車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收siw透鏡天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于透鏡天線領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線。
【背景技術(shù)】
[0002]早期的用于77GHz的防撞雷達(dá)的透鏡天線一般采用多個(gè)透鏡形式，這種形式的雷達(dá)尺寸較大；目前市面上美國(guó)天合(TRW)公司的77GHz防撞雷達(dá)采用波導(dǎo)透鏡天線，基于和差波束的原理，通過(guò)比幅比相實(shí)現(xiàn)測(cè)角的功能，這種雷達(dá)測(cè)角范圍小，信號(hào)處理需要對(duì)相位信息也進(jìn)行識(shí)別，較為復(fù)雜；德國(guó)博世(Bosch)的77GHz的采用透鏡天線形式的LRR3型雷達(dá)(基于英飛凌的新開發(fā)的芯片，有四個(gè)接收通道)，中間兩個(gè)通道收發(fā)共用，因此陣列中間的兩列天線收發(fā)共用，通過(guò)四個(gè)接收波束比幅的形式實(shí)現(xiàn)測(cè)角功能，但是受制于芯片暫不對(duì)中國(guó)開放，目前無(wú)法開發(fā)這種功能的雷達(dá)。
[0003]透鏡天線基于透鏡聚集的焦平面陣列凝視成像體制較其它體制在原理和結(jié)構(gòu)上相對(duì)簡(jiǎn)單，可以在不引入任何掃描機(jī)構(gòu)的情況下對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)角度的分辯與實(shí)時(shí)追蹤?，F(xiàn)有防撞雷達(dá)價(jià)格昂貴(相控陣體制)或由于芯片所限，一般的透鏡雷達(dá)收發(fā)需要分開，需要設(shè)計(jì)多個(gè)透鏡，因此體積較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，在射頻前端即實(shí)現(xiàn)空域?yàn)V波，有效地抑制雜波信號(hào)，具有增益高，體積小，成本低，高集成度，通過(guò)比幅測(cè)角即可達(dá)到很高的角度測(cè)量精度。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，包括上層的平凸透鏡、中間層的屏蔽腔支架，下層的SIW陣列天線和微波電路板載板，SIW陣列天線置于微波電路板載板上；所述SIW陣列天線，包括多路SIW接收天線和多路SIW發(fā)射天線，SIW發(fā)射天線與SIW接收天線交錯(cuò)分布，且兩者的饋電點(diǎn)分布于不同的兩端，多路SIW發(fā)射天線通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)等相位合成為一路接發(fā)射通道，多路SIW接收天線通過(guò)饋線分別與多個(gè)接收通道相連。
[0006]進(jìn)一步的，所述的SIW發(fā)射天線和SIW接收天線之間設(shè)有扼流槽；
[0007]進(jìn)一步的，所述的SIW接收天線為四路，相鄰兩路的距離為3.0-3.4mm ;
[0008]進(jìn)一步的，所述的四路SIW接收天線總共覆蓋范圍為±12° ;
[0009]進(jìn)一步的，所述的每路SIW接收天線通過(guò)透鏡在方位面所形成的波束寬度為6°，增益為26.5dBi ；
[0010]進(jìn)一步的，所述的每路SIW發(fā)射天線采用幅度分配為0.7:1:0.7 ;
[0011]進(jìn)一步的，所述的SIW發(fā)射天線方位面覆蓋范圍為12°的單波束，15dB波寬為25。；
[0012]進(jìn)一步的，所述的多路SIW接收天線集成接收模塊，多路SIW發(fā)射天線集成發(fā)射模塊。
[0013]更進(jìn)一步的，所述的饋電網(wǎng)絡(luò)部分采用SIW+GCPW形式。
[0014]更進(jìn)一步的，所述的SIW陣列天線通過(guò)導(dǎo)電銀膠封裝在微波電路板載板上。
[0015]有益效果:本發(fā)明提供了一種低成本、易于加工、可實(shí)現(xiàn)高效率，高精度測(cè)角的小型化收發(fā)共用平凸透鏡的SIW陣列透鏡天線，結(jié)構(gòu)緊湊、易于集成，饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單；接收、發(fā)射通道的增加可以通過(guò)SIW陣列天線的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)接收窄波束，在射頻前端即實(shí)現(xiàn)空域?yàn)V波，有效地抑制雜波信號(hào)，具有增益高，高集成度，通過(guò)比幅測(cè)角即可達(dá)到很高的角度測(cè)量精度，饋電網(wǎng)絡(luò)部分采用SIW形式減小了插損和空間輻射。
