毫米波雷达波导天线和毫米波雷达的制作方法
本技术涉及天线,特别涉及一种毫米波雷达波导天线和毫米波雷达。
背景技术:
1、随着毫米波雷达对性能的要求越来越高,需要多通道、小型化和低成本的雷达。传统的高频板微带天线由于其介质损耗较大且成本较高,已无法满足当前需求。毫米波雷达波导天线作为一种常见的天线形式,具有链路损耗低、天线形式多样、高增益和三维结构设计的优势,广泛应用在军工雷达上。最近几年,随着塑料金属化波导天线生产工艺的成熟,推动了毫米波雷达波导天线在汽车雷达上的应用。但是目前市场上的毫米波雷达波导天线结构在成型制作时,设计理念容易与制造工艺或模具产生冲突,设计的结构难以通过模具实现批量制造,易于生产制造的结构又无法达到较高的增益。
技术实现思路
1、本实用新型的主要目的是提出一种毫米波雷达波导天线和毫米波雷达,旨在优化毫米波雷达波导天线的结构并保障其天线增益。
2、为实现上述目的,本实用新型提出的毫米波雷达波导天线,包括基板和设于所述基板内的多个波导天线,
3、每一所述波导天线包括依次连接的芯片转接段、馈线、波导段以及喇叭天线,所述芯片转接段用以连接波导芯片,所述喇叭天线包括辐射结构和多个喇叭结构,所述辐射结构沿所述基板的延展方向延伸设置,所述辐射结构包括第一辐射段和第二辐射段,所述第一辐射段和所述第二辐射段沿所述波导段对称设置;
4、所述第一辐射段和所述第二辐射段均包括第一辐射区和第二辐射区,所述第二辐射区连接所述波导段远离所述馈线的一端,所述第一辐射区沿背离所述波导段的方向延伸,且所述第一辐射区的延伸方向与所述波导段的延伸方向垂直,所述第二辐射区的延伸方向与所述第一辐射区的延伸方向呈夹角设置,各所述喇叭结构对应所述第一辐射区和所述第二辐射区,并沿所述基板的厚度方向延伸设置。
5、在一实施方式中,所述波导天线还包括微扰件,所述波导段包括相互连接的e面波导和h面波导,所述e面波导连接所述馈线,所述h面波导远离所述e面波导的一端连接所述第二辐射区,所述微扰件沿所述基板的厚度方向延伸设置,并位于所述e面波导与所述h面波导的连接位置,所述微扰件为矩形块或销钉。
6、在一实施方式中,所述波导天线还包括调谐件,所述调谐件沿所述基板的厚度方向延伸设置,并位于两所述第二辐射区之间,所述调谐件为矩形块或销钉。
7、在一实施方式中,所述波导天线还包括多个辐射缝隙,每一所述辐射缝隙沿所述基板的厚度方向延伸设置,且各所述辐射缝隙沿所述辐射结构的延伸方向呈直线间隔排布,每一所述辐射缝隙延伸方向的两端分别连接一所述第一辐射区/所述第二辐射区与一所述喇叭结构。
8、在一实施方式中,所述基板包括沿厚度方向设置的第一板体和第二板体,所述波导段和所述喇叭天线设于所述第一板体,所述馈线沿厚度方向的部分结构设于所述第一板体,另一部分设于所述第二板体。
9、在一实施方式中,所述芯片转接段包括波导口和拦挡组件,所述波导口连接所述馈线与所述波导芯片,所述波导口设于所述第二板体并沿所述第二板体的厚度方向延伸设置,所述拦挡组件连接于所述第二板体背离所述第一板体的一侧,并设于所述波导口的周向。
10、在一实施方式中,所述拦挡组件包括屏蔽挡边、第一凸起、第二凸起以及第三凸起,所述屏蔽挡边呈环形结构沿所述第二板体背离所述第一板体的一侧延伸设置,并围合形成屏蔽腔,所述波导口、所述第一凸起、所述第二凸起以及所述第三凸起设于所述屏蔽腔内,所述第一凸起和所述第二凸起设于所述波导口宽度方向的对立两侧,所述第三凸起设于所述波导口长度方向的一侧,并与所述波导口间隔设置。
11、在一实施方式中,所述波导天线的数量为a,4≤a≤12,a为偶数值。
