一种宽水平视场角的汽车毫米波雷达天线的制作方法

本发明涉及车载毫米波雷达天线技术领域，尤其涉及一种宽水平视场角的汽车毫米波雷达天线。

背景技术：

自从雷达技术诞生以来，雷达产品在各行各业的应用越来越普及。随着射频芯片技术的不断成熟，越来越多的雷达传感器用于车辆和通用飞行器主动安全领域。车载毫米波雷达是一种安装在汽车上的，用于实现障碍物测量、预测碰撞、自适应巡航控制等功能的雷达，其可以有效地降低驾驶难度、减少驾驶员负担以及减少事故的发生率，因而在汽车领域得到了广泛应用。车载毫米波雷达的探测距离和视场角通常需要权衡设计，如自适应巡航，雷达测距就要求天线具有高增益、窄波束的特点。而在视野盲区探测、倒车碰撞预警、行人检测等应用中，需要雷达具备足够的视场角以检测较大视野范围的目标以避免事故发生。

目前，市场上现有的汽车毫米波雷达结构主要采用传统微带线串馈结构或者串馈阵列结构，视场角有限，无法满足某些巡航或者测距的宽视场角的应用需求。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明的目的是提供一种宽水平视场角的汽车毫米波雷达天线的结构，通过采用同相非等幅馈电五个阵元结构，并且结合对称结构的切角圆极化方法以及表面开槽的组合方法，合理拓宽该天线的水平视场角波束宽度。

本发明的技术方案是:一种宽水平视场角的汽车毫米波雷达天线，包括一分五输入串馈网络、第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元、第五谐振单元；

一分五输入串馈网络的输入端为整个毫米波雷达天线的输入端；一分五输入串馈网络的第一至第五输出端顺次连接第四谐振单元、第二谐振单元、第一谐振单元、第三谐振单元、第五谐振单元。

本发明的有益效果是：本发明采用e面组阵的方式可以拓宽毫米波雷达天线的水平视场角波束宽度，抑制天线副瓣电平，提高天线增益，同时方便阵列排布和馈电网络的布局。

其进一步技术方案为:一分五输入串馈网络的输入端连接微带线tl6，tl6的另一端同时连接微带线tl1、tl4、tl5，微带线tl1的另一端顺次串接微带线tl2、tl3，tl3的另一端连接一分五输入串馈网络的第三输出端；微带线tl4的另一端同时连接微带线tl7、tl8，tl7的另一端连接一分五输入串馈网络的第二输出端；微带线tl8的另一端同时连接微带线tl9、tl10，tl10的另一端连接一分五输入串馈网络的第一输出端；微带线tl5的另一端同时连接微带线tl11、tl12，tl11的另一端连接一分五输入串馈网络的第四输出端；微带线tl12的另一端同时连接微带线tl13、tl0，tl0的另一端连接一分五输入串馈网络的第五输出端；微带线tl1、tl2的宽度和长度分别为w1和l1、w2和l2毫米，微带线tl8和tl5的宽度和长度均为w8和l8，微带线tl10、tl7、tl11、tl0的宽度和长度均为w0和l0毫米，微带线tl3的宽度和长度为w0和(l0－l1－l2)毫米，其余微带线的宽度均为w0毫米；一分五输入串馈网络的第三输出端在中心位置，第二输出端、第四输出端对称分布在第三输出端两侧，第四输出端、第五输出端对称分布在其余三个输出端的最外两侧，并且相邻五输出端之间的间距在0.5个工作频率波长(0.5λ)到一个工作频率波长(λ)之间。

