[发明专利]一种毫米波雷达天线罩

说明书

本发明提供了一种毫米波雷达天线罩，位于发射雷达波的雷达本体的上方，包括天线罩主体层，天线罩主体层的上下两侧均设有天线罩赋形层，该天线罩赋形层与天线罩主体层的上平面、下平面分别接触，且与天线罩主体层相接触的一侧均为平面，另一侧则为赋形面。本发明的毫米波雷达天线罩加装了赋形层，使得对天线罩的厚度不再有半波长或其整数倍的限制，因此，天线罩厚度在不小于半波长的基础上可以任意调节厚度，解决了传统毫米波天线罩在77GHz频段时厚度设计自由度不高的问题；此外，通过加装赋形层，明显降低雷达波斜入射时的反射能量，使得斜入射天线罩表面的雷达波能量能够更多地透过天线罩，有效减小反射，从而减小对天线方向图的影响。

技术领域

本发明涉及一种天线罩，特别涉及一种毫米波雷达天线罩。

背景技术

在自动驾驶业内，毫米波雷达传感器因为其成本适中、环境适应性强以及远距离探测能力较好而成为主流探测传感器之一。车载毫米波雷达产品的工作频段目前包括24GHz和77GHz。其中，随着业内产品开发的深入，77GHz频段系列产品的成本不断降低，而其体积小、探测距离远的优势日益突出，因此成为了今后车载毫米波雷达的主要研究方向之一。

天线罩作为雷达的主要附件之一，其作用是保护天线，防止环境对雷达天线工作状态的影响和干扰。可以说，天线罩与天线同等重要。在满足天线罩对天线保护作用的同时，要求天线罩对天线的电磁辐射特性的影响最小，一直是雷达天线罩研发的主要工作。

传统天线罩为了减小对天线电磁辐射性能的影响，一般按照雷达波垂直入射天线罩的条件来进行分析，将天线罩的厚度设置为工作频率的半波长。此时天线罩对垂直入射的雷达波反射最小。但是在车载雷达领域，工作频段中心频率高达77GHz，大大高于传统毫米波雷达的工作频率。此时再采用半波长的厚度时，天线罩厚度往往为1mm甚至更薄，此时无论从加工工艺还是机械强度的角度考虑，都难以满足产品需求，但是当增加厚度时，天线罩对天线的电磁辐射特性的影响又会明显增加。

此外，传统天线罩厚度采用半波长(或其整数倍)的应用范围是针对雷达波垂直入射，但是77GHz雷达的天线波束若较宽时，雷达波的入射角度较大，导致有相当能量的雷达波斜入射天线罩表面，半波长厚度的天线罩对这些斜入射能量反射较强，对天线方向图的影响较大。

发明内容

为了克服上述问题，本发明旨在提供一种毫米波雷达天线罩，以使天线罩厚度设计自由度高，并使宽角度入射的雷达波能够透过天线罩。

本发明提供了一种毫米波雷达天线罩，位于发射雷达波的雷达本体的上方，包括一天线罩主体层，其特征在于，所述天线罩主体层的上下两侧均设有天线罩赋形层，该天线罩赋形层与天线罩主体层上平面、下平面分别接触，且与天线罩主体层相接触的一侧均为平面，另一侧则为赋形面。

优选地，所述天线罩赋形层的竖直方向的厚度d为：d＝(2k+1)λ/(4(ε2-sin2θ)0.5)，

其中，d为赋形层的厚度，k为非负实数，λ为雷达波在天线工作中心频点的空气中波长，ε2为赋形层的介电常数，θ为由雷达本体发射的雷达波的入射角度。

优选地，所述天线罩赋形层分别在水平面的一个维度上进行赋形。

优选地，所述天线罩赋形层在水平面的两个维度上都进行赋形。

优选地，所述天线罩赋形层与所述天线罩主体层介电常数的关系如下式所示：

ε2＝(ε1)0.5，