[发明专利]一种车载雷达阵列天线

说明书

本发明提供一种车载雷达阵列天线，包括设置于同一平面上的辐射片阵列和阻抗匹配网络，所述辐射片阵列以阻抗匹配网络为中心轴呈两侧对称排布结构。本发明采用新型的馈电网络，即基于微带线的阻抗匹配与相移原理，以简单的实现形式实现天线辐射阵列的相关参数需求，进而实现产品的最优化。车载防撞雷达阵列天线的仿真与天线样本调试方便快捷。将微带阻抗匹配网络与阵列天线置于同一个平面内，不仅降低整体雷达天线剖面，而且有效地压缩了天线馈电部分在车载雷达整机中的占空比。这种新的设计理念与设计方法，可突破传统背面繁杂的馈电功分网络结构，有效地降低对其它射频器件的电磁干扰，在实际工程中具有深远的商业应用价值。

技术领域

本发明涉及天线领域，更具体地，涉及一种车载雷达阵列天线。

背景技术

无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。

无人驾驶技术是未来安全驾驶的趋势，是衔接主动安全与无人驾驶的技术，被称之为ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) 高级辅助驾驶系统。毫米波雷达是ADAS系统的关键一环，它可为驾驶员提供变道辅助，自适应巡航，碰撞预警等功能，从而提高驾驶舒适度，降低事故发生率。雷达接收的回波的频率与发射的频率变化规律相同，都是三角波规律，只是有一个时间差，利用这个微小的时间差造成的频差可计算出目标距离，角度和速度等参数。

毫米波车载雷达系统（无人驾驶技术）的关键器件之一就是毫米波防撞雷达阵列天线系统。该天线系统技术要求：高增益，高辐射效率，窄的波束宽度，以及毫米波段的工作带宽频段，小尺寸，低剖面，低成本等等。24G防撞雷达天线阵列的设计和调试难度均比较大，并且国内极少有成熟案例借鉴。目前要达到上述技术要求，相应的结构会变复杂、成本提高，不利于应用推广。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种高增益、低干扰、高辐射效率的车载雷达阵列天线。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种车载雷达阵列天线，包括设置于同一平面上的辐射片阵列和阻抗匹配网络，所述辐射片阵列以阻抗匹配网络为中心轴呈两侧对称排布结构。微带馈电匹配网络具备相位调节和阻抗匹配的作用，并且与辐射贴片阵列处于同一平面内，易于集成化，降低了天线占空比，可降低传统的繁杂匹配网络对射频电路的电磁干扰，有效减小对其它射频电路的不利影响。

优选的，所述阻抗匹配网络由微带线走线组成。通过微带线实现阻抗匹配和相位偏移和相位调节，

进一步优选的，所述阻抗匹配网络包括功分器、阻抗变换器和相移控制部分，所述相移控制部分包括具有相位调节作用的第一相移控制部分和产生180度相位差的第二相移控制部分。阻抗匹配网络具有阻抗匹配作用进而降低损耗，还具有相位偏移或相位调节的作用，进而对天线辐射波束进行波束调节，实现180度相位差，从而实现电流同向，增大辐射增益；还具有具备功率分配的作用，可以通过调节该部分提高功率利用效率。

进一步优选的，所述阻抗变换器为长方形走线，所述功分器呈直角形式设置于阻抗变换器的一侧，所述第一相移控制部分和第二相移控制部分分别以弯曲走线的形式连接于阻抗变换器的两侧。采用微带线弯折形式实现相位偏移。

优选的，所述辐射片阵列包括多组一端连接阻抗匹配网络的辐射片串接单元，每组辐射片串接单元包括依次串接的多个长度相同，宽度由连接阻抗匹配网络的一端向外侧依次递减的辐射片。控制辐射片长度相同，确保天线工作在谐振频率处，并通过调节其宽度来进一步调整阻抗匹配。