采用上述进一步方案的有益效果是可以控制毫米波雷达天线寄生单元的尺寸和位置，改善阻抗匹配特性。

其进一步技术方案为:第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元、第五谐振单元的长度和宽度均为w毫米和l毫米，并且馈电方向保持一致；第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元、第五谐振单元的振元间距在0.5个工作频率波长(0.5λ)到一个工作频率波长(λ)之间；第一谐振单元为45°切角的微带谐振单元；第二谐振单元、第三谐振单元均为45°切角的微带谐振单元，同时在馈电端保留dw2毫米宽和dw2毫米长的开槽；第四谐振单元、第五谐振单元均为微带谐振单元，同时在馈电端保留dw3毫米宽和dw3毫米长的开槽。

采用上述进一步方案的有益效果是，可以优化毫米波雷达天线的辐射特性，改善天线副瓣电平抑制特性。

其进一步技术方案为:雷达天线为贴片式天线。

采用上述进一步方案的有益效果是，贴片式天线成产成本低、天线一致性较好，便于安装与电路功能集成。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明具体实施例提供的一种宽水平视场角的汽车毫米波雷达天线原理框图。

图2是本发明具体实施例提供的一种宽水平视场角的汽车毫米波雷达天线电路图。

图3是本发明具体实施例提供的一种宽水平视场角的汽车毫米波雷达天线电路布局版图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出任何创造性劳动前提下所获得所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供的一种宽水平视场角的汽车毫米波雷达天线，包括一分五输入串馈网络、第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元、第五谐振单元；

如图1所示，一分五输入串馈网络的输入端为整个毫米波雷达天线的输入端；一分五输入串馈网络的第一至第五输出端顺次连接第四谐振单元、第二谐振单元、第一谐振单元、第三谐振单元、第五谐振单元；

如图2所示，一分五输入串馈网络的输入端连接微带线tl6，tl6的另一端同时连接微带线tl1、tl4、tl5，微带线tl1的另一端顺次串接微带线tl2、tl3，tl3的另一端连接一分五输入串馈网络的第三输出端；微带线tl4的另一端同时连接微带线tl7、tl8，tl7的另一端连接一分五输入串馈网络的第二输出端；微带线tl8的另一端同时连接微带线tl9、tl10，tl10的另一端连接一分五输入串馈网络的第一输出端；微带线tl5的另一端同时连接微带线tl11、tl12，tl11的另一端连接一分五输入串馈网络的第四输出端；微带线tl12的另一端同时连接微带线tl13、tl0，tl0的另一端连接一分五输入串馈网络的第五输出端；微带线tl1、tl2的宽度和长度分别为w1和l1、w2和l2毫米，微带线tl8和tl5的宽度和长度均为w8和l8，微带线tl10、tl7、tl11、tl0的宽度和长度均为w0和l0毫米，微带线tl3的宽度和长度为w0和(l0－l1－l2)毫米，其余微带线的宽度均为w0毫米；一分五输入串馈网络的第三输出端在中心位置，第二输出端、第四输出端对称分布在第三输出端两侧，第四输出端、第五输出端对称分布在其余三个输出端的最外两侧，并且相邻五输出端之间的间距在0.5个工作频率波长(0.5λ)到一个工作频率波长(λ)之间；

如图3所示，第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元、第五谐振单元的长度和宽度均为w毫米和l毫米，并且馈电方向保持一致；第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元、第五谐振单元的振元间距在0.5个工作频率波长(0.5λ)到一个工作频率波长(λ)之间；第一谐振单元为45°切角的微带谐振单元；第二谐振单元、第三谐振单元均为45°切角的微带谐振单元，同时在馈电端保留dw2毫米宽和dw2毫米长的开槽；第四谐振单元、第五谐振单元均为微带谐振单元，同时在馈电端保留dw3毫米宽和dw3毫米长的开槽；

并且，本实施例的一种宽水平视场角的汽车毫米波雷达天线为贴片式天线。

以上对本发明实施例所提供的一种宽水平视场角的汽车毫米波雷达天线进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的技术方案进行了阐述，以上实施例仅为发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的保护范围，对于本领域的一般技术人员，在本发明的技术范围内所能想到的变化或改进，都应涵盖在本发明的保护范围之内。