[发明专利]一种毫米波雷达微带天线设计标定方法

说明书

本发明涉及一种毫米波雷达微带天线设计标定方法，包括以下步骤：根据雷达性能指标和用到的硬件器材确定天线的输入信息；将天线信息输入天线设计算法模型，获得天线阵子和馈线的尺寸；根据设计好的天线加工到实际的雷达电路系统中，进行俯仰面雷达方向图测试；通过比对雷达方向图的增益大小和角度偏差，获得天线的补偿长度，并对原有设计天线补偿修改，再加工天线使其达到预期设计效果。本发明通过天线设计以及实测后对误差补偿反馈，能够快捷有效对实际加工及板材本身误差实现矫正，效优化天线性能，使其达到设计效果，还能大大缩短天线开发周期和成本。

技术领域

本发明涉及雷达电子技术领域，具体的说是一种毫米波雷达微带天线设计标定方法。

背景技术

77GHz毫米波雷达具有全天候，长距离，高分辨率定位目标的能力，因此在智能汽车应用领域，它被广泛用来探测周围目标的距离，速度和角度方位。雷达天线在实际中有多种形式，微带天线因其具有成本低，加工一致性好，易于和整体电路板一体化等优点，被大多数设计所采用。

但77GHz毫米波雷达波长很短，空间波长只有3.92mm，实际天线尺寸和设计值的微小偏差会直接影响天线方向图，导致实际的天线性能往往和设计偏差较大。这个误差主要来源于两个方面，一个是受限于板厂加工能力的公差；另一个是用于制作天线的高频板材自身的误差，比如业内最好的板材厂家罗杰斯，板子的介电常数误差范围5％。

发明内容

为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种毫米波雷达微带天线设计标定方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种毫米波雷达微带天线设计标定方法，包括以下步骤：

步骤S1：根据雷达性能指标和用到的硬件器材确定天线的输入信息；

步骤S2：将天线信息输入天线设计算法模型，获得天线阵子和馈线的尺寸；

步骤S3：根据设计好的天线加工到实际的雷达电路系统中，进行俯仰面雷达方向图测试；

步骤S4：通过比对雷达方向图的增益大小和角度偏差，获得天线的补偿长度，并对原有设计天线补偿修改，再加工天线使其达到预期设计效果。

进一步的，所述天线采用的是边馈微带天线阵。

进一步的，所述步骤S1中，雷达的性能指标包括雷达工作中心频率、带宽、要求的角度覆盖方位、可探测的距离。

进一步的，所述步骤S1中，硬件器材包括前端收发芯片、制作天线的板材。

进一步的，所述步骤S2中，天线设计算法模型具有：

1)天线具体设计指标的输入，包括：

①天线工作的中心频率、工作带宽、阵列数、主副瓣抑制比、天线馈线阻抗匹配要求；

②所选高频板材的电参数，包括介电常数、正切损耗角、介质的厚度、铜箔厚度；

2)天线性能参数的输出，包括主瓣宽度、天线增益、馈线尺寸。

进一步的，所述步骤S4中，观察天线俯仰的主瓣最大方向的角度值θ_{delt_EL}，采用补偿反馈法，带入公式；

θ/360*λ-d；

式中，λ为电磁波空间波长；在测出第一版天线的方向图后，利用角度偏差值求出天线的补偿长度d。

本发明的有益效果是：本发明通过天线设计以及实测后对误差补偿反馈，能够快捷有效对实际加工及板材本身误差实现矫正，效优化天线性能，使其达到设计效果，还能大大缩短天线开发周期和成本。

附图说明