一种用于77GHz车载毫米波雷达的M形宽波束天线的制作方法

一种用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线
技术领域
1.本实用新型涉及车载天线技术领域，特别涉及一种用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线。


背景技术：

2.汽车毫米波角雷达一般用于汽车后方及侧后方测距测角，可以用来探测侧后方短距离范围内的移动目标，这要求天线在增益一定的情况下有较宽的波束。这种大角度的监测可以避免车辆在道路上发生碰撞，可以很大程度的避免交通事故的发生。通常雷达天线需要达到120度甚至150度的波束覆盖范围且在一定方向具有较高的增益。但是一般的毫米波雷达天线的波束宽度一般小于90度，不能满足后方和侧后方这种大角度监测的要求。
3.现在雷达天线一般通过调整功率分配器的幅度和相位来对多个发射天线以及接收天线进行赋形来改变天线阵的波束指向，这样就导致了天线阵列结构复杂且面积较大的问题，也直接导致了雷达尺寸较大加工成本较高，因此如果可以通过单个天线阵来代替多个天线阵列的功能，将会是车载雷达实现小型化与低成本的一个重要突破。


技术实现要素：

4.本实用新型提出了一种用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，至少包括m个辐射体，微带线馈线，匹配结构，阻抗变换结构以及馈电结构；所述m个辐射体间通过所述微带线馈线依次串联后与所述匹配结构的一侧连接，所述匹配结构另一侧依次连接阻抗变换结构以及馈电结构；其中，m为大于0。
5.进一步的，所述辐射体为贴片天线，分布于同一平面内且依次串联成线阵。
6.进一步的，所述贴片天线包括：第一阵子，第二阵子和第三阵子。
7.进一步的，所述第二阵子作为中间部分，所述第一阵子和第三阵子分别分布在所述第二阵子上下方，且上方间距l1小于下方间距l2。
8.进一步的，所述第二阵子间分别通过微带线馈线连接。
9.进一步的，所述微带线馈线的长度根据每个辐射体的输入相位进行调整长度。
10.进一步的，所述匹配结构与所述m个辐射体中的第一个连接。
11.进一步的，所述阻抗变换结构为四分之一波长阻抗变换结构。
12.进一步的，所述阻抗变换结构的宽度根据天线反射系数进行调整宽度。
13.进一步的，所述馈电结构为50欧姆馈线。
14.综上所述，本实用新型提供一种用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，应用在77g毫米波频段，主要包含m个辐射体、微带线馈线、匹配结构、阻抗变换结构，以及馈电结构。天线阵中每个辐射体通过微带线馈线相连接，分布于同一平面内且依次串联成天线线阵，方便制作，减少加工成本；天线线阵可通过减少收发天线的数量，也使用单个天线阵列来实现赋形，大大减小了雷达天线的尺寸，从而使雷达更加小型化同时节约生产成本。
附图说明
15.图1为本实用新型所述一种用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线示意图。
16.图2为图1所述的m形宽波束天线的反射系数图。
17.图3为图1所述的m形宽波束天线的仿真方向图。
具体实施方式
18.下面将结合具体实施例及附图对本实用新型的一种用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，作进一步详细描述。
19.如图1所示，本实用新型所述的一种宽带波导天线集成天线，其中，1
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辐射体；2-微带线馈线；3-匹配结构；4-阻抗变换结构；5-馈电结构；6-第一阵子；7-第二阵子；8-第三阵子。
20.本实用新型提出了一种用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，至少包括m个辐射体1，微带线馈线2，匹配结构3，阻抗变换结构4以及馈电结构5；所述m个辐射体1间通过所述微带线馈线2依次串联后与所述匹配结构3的一侧连接，所述匹配结构3另一侧依次连接阻抗变换结构4以及馈电结构5；其中，m为大于0。
21.进一步的，所述辐射体1为贴片天线，分布于同一平面内且依次串联成线阵。
22.进一步的，所述贴片天线包括：第一阵子6，第二阵子7和第三阵子8。
23.进一步的，所述第二阵子7作为中间部分，所述第一阵子6和第三阵子8分别分布在所述第二阵子7上下方，且上方间距l1小于下方间距l2。
24.进一步的，所述第二阵子7间分别通过微带线馈线2连接。
