一种应用于77GHz汽车雷达的微带转换结构的制作方法

一种应用于77ghz汽车雷达的微带转换结构
技术领域
1.本实用新型涉及雷达天线技术领域，更具体地，涉及一种应用于77ghz汽车雷达的不同地层的微带转换结构。


背景技术：

2.adas和自动驾驶对毫米波雷达传感器的各方面指标都提出了更高的要求，比如角分辨能力，测角精度等等。为了进一步地提高无线通信的传输速率和雷达的分辨率，77/79ghz频段逐渐成为汽车防撞雷达发展的主要方向。
3.从技术层面看，雷达工作带宽的扩展为雷达分辨率的改善提供了硬件基础，因此，77
‑
81ghz宽带雷达成为汽车毫米波雷达的发展趋势。
4.然而，宽带天线难以用单层板实现，需要多层结构，同时，芯片与天线的连接需要设计损耗尽可能小的转换结构。由于其受到当前pcb板厂加工过程中打孔技术的限制，不同层地常用过孔实现共地，会导致转换结构中发生电磁泄露，降低天线性能，而且过孔设计会增加成本、加工难度和降低加工精度。


技术实现要素：

5.本实用新型为克服现有技术中宽带天线受到pcb板打孔技术的限制，不同层地常用过孔实现共地，会导致转换结构中发生电磁泄露，降低天线性能，而且过孔设计会增加成本、加工难度和降低加工精度的问题，提供一种应用于77ghz 汽车雷达的不同地层的微带转换结构。
6.一种应用于77ghz汽车雷达的微带转换结构，包括从上往下依次压合的上层介质板、间隔介质板和下层介质板，在所述上层介质板的上表面沿所述上层介质板的长度方向依次设有宽度不同的第一微带线和第二微带线，所述第一微带线和第二微带线通过过渡结构首尾相接；在所述间隔介质板的上表面印刷有第一地层，在所述第一地层的边缘设有第一锯齿结构，在所述下层介质板的上表面印刷有与第二地层，在所述第二地层的边缘设有第二锯齿结构。
7.进一步的，作为优选技术方案，所述第一微带线的宽度大于第二微带线的宽度，所述第一地层位于所述间隔介质板的与所述第二微带线的相对位置处，所述第一锯齿结构沿所述第一地层的面向所述第一微带线方向的边缘设置；所述第二地层位于所述下层介质板的与所述第一微带线的相对位置处，所述第二锯齿结构沿所述第二地层的面向所述第二微带线方向的边缘设置。
8.进一步的，作为优选技术方案，所述第一地层与所述第二微带线的长度相同，所述第二地层与所述第一微带线的长度相同。
9.进一步的，作为优选技术方案，所述第一微带线的宽度小于第二微带线的宽度，所述第一地层位于所述间隔介质板的与所述第一微带线的相对位置处，所述第一锯齿结构沿所述第一地层的面向所述第二微带线方向的边缘设置；所述第二地层位于所述下层介质板
的与所述第二微带线的相对位置处，所述第二锯齿结构沿所述第二地层的面向所述第一微带线方向的边缘设置。
10.进一步的，作为优选技术方案，所述第一地层与所述第一微带线的长度相同，所述第二地层与所述第二微带线的长度相同。
11.进一步的，作为优选技术方案，所述第一微带线和第二微带线的中心线重合；所述第一微带线和第二微带线的长度相同或者不同；所述第一微带线和第二微带线的阻抗相匹配。
12.进一步的，作为优选技术方案，所述过渡结构的长度范围为0.5
‑
1mm。
13.进一步的，作为优选技术方案，所述第一锯齿结构和第二锯齿结构均为多个，多个所述第一锯齿结构的底边首尾相接并沿所述第一地层的边缘周期排列；多个所述第二锯齿结构的底边首尾相接并沿所述第二地层的边缘周期排列。
14.进一步的，作为优选技术方案，所述第一锯齿结构和第二锯齿结构结构相同。
15.进一步的，作为优选技术方案，所述第一锯齿结构呈等边三角形，所述第一锯齿结构的边长为1/4波长。
16.与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
17.本实用新型通过在两层地层的边缘处加上合适尺寸的锯齿结构，能在较宽的工作频段内有效抑制电磁泄露，改善因不同地层不共地引起的电磁波泄露而导致微带转换的传输性能恶化，并且该结构简单，无需增加打孔结构，对pcb板厂的加工水平和技术没有苛刻的限制条件，从而可在有限加工条件下，提高整体硬件性能。
附图说明
18.图1为本实用新型不同层地的微带转换结构及叠层示意图。
19.图2为本实用新型79ghz未加锯齿结构的不同层地间的微带转换结构电场图。
20.图3为本实用新型79ghz加了锯齿结构的不同层地间的微带转换结构电场图。
21.图4为本实用新型未加锯齿结构的不同地层间的微带转换结构的反射系数仿真图。
22.图5为本实用新型未加锯齿结构的不同地层间的微带转换结构的透射系数仿真图。
23.图6为本实用新型加了锯齿结构的不同地层间的微带转换结构的反射系数仿真图。
24.图7为本实用新型加了锯齿结构的不同地层间的微带转换结构的透射系数仿真图。
