固定波束指向天线、毫米波雷达及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及一种固定波束指向天线、毫米波雷达及汽车。


背景技术：

2.目前，毫米波雷达是adas系统最重要的传感器之一，毫米波雷达方案我们已经深耕多年，技术已经成熟，但目前24ghz毫米波雷达安装时，雷达法线跟车身有一定的安装角度，一般在20到45度之间，装于车侧边时，这个角度越大，突出车身的高度越高，带来一些安全隐患。
3.传统的毫米波雷达雷达天线采用单列的形式，如下图，该方案的天线方向图增益最大点在于天线的法线方向，因此对于障碍物检测性能最佳的点也在于天线的法线方向上。为了能更好的探测相邻车道的障碍物，采用传统天线的毫米波雷达需要有一定的安装角度，为了减少突出车身高度，通常安装于汽车尾部，传统的方案虽然不会突出车身，但是缺点在于与车身平行的障碍物检测能力较弱，甚至无法检测，给驾驶员变道造成一定的安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种固定波束指向天线、毫米波雷达及汽车，可以有效解决上述问题。
5.本实用新型是这样实现的：
6.本实用新型提供一种固定波束指向天线，包括：
7.设置在基板第一表面的四列天线，其中，所述四列天线并排间隔设置且每一列天线包括第一馈电结构以及对称设置于所述第一馈电结构两侧的发射单元，每一发射单元包括四个间隔设置的发射元件以及连接于所述发射元件之间的馈线；
8.设置在所述基板第二表面的电路结构，所述电路结构包括第一功分器、第二功分器、第三功分器、四个第二馈电结构及连接于其间的微带线；其中，毫米波信号通过所述第一功分器信号被分成功率为1：1的两路第一信号，两路第一信号分别通过第一微带线馈入所述第二功分器以及所述第三功分器；馈入所述第二功分器以及所述第三功分器的第一信号又分别被分为两路功率1：2的第二信号，所述第二信号分别通过第二微带线及所述第二馈电结构分别馈入所述四列天线。
9.本实用新型进一步提供一种毫米波雷达，包括上述的固定波束指向天线。
10.本实用新型进一步提供一种汽车，包括车身以及设置于所述车身上的毫米波雷达，且所述毫米波雷达包括上述的固定波束指向天线。
11.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过并排且间隔设置的四列天线可以解决毫米波雷达不方便安装于车身等因素，依靠多列天线实现方向图固定指向的天线，降低毫米波雷达安装于汽车侧边突出太高的问题。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
13.图1是本实用新型实施例提供的固定波束指向天线的基板其中表面的结构示意图。
14.图2是本实用新型实施例提供的固定波束指向天线的基板另一表面的结构示意图。
具体实施方式
15.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
16.在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
17.参照图1-2所示，本实用新型实施例提供一种固定波束指向天线，包括：
18.设置在基板12第一表面的四列天线，其中，所述四列天线10并排间隔设置且每一列天线10包括第一馈电结构101以及对称设置于所述第一馈电结构101两侧的发射单元，每一发射单元包括四个间隔设置的发射元件以及连接于所述发射元件之间的馈线103；
19.设置在所述基板12第二表面的电路结构11，所述电路结构11包括第一功分器、第二功分器、第三功分器、四个第二馈电结构114及连接于其间的微带线；其中，毫米波信号通过所述第一功分器信号被分成功率为1：1的两路第一信号，两路第一信号分别通过第一微带线115馈入所述第二功分器以及所述第三功分器；馈入所述第二功分器以及所述第三功分器的第一信号又分别被分为两路功率1：2的第二信号，所述第二信号分别通过第二微带线116及所述第二馈电结构114分别馈入所述四列天线。
20.作为进一步改进的，每一发射单元中的发射元件的面积沿远离所述第一馈电结构101的方向减小，且沿同一直线排列。所述发射元件的形状不限，可以是长方形、正方形、或其他规则几何图形。在其中一个实施例中，包括四个方形的发射元件102/104/106/108，且所述四个方形的发射元件102/104/106/108等间距排列，进一步的所述四个方形的发射元件102/104/106/108之间通过馈线103连接。
21.所述第一功分器包括微带线110及贴片电阻111，毫米波信号通过所述第一功分器
信号被分成功率为1：1的两路第一信号。进一步的，连接于所述第一功分器两端的第一微带线115的相位延迟不同。具体的，可通过所述第一微带线115的长短控制使所述第一功分器两端的相位延迟不同。
22.所述第二功分器及所述第三功分器分别包括微带线112及贴片电阻113，馈入所述第二功分器以及所述第三功分器的第一信号又分别被分为两路功率1：2的第二信号。进一步的，连接于所述第二功分器及所述第三功分器两端的第二微带线116的相位延迟不同。具体的，可通过所述第二微带线116的长短控制使所述第二功分器及所述第三功分器两端的相位延迟不同。因此，可实现馈入第一表面的四列天线的功率比值为1：2：2：1，相位延迟依次减少，第一表面的四列天线由4列8个发射元件组成的天线阵列，分别将由第二馈电结构114馈入的信号发射到外部。
23.所述固定波束指向的天线主要有如下特性：在工作频率24ghz～24.2ghz内，发射增益＞12db；3db带宽：＞30
°
；旁瓣增益：比主瓣低10db；工作频率24ghz～24.2ghz内，天线指向：20
°
～30
°
。所述固定波束指向的天线的端口反射系数：＞-10db。本实用新型提供的固定波束指向的天线可以解决毫米波雷达不方便安装于车身等因素，依靠多列天线实现方向图固定指向的天线，降低毫米波雷达安装于汽车侧边突出太高的问题。
24.本实用新型实施例进一步提供一种毫米波雷达，包括上述的固定波束指向天线。
25.本实用新型实施例进一步提供一种汽车，包括车身以及设置于所述车身上的毫米波雷达，且所述毫米波雷达包括上述的固定波束指向天线。
26.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。