12、在一实施方式中,所述第一板体背向所述第二板体的一侧形成有扼流槽,所述扼流槽沿所述喇叭天线的延伸方向延伸设置。
13、本实用新型的技术方案提出一种毫米波雷达波导天线,包括基板和多个波导天线,基板为波导天线提供集成安装基础,波导天线通过分段式协同结构完成信号的耦合、传输与辐射。多个波导天线按预设阵列集成于基板内部,确保信号辐射的方向性与一致性。每一波导天线的芯片转接段采用精准对接波导芯片实现信号耦合;馈线负责信号低损耗传输;波导段约束信号按特定模式传输;喇叭天线作为辐射终端,其辐射结构沿基板延展方向延伸,第一辐射段和第二辐射段沿波导段对称分布,两者的第一辐射区与第二辐射区形成夹角结构,喇叭结构沿基板厚度方向延伸增强辐射强度。芯片转接段接收波导芯片信号,经馈线、波导段传输至喇叭天线,对称式的辐射结构使信号均匀分布,夹角设计优化辐射方向图,喇叭结构强化辐射增益。各部件形成完整信号链路,集成化设计缩小体积,优化了毫米波雷达的结构且保障了其具有较高的增益。
1.一种毫米波雷达波导天线,其特征在于,所述毫米波雷达波导天线包括基板和设于所述基板内的多个波导天线,
2.如权利要求1所述的毫米波雷达波导天线,其特征在于,所述波导天线还包括微扰件,所述波导段包括相互连接的e面波导和h面波导,所述e面波导连接所述馈线,所述h面波导远离所述e面波导的一端连接所述第二辐射区,所述微扰件沿所述基板的厚度方向延伸设置,并位于所述e面波导与所述h面波导的连接位置,所述微扰件为矩形块或销钉。
3.如权利要求1所述的毫米波雷达波导天线,其特征在于,所述波导天线还包括调谐件,所述调谐件沿所述基板的厚度方向延伸设置,并位于两所述第二辐射区之间,所述调谐件为矩形块或销钉。
4.如权利要求1所述的毫米波雷达波导天线,其特征在于,所述波导天线还包括多个辐射缝隙,每一所述辐射缝隙沿所述基板的厚度方向延伸设置,且各所述辐射缝隙沿所述辐射结构的延伸方向呈直线间隔排布,每一所述辐射缝隙延伸方向的两端分别连接一所述第一辐射区/所述第二辐射区与一所述喇叭结构。
5.如权利要求1至4中任一项所述的毫米波雷达波导天线,其特征在于,所述基板包括沿厚度方向设置的第一板体和第二板体,所述波导段和所述喇叭天线设于所述第一板体,所述馈线沿厚度方向的部分结构设于所述第一板体,另一部分设于所述第二板体。
6.如权利要求5所述的毫米波雷达波导天线,其特征在于,所述芯片转接段包括波导口和拦挡组件,所述波导口连接所述馈线与所述波导芯片,所述波导口设于所述第二板体并沿所述第二板体的厚度方向延伸设置,所述拦挡组件连接于所述第二板体背离所述第一板体的一侧,并设于所述波导口的周向。
7.如权利要求6所述的毫米波雷达波导天线,其特征在于,所述拦挡组件包括屏蔽挡边、第一凸起、第二凸起以及第三凸起,所述屏蔽挡边呈环形结构沿所述第二板体背离所述第一板体的一侧延伸设置,并围合形成屏蔽腔,所述波导口、所述第一凸起、所述第二凸起以及所述第三凸起设于所述屏蔽腔内,所述第一凸起和所述第二凸起设于所述波导口宽度方向的对立两侧,所述第三凸起设于所述波导口长度方向的一侧,并与所述波导口间隔设置。
8.如权利要求6所述的毫米波雷达波导天线,其特征在于,所述波导天线的数量为a,4≤a≤12,a为偶数值。
9.如权利要求6所述的毫米波雷达波导天线,其特征在于,所述第一板体背向所述第二板体的一侧形成有扼流槽,所述扼流槽沿所述喇叭天线的延伸方向延伸设置。
10.一种毫米波雷达,其特征在于,包括如权利要求1至9中任一项的毫米波雷达波导天线。
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