[发明专利]应用于车载雷达的收发复用天线结构的实现方法

说明书

本发明公开了一种应用于车载雷达的收发复用天线结构及其实现方法。在车载雷达领域，为提高雷达测量的准确性，希望天线波束角尽可能的小，以集中能量探测更远的距离和减少杂波干扰，同时又希望雷达尺寸尽可能的小，以便安装。本发明提出了一种天线阵元复用的结构和方法，将天线阵元功率分配成多份，而后将每个阵元的功率加权形成一副发射天线和两副接收天线，用于发射信号和接收信号。本发明利用电桥解决收发隔离问题，再用功分器复用减少接收波瓣宽度，从而通过阵元复用的方式缩小了雷达天线面积。本发明设计合理、结构巧妙，很好地满足了车载雷达天线小型化的要求，因此，其适于推广应用。

技术领域

本发明涉及一种车载雷达天线，具体涉及的是一种应用于车载雷达的收发复用天线结构的实现方法。

背景技术

目前采用最多的车载雷达天线，假设其技术中有M+2N(M≥1，N≥1)个阵元天线，一列天线为一个阵元，阵元分别为T1、T2……TM、R11、R12……R1N、R21、R22……R2N，其中阵元T1、T2……TM按某种规律加权形成一幅T发射天线，阵元间距为d，则其方位波束宽度为：

其中，λ为波长，M为阵元个数，d为阵元之间的间距。

阵元R11、R12……R1N按某种规律加权形成一幅R1接收天线，阵元R21、R22……R2N按相同规律加权形成一幅R2接收天线，则天线R1、R2的方位波束宽度为：

其中，λ为波长，N为阵元个数，d为阵元之间的间距。

雷达天线的波束角与雷达的孔径相关，而雷达孔径从某种意义上与雷达尺寸等效，即有效尺寸越大，则孔径越大，波束角越窄。对于车载雷达，要求波束角尽可能的窄，以集中能力探测更远的距离，减少杂波干扰。但是由于车载雷达安装位置面积有限，这就要求雷达尺寸尽可能的小。同时，车载雷达的体制决定了雷达天线必须满足同时收发的要求，因此在孔径有限的条件下，收发天线又各自占用一部分孔径，从而导致收发天线的有效孔径变小。

由此可见，现有的车载雷达天线由于不能同时确保较小的天线波束角和雷达天线尺寸，因而并不能很好地满足车载雷达的安装与测量要求。

发明内容

针对上述现有技术的技术不足，本发明提供了一种应用于车载雷达的收发复用天线结构，可以同时满足车载雷达尺寸小和天线波束宽度窄的要求。

为实现上述目的，本发明解决问题的技术方案如下：

应用于车载雷达的收发复用天线结构的实现方法，所述的天线结构包括由N个天线阵元排列组成的天线阵列，以及加权网络和均为M个的电桥、功分器，1<M≤N，一个天线阵元包括一列天线，其中：

电桥，与N个天线阵元中M个连续的阵元一一对应连接，用于初次分配天线阵元功率，并将分配后的其中一部分功率传至加权网络，将另一部分功率传至功分器；

功分器，用于对接收的功率进行二次分配；

加权网络，用于将电桥传输的功率和剩余的(N-M)个阵元的功率一起进行加权，形成一幅发射天线，同时还用于将功分器二次分配后的功率进行加权，形成两幅接收天线；

所述的实现方法包括以下步骤：

(1)将天线阵列中M个连续的天线阵元的功率分配成两份；

(2)将M个阵元的其中一部分功率与剩余的(N-M)个阵元的功率进行加权，形成一幅发射天线；同时，将M个阵元的另一部分功率分配成两份；

(3)将M个阵元分配后的其中一部分功率进行加权，形成一幅接收天线；同时，将剩余的另一部分功率也进行加权，形成另一幅接收天线。

所述电桥为90度电桥或180度电桥。