[发明专利]用于车载防撞雷达的多波束集成波导天线

说明书

一种多波束集成波导天线，属于雷达天线领域，为了解决现有相控阵体制的防撞雷达价格昂贵、防撞雷达在复杂环境中提取目标算法难度大、防撞雷达系统硬件复杂等问题，技术要点是：由第一层的基片集成波导天线阵，第二层的带状线，第三层的带状线，第四层的微波电路集成，所述微波电路由四个一分三不等功分器、三个一分四不等功分器、四段等相位微带线和微波开关网络组成；效果是：通过功率分配器和移相的微带线实现阵列幅度、相位分配，实现多波束，并且在此基础上可扩展波束的数量。

技术领域

本发明属于雷达天线领域，尤其涉及一种用于车载防撞雷达的多波束集成波导天线。

背景技术

近年来，机动车辆已成为人民生活中主要的交通工具。然而，随着车辆数量的不断增长，尤其是私家车的数量正在逐年的高速增长，带来了城市交通拥堵、交通事故频发、交通环境恶化等日益严重的交通问题。在这一背景下，把车辆和道路综合起来系统地解决交通问题的思想就油然而生，这就是智能交通系统(ITS)。研制高性能的汽车防撞雷达系统，用于主动辅助司机进行安全驾驶，是ITS安全计划中非常重要的一部分。而雷达天线作为雷达系统重要的组成部分，如何设计易于集成、价格低廉、可批量化生产的雷达天线则具有非常重要的现实意义和应用前景。

现有防撞雷达天线种类选择有多种方式，有微带贴片、波导缝隙、喇叭天线、卡塞格伦天线。在方位角度目标识别中多采用的方法有相控阵电扫描法或双接收天线法；首先相控阵扫描法，需要使用功率分配器并配合移相器来满足要求的相位差，这样的结构比较复杂，且这样的一部雷达造价成本极为昂贵。双接收天线法是两个接收天线同时采集回波，对每个天线采到的接收信号进行算法后处理，通过目标配对得到目标信息，最后根据不同天线所得到的目标距离变化获得目标方位角。这种双天线法，每根天线独立接收，方位波束宽度较宽，因此在雷达接收机接收的雷达中频信号中，不仅含有了目标回波信息，还含有噪声信号和干扰信号，如邻近车道上的车辆、车道间的护拦、路旁的树木以及架设的路标和广告牌等，还有些多径效用产生的电磁辐射等等，这些杂波信号会同时进入两个天线，对雷达系统形成干扰，加大了算法后处理的难度，降低目标配对的准确性，导致雷达做出错误判断。

波导缝隙天线阵列具有低剖面、机械强度好、结构紧凑、口径效率高和损耗小等优良特性，但带宽窄，同时在毫米波频段加工精度要求高、周期长、成本高又在一定程度上限制了其应用。基片集成波导采用印刷电路板工艺或低温共烧陶瓷工艺等，通过在介质基片上蚀刻紧密排列的两列平行的金属化通孔，形成类似波导结构，从而可以将电磁波限制在一定范围内向前传播。具有体积小、重量轻，可采用PCB加工工艺，降低了加工成本，易于与微波毫米波集成电路集成，使微波毫米波系统小型化，便于大量生产等优点，目前已应用在天线领域。

发明内容

为了解决现有相控阵体制的防撞雷达价格昂贵、防撞雷达在复杂环境中提取目标算法难度大、防撞雷达系统硬件复杂等问题，本发明提出了一种多波束集成波导天线。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于车载防撞雷达的多波束集成波导天线，由第一层的基片集成波导天线阵，第二层的带状线，第三层的带状线，第四层的微波电路集成，所述微波电路由四个一分三不等功分器、三个一分四不等功分器、四段等相位微带线和微波开关网络组成；

第一层的基片集成波导天线阵的四个馈电点通过通孔连接到第四层的微波电路的一分三不等功分器的主路；

每个一分三不等功分器的第一分支通过过孔连接至第二层的带状线，并由第二层的带状线连接至第四层第一一分四不等功分器的四个支路；

每个一分三不等功分器的第二分支通过过孔连接至四段等相位微带线，并由四段等相位微带线连接至第四层第二一分四不等功分器的四个支路；

每个一分三不等功分器的第三分支通过过孔连接至第三层的带状线，并由第三层的带状线连接至第四层第三一分四不等功分器的四个支路；

三个一分四不等功分器的主路连接至微波开关网络。