具体实施方式
25.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
26.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造
和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
27.此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
28.实施例1
29.本实施例公开一种应用于77ghz汽车雷达的微带转换结构，如图1所示：包括从上往下依次压合的上层介质板1、间隔介质板2和下层介质板3，在上层介质板1的上表面沿上层介质板1的长度方向依次设有宽度不同的第一微带线 11和第二微带线12，第一微带线11和第二微带线12通过过渡结构13首尾相接；在间隔介质板2的上表面与第一微带线11的相对位置处印刷有与第一微带线11 长度相同的第一地层21，在第一地层21的面向第二微带线12方向的边缘设有第一锯齿结构22，在下层介质板3的上表面与第二微带线12的相对位置处印刷有与第二微带线12长度相同的第二地层31，在第二地层31的面向第一微带线 11方向的边缘设有第二锯齿结构32；或者，在间隔介质板2的上表面与第二微带线12的相对位置处印刷有与第二微带线12长度相同的第一地层21，在第一地层21的面向第一微带线11方向的边缘设有第一锯齿结构22，在下层介质板3 的上表面与第一微带线11的相对位置处印刷有与第一微带线11长度相同的第二地层31，在第二地层31的面向第二微带线12方向的边缘设有第二锯齿结构32。
30.在本实施例中，第一微带线11和第二微带线12分别沿上层介质板1的相对两边向中间延伸，故此，第一微带线11和第二微带线12的靠近上层介质板1的边缘的边线与上层介质板1的相对应边线重合；即，第一微带线11沿上层介质板1的左边缘向右延伸，第二微带线12沿上层介质板1的右边缘向左延伸。
31.在一些实施例中，也可定义第一微带线11为沿上层介质板1的右边缘向左延伸，而第二微带线12为沿上层介质板1的左边缘向右延伸，这里对第一微带线11和第二微带线12的命名限定仅为方便对技术方案的阐述。
32.在本实施例中，由于第一微带线11和第二微带线12的阻抗相匹配，故此，当第一微带线11的宽度大于第二微带线12的宽度时，第一地层21位于间隔介质板2的与第二微带线12的相对位置处，第一锯齿结构22沿第一地层21的面向第一微带线11方向的边缘设置，第二地层31位于下层介质板3的与第一微带线11的相对位置处，第二锯齿结构32沿第二地层31的面向第二微带线12方向的边缘设置，于此同时，第一地层21与第二微带线12的长度相同，第二地层 31与第一微带线11的长度相同；即，在间隔介质板2的上表面与第二微带线12 的相对位置处印刷有与第二微带线12长度相同的第一地层21，在第一地层21 的面向第一微带线11方向的边缘设有第一锯齿结构22，在下层介质板3的上表面与第一微带线11的相对位置处印刷有与第一微带线11长度相同的第二地层 31，在第二地层31的面向第二微带线12方向的边缘设有第二锯齿结构32。
33.此时，第一地层21为沿间隔介质板2的上表面右边缘向左延伸，其长度与第二微带线12的长度相同，即第一地层21的左边线与第二微带线12的左边线重合，第一锯齿结构22位于第一地层21的左边线处，而第二地层31为沿下层介质板3的上表面左边缘向右延伸，其长度与第一微带线11的长度相同，即第二地层32的右边线与第一微带线11的右边线重合，第二锯齿结构32位于第二地层32的右边线处。
34.当第一微带线11的宽度小于第二微带线12的宽度，第一地层21位于间隔介质板2的与第一微带线11的相对位置处，第一锯齿结构22沿第一地层21的面向第二微带线12方向的边缘设置；第二地层31位于下层介质板3的与第二微带线12的相对位置处，第二锯齿结构32沿第二地层31的面向第一微带线11方向的边缘设置，于此同时，第一地层21与第一微带线11的长度相同，第二地层 31与第二微带线12的长度相同；即，在间隔介质板2的上表面与第一微带线11 的相对位置处印刷有与第一微带线11长度相同的第一地层21，在第一地层21 的面向第二微带线12方向的边缘设有第一锯齿结构22，在下层介质板3的上表面与第二微带线12的相对位置处印刷有与第二微带线12长度相同的第二地层 31，在第二地层31的面向第一微带线11方向的边缘设有第二锯齿结构32。
