一种车载雷达毫米波串馈型阵列天线的制作方法

本技术涉及天线领域，具体涉及一种车载雷达毫米波串馈型阵列天线。

背景技术：

1、汽车防撞雷达是一种可以预警或直接对驾驶员的操作进行临时干预，防止发生事故的汽车辅助驾驶系统。安装了防撞雷达的汽车可以提前判断周围的其他车辆或者障碍物是否会给车辆的正常行驶带来危险,当系统判断将要有危险发生时，将会产生警告，引起驾驶员的注意，甚至在驾驶员来不及做出相应操作的时候替驾驶员减速避让等安全行为,可以显著增强车辆的安全性。

2、随着雷达技术的快速发展和体积逐渐小型化，其应用于汽车防撞系统成为了现实可能。这类系统通过预警或临时干预驾驶员操作，显著增强了车辆的安全性。为了进一步推动车载雷达的发展，24ghz和77ghz两个频段已经被主要国家分配给车载雷达使用。相比于24ghz雷达，77ghz雷达不仅可以应用于短距雷达，也适用于长距雷达，且尺寸更小，测量精度更高。然而，目前市场上的77ghz雷达尽管性能优良，但仍存在一定的尺寸和增益等方面的问题需要解决，使得对高效、小型化、高精度和高增益的77ghz雷达设备的需求日益显著。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供一种车载雷达毫米波串馈型阵列天线，通过优化设计实现了高测量精度、小型化尺寸、高增益和强大的定向性，从而更有效的提高了雷达的接收性能，进而大幅度提升车载雷达的性能，有效解决现有技术中的不足。

2、本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种车载雷达毫米波串馈型阵列天线，包括由多个单阵元天线组成的切比雪夫线阵；

3、多个单阵元天线之间采用驻波串联馈电，各单阵元天线间的激励幅度比呈切比雪夫分布；

4、由多道切比雪夫直线阵布设在第一介质基板上组成平面阵列，切比雪夫直线阵之间采用行波串联馈电方式组成面阵，根据行波串馈方式，分别计算出各阵元间的多段匹配段之间的阻抗值，再将上下部分通过t型功分器连接。

5、作为优选的技术方案，所述t型功分器上设置有1/4波导波长阻抗变换线以及50欧姆微带线。

6、作为优选的技术方案，每个单阵元天线均包括天线辐射贴片以及100欧姆微带线，100欧姆微带线与天线辐射贴片连接，还包括天线辐射贴片以及100欧姆微带线布设用的第二介质基板。

7、作为优选的技术方案，所述第二介质基板为罗杰斯ro3003介质基板，第二介质基板的相对介电常数为εr=3.0，损耗正切为 tanδ=0.0013，第二介质基板的厚度为0.25mm，第二介质基板背面铺铜。

8、作为优选的技术方案，切比雪夫线阵中，每个单阵元天线之间的阵元间距d为波导波长λg=2.59mm，阵元间的激励相位差为0°，第一介质基板采用罗杰斯ro3003介质基板，第一介质基板的相对介电常数为εr=3.0，损耗正切为 tanδ=0.0013，第一介质基板厚度为0.25mm，第一介质基板背面铺铜。

9、作为优选的技术方案，将多个单阵元天线设置在第三介质基板上组成切比雪夫线阵。

10、作为优选的技术方案，第三介质基板采用罗杰斯ro3003介质基板，介质基板的相对介电常数为εr=3.0，损耗正切为 tanδ=0.0013，介质板厚度为0.25mm，介质基板背面铺铜。

11、本实用新型的有益效果是：一、由于77ghz频段电磁波的波长只有24ghz电磁波波长的三分之一左右，77ghz雷达的测量精度要比24ghz雷达的精度高三倍左右，对于汽车雷达这种需要精确测量周围环境的应用场景来说非常重要；

12、二、由于频率越高，波长越短，对应的天线结构尺寸也越小。相比于24ghz雷达，77ghz雷达的线尺寸可以做的更小，从而使整个雷达的尺寸大大减小。这有助于进一步减小雷达设备的体积，使得其更加适合在汽车等需要精简设备的场合中使用；

13、三、该天线的最大增益为22.2dbi，比标准的20dbi高，此外，线阵的主瓣与副瓣电平比为20.2db，面阵的3db波束宽度为7.9°，该天线具有较强的定向性，这些特性均有助于提高雷达的接收性能，从而使雷达能够更精确地探测周围环境；

14、四、在汽车雷达系统中，本实用新型的天线能够提前判断周围的其他车辆或者障碍物是否会给车辆的正常行驶带来危险，当系统判断将要有危险发生时，将会产生警告，引起驾驶员的注意，甚至在驾驶员来不及做出相应操作的时候替驾驶员减速避让等安全行为，能显著增强车辆的安全性。

技术特征：

1.一种车载雷达毫米波串馈型阵列天线，其特征在于：包括由多个单阵元天线组成的切比雪夫线阵；

2.根据权利要求1所述的车载雷达毫米波串馈型阵列天线，其特征在于：所述t型功分器上设置有1/4波导波长阻抗变换线以及50欧姆微带线。

3.根据权利要求1所述的车载雷达毫米波串馈型阵列天线，其特征在于：每个单阵元天线均包括天线辐射贴片以及100欧姆微带线，100欧姆微带线与天线辐射贴片连接，还包括天线辐射贴片以及100欧姆微带线布设用的第二介质基板。

4.根据权利要求3所述的车载雷达毫米波串馈型阵列天线，其特征在于：所述第二介质基板为罗杰斯ro3003介质基板，第二介质基板的相对介电常数为εr=3.0，损耗正切为 tanδ=0.0013，第二介质基板的厚度为0.25mm，第二介质基板背面铺铜。

5.根据权利要求1所述的车载雷达毫米波串馈型阵列天线，其特征在于：切比雪夫线阵中，每个单阵元天线之间的阵元间距d为波导波长λg=2.59mm，阵元间的激励相位差为0°，第一介质基板采用罗杰斯ro3003介质基板，第一介质基板的相对介电常数为εr=3.0，损耗正切为 tanδ=0.0013，第一介质基板厚度为0.25mm，第一介质基板背面铺铜。

6.根据权利要求1所述的车载雷达毫米波串馈型阵列天线，其特征在于：将多个单阵元天线设置在第三介质基板上组成切比雪夫线阵。

7.根据权利要求6所述的车载雷达毫米波串馈型阵列天线，其特征在于：第三介质基板采用罗杰斯ro3003介质基板，介质基板的相对介电常数为εr=3.0，损耗正切为 tanδ=0.0013，介质板厚度为0.25mm，介质基板背面铺铜。

技术总结本技术公开了一种车载雷达毫米波串馈型阵列天线，包括由多个单阵元天线组成的切比雪夫线阵；多个单阵元天线之间采用驻波串联馈电，各单阵元天线间的激励幅度比呈切比雪夫分布；由多道切比雪夫直线阵布设在第一介质基板上组成平面阵列，切比雪夫直线阵之间采用行波串联馈电方式组成面阵，根据行波串馈方式，分别计算出各阵元间的多段匹配段之间的阻抗值，再将上下部分通过T型功分器连接。本技术通过优化设计实现了高测量精度、小型化尺寸、高增益和强大的定向性，从而更有效的提高了雷达的接收性能，进而大幅度提升车载雷达的性能，并且有助于提升车辆的安全性。技术研发人员：夏兴喜受保护的技术使用者：深圳市飞敏科技有限公司技术研发日：20231220技术公布日：2024/11/4