【附圖說(shuō)明】
[0016]本發(fā)明共有附圖6幅:
[0017]圖1為本發(fā)明SIW透鏡天線俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明SIW透鏡天線縱切面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為帶扼流槽的微波電路板載板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為四路接收天線仿真示意圖；
[0021]圖5為發(fā)射天線的仿真示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明前向防撞雷達(dá)威力圖。
[0023]1.微波電路板，2.平凸透鏡，3.SIW陣列天線，4.雷達(dá)框架，5.接收模塊，6.發(fā)射模塊，7.屏蔽腔支架，8.微波電路板載板，9.扼流槽，10.四路SIW接收天線，11.SIW發(fā)射天線，12.接收波束I，13.接收波束II，14.接收波束III，15接收波束IV，16.通道一雷達(dá)探測(cè)范圍，17.通道二雷達(dá)探測(cè)范圍，18.通道三雷達(dá)探測(cè)范圍，19.通道四雷達(dá)探測(cè)范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。
[0025]實(shí)施例1
[0026]車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，包括上層的平凸透鏡2、中間層的屏蔽腔支架7，下層的SIW陣列天線3和微波電路板載板8，SIW陣列天線3置于微波電路板載板8上；所述SIW陣列天線3，包括多路SIW接收天線和多路SIW發(fā)射天線11，SIW發(fā)射天線與SIW接收天線交錯(cuò)分布，且兩者的饋電點(diǎn)分布于不同的兩端，多路SIW發(fā)射天線11通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)等相位合成為一路接發(fā)射通道，多路SIW接收天線通過(guò)饋線分別與多個(gè)接收通道相連。所述的SIW發(fā)射天線11和SIW接收天線之間設(shè)有扼流槽9 ;所述的SIW接收天線為四路，相鄰兩路的距離為3.1-3.2mm，總共覆蓋范圍為±12° ;所述的每路SIW接收天線通過(guò)透鏡在方位面所形成的波束寬度為6°，增益為26.5dBi ;所述的每路SIW發(fā)射天線11采用幅度分配為0.7:1:0.7 ;所述的SIW發(fā)射天線11方位面覆蓋范圍為12°的單波束，15dB波寬(當(dāng)雷達(dá)增益每下降12dB，作用距離減小一半)為25° ;所述的饋電網(wǎng)絡(luò)部分(屏蔽腔支架7內(nèi))采用SIW形式，減小了了插損和空間輻射。上述SIW透鏡天線置于雷達(dá)框架4上；微波電路板1置于微波電路板載板8上。
[0027]所述的多路SIW接收天線集成接收模塊5，多路SIW發(fā)射天線11集成發(fā)射模塊6。圖4中四條曲線分別代表:接收波束I 12，接收波束II 13，接收波束III 14，接收波束IV 15 ;圖6所示77GHZ前向防撞雷達(dá)四個(gè)波束所覆蓋的威力圖，總共有八條車道，每條車道定義為3.5米寬，對(duì)于作用距離為180米的雷達(dá)可保證在探測(cè)50米左右距離時(shí)至少可探測(cè)到五條車道上的車輛，圖6中所示四條曲線分別代表:通道一雷達(dá)探測(cè)范圍16，通道二雷達(dá)探測(cè)范圍17，通道三雷達(dá)探測(cè)范圍18，通道四雷達(dá)探測(cè)范圍19。
[0028]基片集成波導(dǎo)天線本身具有體積小、重量輕，加工成本低，易于與微波毫米波集成電路集成，通過(guò)對(duì)板材介電常數(shù)與厚度的選擇可實(shí)現(xiàn)相鄰接收天線之間可放下一個(gè)發(fā)射天線，從而使收發(fā)天線共用透鏡。SIW陣列天線3通過(guò)導(dǎo)電銀膠封裝在微波電路板載板8上后，每個(gè)天線單元縫隙與載板縫隙結(jié)合形成扼流槽9，抑制天線面板邊緣、側(cè)壁上的表面電流，提高了相鄰單元天線之間的隔離度，且壓縮了每個(gè)接收天線的方位面波束寬度，提高了透鏡接收的輻射效率，改善了副瓣電平。對(duì)稱性的結(jié)構(gòu)，便于功能的擴(kuò)展，本發(fā)明是4通道接收波束，只需改變SIW陣列數(shù)，在這種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上就可以設(shè)計(jì)成更多通道接收波束。與傳統(tǒng)車載透鏡雷天線相比，收發(fā)共用一個(gè)透鏡，大大減小了雷達(dá)天線的尺寸，通過(guò)只使用一個(gè)透鏡便可實(shí)現(xiàn)一發(fā)多收功能。