35.此时，第一地层21为沿间隔介质板2的上表面左边缘向右延伸，其长度与第一微带线11的长度相同，即第一地层21的右边线与第一微带线11的右边线重合，第一锯齿结构22位于第一地层21的右边线处，而第二地层31为沿下层介质板3的上表面右边缘向左延伸，其长度与第二微带线12的长度相同，即第二地层32的左边线与第二微带线12的左边线重合，第二锯齿结构32位于第二地层32的左边线处。
36.在本实施例中，第一锯齿结构22和第二锯齿结构32均为多个，多个第一锯齿结构22的底边首尾相接并沿第一地层21的边缘周期排列；多个第二锯齿结构 32的底边首尾相接并沿第二地层31的边缘周期排列，设置的该呈周期性排列的多个第一锯齿结构22和多个第二锯齿结构32有效的减小电磁波在地层的扩散，抑制77
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81ghz频段内的电磁泄露，从而提高了转换结构的传输性能。
37.作为优选实施例，第一锯齿结构22和第二锯齿结构32结构相同；第一锯齿结构22呈等边三角形，而第一锯齿结构22的边长大约为1/4波长。
38.在本实施例中，由于第一微带线11和第二微带线12的阻抗相匹配，故此，第一微带线11和第二微带线12的宽度必然不同，而位于间隔介质板2上的第一地层21的设置位置与宽度较窄的第一微带线11或第二微带线12相对应，且长度也与其相同，第一锯齿结构22的刺尖部分面向宽度较宽的第一微带线11或第二微带线12方向设置；而位于下层介质板3上的第二地层31的设置位置与宽度较宽的第一微带线11或第二微带线12相对应，且长度也与其相同，第二锯齿结构32的刺尖部分面向宽度较窄的第一微带线11或第二微带线12方向设置。
39.在本实施例中，第一微带线11和第二微带线12的中心线重合，且由于第一微带线11和第二微带线12的宽度不同，故此，过渡结构13呈等腰梯形状，而过渡结构13的长度范围为0.5
‑
1mm，即过渡结构13的高度在0.5
‑
1mm范围内，也就是说第一微带线11和第二微带线12的间距范围为0.5
‑
1mm。
40.同时，在本实施例中，对第一微带线11和第二微带线12的长度没有明确的限定，第一微带线11和第二微带线12的长度也可相同，也可不同，在本实施例中，第一微带线11和第二微带线12的长度相同。
41.在本实施例中，通过将宽度不同的第一微带线11和第二微带线12通过过渡结构13首尾相接，同时在间隔介质板2的与宽度较窄的第一微带线11或第二微带线12的相对位置处设置与其长度相同的第一地层21，且在第一地层21的边缘设置第一锯齿结构22，而在下层介质板3的与宽度较宽的第一微带线11或第二微带线12的相对位置处设置与其长度相同
的第二地层31，且在第二地层31 的边缘设置第二锯齿结构32，有效的减小电磁波在地层的扩散，抑制77
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81ghz 频段内的电磁泄露，从而提高了转换结构的传输性能，如图2
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3所示的79ghz 的不同层地间的微带转换结构电场图，未在第一地层21和第二地层31的边缘分别设置第一锯齿结构22和第二锯齿结构32之前，根据图2的微带转换结构电场图所示，第一地层21和第二地层31的边缘发生明显的电磁泄露，在第一地层 21和第二地层31的边缘分别设置第一锯齿结构22和第二锯齿结构32后，根据图3的微带转换结构电场图所示，第一地层21和第二地层31的边缘未发生明显的电磁泄露。
42.同样的，未在第一地层21和第二地层31的边缘分别设置第一锯齿结构22 和第二锯齿结构32之前，根据图4
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5的微带转换结构的反射系数和透射系数仿真图所示，由于电磁泄漏的存在，反射系数在82ghz左右有明显抬升，无法满足<
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10db的要求，透射系数也在82ghz达到
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3db；在第一地层21和第二地层 31的边缘分别设置第一锯齿结构22和第二锯齿结构32后，根据图6
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7的微带转换结构的反射系数和透射系数仿真图所示，由于，第一地层21和第二地层31的边缘未发生明显的电磁泄露，反射系数在整个带宽内都满足<
‑
15db，透射系数全都在＞
‑
1db范围内。
43.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。