25.进一步的，所述微带线馈线2的长度根据每个辐射体的输入相位进行调整长度。
26.进一步的，所述匹配结构3与所述m个辐射体1中的第一个连接。
27.进一步的，所述阻抗变换结构4为四分之一波长阻抗变换结构。
28.进一步的，所述阻抗变换结构4的宽度根据天线反射系数进行调整宽度。
29.进一步的，所述馈电结构5为50欧姆馈线。
30.为了进一步举例说明上述天线设计的有效性，再次进行验证：如图2为另一实例中77ghz毫米波车载雷达波m形宽波束天线的仿真反射系数图。其具有良好的阻抗匹配，-10db阻抗带宽为76.3ghz-77.5ghz。
31.如图3为另一实例中77ghz毫米波车载雷达波m形波束天线的仿真方向图。该天线最大增益为13.3db,最大波束指向-42度，其e面的3db波束宽度为-63
°
到 60
°
。
32.本发明实现的有益效果主要有以下几点：一是将匹配结构，各辐射单元置于同一个平面内构成线阵，可方便制作、减少加工成本；二是本天线阵可通过减少收发天线的数量，也使用单个天线阵列来实现赋形，大大减小了雷达天线的尺寸，从而使雷达更加小型化同时节约生产成本。
33.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.一种用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，其特征在于，至少包括m个辐射体（1），微带线馈线（2），匹配结构（3），阻抗变换结构（4）以及馈电结构（5）；所述m个辐射体（1）间通过所述微带线馈线（2）依次串联后与所述匹配结构（3）的一侧连接，所述匹配结构（3）另一侧依次连接阻抗变换结构（4）以及馈电结构（5）；其中，m为大于0。2.根据权利要求1所述的用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，其特征在于，所述辐射体（1）为贴片天线，分布于同一平面内且依次串联成线阵。3.根据权利要求2所述的用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，其特征在于，所述贴片天线包括：第一阵子（6），第二阵子（7）和第三阵子（8）。4.根据权利要求3所述的用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，其特征在于，所述第二阵子（7）作为中间部分，所述第一阵子（6）和第三阵子（8）分别分布在所述第二阵子（7）上下方，且上方间距l1小于下方间距l2。5.根据权利要求4所述的用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，其特征在于，所述第二阵子（7）间分别通过微带线馈线（2）连接。6.根据权利要求5所述的用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，其特征在于，所述微带线馈线（2）的长度根据每个辐射体的输入相位进行调整长度。7.根据权利要求6所述的用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，其特征在于，所述匹配结构（3）与所述m个辐射体（1）中的第一个相连接。8.根据权利要求7所述的用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，其特征在于，所述阻抗变换结构（4）为四分之一波长阻抗变换结构。9.根据权利要求8所述的用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，其特征在于，所述阻抗变换结构（4）的宽度根据天线反射系数进行调整宽度。10.根据权利要求9所述的用于77ghz车载毫米波雷达的m形宽波束天线，其特征在于，所述馈电结构（5）为50欧姆馈线。

技术总结
本实用新型提供一种用于77GHz车载毫米波雷达的M形宽波束天线，应用在77G毫米波频段，主要包含m个辐射体、微带线馈线、匹配结构、阻抗变换结构，以及馈电结构。天线阵中每个辐射体通过微带线馈线相连接，分布于同一平面内且依次串联成天线线阵，方便制作，减少加工成本；天线线阵可通过减少收发天线的数量，也使用单个天线阵列来实现赋形，大大减小了雷达天线的尺寸，从而使雷达更加小型化同时节约生产成本。本。本。


技术研发人员：王鹏 孙靖虎 王昆鹏 汪坤 罗善文
受保护的技术使用者：惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司
技术研发日：2021.08.17
技术公布日：2022/2/22