用于77GHz毫米波雷达芯片的天线阵列、毫米波雷达的制作方法

本申请涉及毫米波雷达，尤其涉及一种用于77ghz毫米波雷达芯片的天线阵列、毫米波雷达。

背景技术：

1、天线阵列设计在汽车雷达应用上起到关键作用，微带贴片天线阵列具有成本效益高、体积小、易集成等优点，能够很好地满足汽车雷达设计的需要。

2、在77ghz adas的应用中，一般采用4个发射通道4个接收通道架构的毫米波雷达芯片，角度分辨率和距离分辨率相对较低，尤其在探测多个目标时，难以有效区分。同时由于发射和接收天线数量的限制，探测距离有限，尤其在远距离目标的探测中效果不理想。在复杂环境中，4tx-4rx的天线阵列可能在多路径反射和和干扰条件下表现不佳，波束成形的灵活性和精度较低，难以实现高精度的目标定位和跟踪。为了能改善这些问题，产品通常会采用2芯片级联的形式，达到8发8收的效果。但是这么做也会有一些弊端，比如两个芯片之间的数据传输可能会增加系统的延迟和带宽需求，影响实时性和处理效率。数据需要在两个芯片之间协调处理，增加了处理算法的复杂性，可能需要额外的硬件和软件支持来实现高效的协同工作。级联方案需要更多的物理空间来安置两个芯片及其天线阵列，这可能会增加设计的复杂性和制造成本。两个芯片的同时工作会增加整体的功耗和散热需求，可能需要更复杂的散热设计。另外级联的两个芯片可能存在生产批次差异，导致性能的一致性难以保证，进而影响整体系统的稳定性。

技术实现思路

1、本申请提供了一种用于77ghz毫米波雷达芯片的天线阵列、毫米波雷达，其技术目的是通过增加天线通道数来更好的区分和识别多个近距离目标。

2、本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种用于77ghz毫米波雷达芯片的天线阵列，包括发射天线阵列和接收天线阵列，所述发射天线阵列以所述接收天线阵列为轴对称设置；所述发射天线阵列和所述接收天线阵列均包括八个天线单元，所述天线单元贴附于介质板的一面，每个所述天线单元包括八片沿天线单元方向依次间隔排列的微带贴片，所述微带贴片垂直于天线单元方向且平行于所述介质板，相邻微带贴片之间的间隔等于二分之一波长，相邻微带贴片之间通过微带连接线连接，天线单元的馈电输入方向设有一段微带匹配线，该微带匹配线通过微带连接线与第一个微带贴片连接。

4、进一步地，所述接收天线阵列包括自左至右依次设置的第一接收天线单元、第二接收天线单元、第三接收天线单元、第四接收天线单元、第五接收天线单元、第六接收天线单元、第七接收天线单元和第八接收天线单元；所述接收天线阵列中：相邻接收天线单元在介质板x方向上的间距均为二分之一波长，中间四路接收天线单元相对于其他四路接收天线单元向介质板y方向平移二分之一波长。

5、进一步地，所述发射天线阵列包括自左至右依次设置的第一发射天线单元、第二发射天线单元、第三发射天线单元、第四发射天线单元、第五发射天线单元、第六发射天线单元、第七发射天线单元和第八发射天线单元，第一发射天线单元、第二发射天线单元、第三发射天线单元、第四发射天线单元与第五发射天线单元、第六发射天线单元、第七发射天线单元和第八发射天线单元以所述接收天线阵列为轴对称设置；

6、第四发射天线单元相对于第一接收天线单元在x负方向上平移2倍波长，在y方向上平移2倍波长；第三发射天线单元相对于第四发射天线单元在x负方向上平移1倍波长，在y负方向上平移2倍波长；第二发射天线单元相对于第三发射天线单元在x负方向上平移1倍波长，在y负方向上平移2倍波长；第一发射天线单元相对于第二发射天线单元在x负方向上平移1倍波长，在y负方向上平移2倍波长；

7、第五发射天线单元相对于第八接收天线单元在x方向上平移2倍波长，在y方向上平移2倍波长；第六发射天线单元相对于第五发射天线单元在x方向上平移1倍波长，在y负方向上平移2倍波长；第七发射天线单元相对于第六发射天线单元在x方向上平移1倍波长，在y负方向上平移2倍波长；第八发射天线单元相对于第七发射天线单元在x方向上平移1倍波长，在y负方向上平移2倍波长。

8、一种毫米波雷达，包括设置在介质板上的毫米波芯片、馈电网络和天线阵列，毫米波芯片通过馈电网络与天线阵列连接。

9、本申请的有益效果在于：本申请所述的用于77ghz毫米波雷达芯片的天线阵列采用8发8收的天线阵列，相较于传统4发4收天线阵列方案可以显著提高雷达的角度分辨率，使得雷达能够更精确地区分和定位多个目标，相比于多芯片级联方案可以节省更多的物理空间，降低电路设计和散热设计复杂性，节省加工成本。

技术特征：

1.一种用于77ghz毫米波雷达芯片的天线阵列，其特征在于，包括发射天线阵列和接收天线阵列，所述发射天线阵列以所述接收天线阵列为轴对称设置；所述发射天线阵列和所述接收天线阵列均包括八个天线单元，所述天线单元贴附于介质板的一面，每个所述天线单元包括八片沿天线单元方向依次间隔排列的微带贴片，所述微带贴片垂直于天线单元方向且平行于所述介质板，相邻微带贴片之间的间隔等于二分之一波长，相邻微带贴片之间通过微带连接线连接，天线单元的馈电输入方向设有一段微带匹配线，该微带匹配线通过微带连接线与第一个微带贴片连接。

2.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述接收天线阵列包括自左至右依次设置的第一接收天线单元、第二接收天线单元、第三接收天线单元、第四接收天线单元、第五接收天线单元、第六接收天线单元、第七接收天线单元和第八接收天线单元；所述接收天线阵列中：相邻接收天线单元在介质板x方向上的间距均为二分之一波长，中间四路接收天线单元相对于其他四路接收天线单元向介质板y方向平移二分之一波长。

3.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述发射天线阵列包括自左至右依次设置的第一发射天线单元、第二发射天线单元、第三发射天线单元、第四发射天线单元、第五发射天线单元、第六发射天线单元、第七发射天线单元和第八发射天线单元，第一发射天线单元、第二发射天线单元、第三发射天线单元、第四发射天线单元与第五发射天线单元、第六发射天线单元、第七发射天线单元和第八发射天线单元以所述接收天线阵列为轴对称设置；

4.一种毫米波雷达，其特征在于，包括设置在介质板上的毫米波芯片、馈电网络和权利要求1至3任一所述的天线阵列，毫米波芯片通过馈电网络与天线阵列连接。

技术总结
本发明公开了一种用于77GHz毫米波雷达芯片的天线阵列、毫米波雷达，涉及毫米波雷达技术领域，解决了通过芯片级联方式增加天线通道数成本高且稳定性差的技术问题，其技术方案要点采用8发8收的天线阵列，相较于传统4发4收天线阵列方案可以显著提高雷达的角度分辨率，使得雷达能够更精确地区分和定位多个目标，相比于多芯片级联方案可以节省更多的物理空间，降低电路设计和散热设计复杂性，节省加工成本。

技术研发人员：张天宇,罗为
受保护的技术使用者：圭步微电子（南京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/7