[0029]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，其特征在于，包括上層的平凸透鏡(2)、中間層的屏蔽腔支架(7)，下層的SIW陣列天線(3)和微波電路板載板(8)，SIW陣列天線(3)置于微波電路板載板上；所述SIW陣列天線(3)，包括多路SIW接收天線和多路SIW發(fā)射天線，SIW發(fā)射天線與SIW接收天線交錯(cuò)分布，且兩者的饋電點(diǎn)分布于不同的兩端，多路SIW發(fā)射天線通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)等相位合成為一路接發(fā)射通道，多路SIW接收天線通過(guò)饋線分別與多個(gè)接收通道相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，其特征在于，所述的SIW發(fā)射天線和SIW接收天線之間設(shè)有扼流槽(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，其特征在于，本所述的SIW接收天線為四路，相鄰兩路的距離為3.0-3.4mm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，其特征在于，所述的四路SIW接收天線(10)總共覆蓋范圍為±12°。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，其特征在于，所述的每路SIW接收天線通過(guò)透鏡在方位面所形成的波束寬度為6°，增益為26.5dBi06.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，其特征在于，所述的每路SIW發(fā)射天線(11)采用幅度分配為0.7:1:0.7。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，其特征在于，所述的SIW發(fā)射天線(11)方位面覆蓋范圍為12°的單波束，15dB波寬為25°。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，其特征在于，所述的多路SIW接收天線集成接收模塊(5)，多路SIW發(fā)射天線(11)集成發(fā)射模塊(6)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，其特征在于，所述的饋電網(wǎng)絡(luò)部分采用SIW+GCPW形式。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，其特征在于，SIW陣列天線(3)通過(guò)導(dǎo)電銀膠封裝在微波電路板載板(8)上。
【專利摘要】車載防撞雷達(dá)一發(fā)多收SIW透鏡天線，包括上層的平凸透鏡、中間層的屏蔽腔支架，下層的SIW陣列天線和微波電路板載板，SIW陣列天線置于微波電路板載板上；所述SIW陣列天線，包括多路SIW接收天線和多路SIW發(fā)射天線，SIW發(fā)射天線與SIW接收天線交錯(cuò)分布，且兩者的饋電點(diǎn)分布于不同的兩端，多路SIW發(fā)射天線通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)等相位合成為一路接發(fā)射通道，多路SIW接收天線通過(guò)饋線分別與四個(gè)接收通道相連。本發(fā)明在射頻前端即實(shí)現(xiàn)空域?yàn)V波，有效地抑制雜波信號(hào)，具有增益高，體積小，成本低，高集成度，通過(guò)比幅測(cè)角即可達(dá)到很高的角度測(cè)量精度。
【IPC分類】H01Q19/06, H01Q21/00, H01Q1/32, H01Q1/22
【公開號(hào)】CN105428822
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510829054
【發(fā)明人】田雨農(nóng), 陳軍, 周秀田, 史文虎
【申請(qǐng)人】大連樓蘭科技股份有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月24日