[实用新型]用于汽车主动防撞毫米波雷达系统

说明书

本实用新型公开了一种尺寸小、方向性好，阵元少，成品率高，增益高，同时成本低，易集成的用于汽车主动防撞毫米波雷达系统。该系统包括收发天线模块、射频收发模块、数据处理模块、供电电源，收发天线模块为24GHz微带阵列收发互易天线，通过对收发天线模块的天线进行改进，使得改进后的天线尺寸小，天线阵列方向角为16度，俯仰角为6度，方向性好，由6*14个天线阵元构成的天线阵列阵元少，提高了成品率，提高了增益，经过试验验证在24GHz～24.25GHz频域上，均达到25dB以上，同时成本低，易集成，满足汽车主动防撞雷达系统关于发射功率要高、功耗要低、波束要窄、探测范围远的要求，同时减少了阵列表面驻波、压低旁瓣(旁瓣抑制大于16～25dB)、提高了收发隔离度。

技术领域

本实用新型涉及雷达系统领域，尤其是一种用于汽车主动防撞毫米波雷达系统。

背景技术

近些年来，交通问题已经成为影响社会经济发展以及人民生活安全的一项重大问题。为了能够有效的降低交通事故的发生率以及保护人身安全。从1971年开始，相继出现过超声波、激光、红外、微波等多种方式的主动汽车防撞系统，但是以上的防撞系统均具有一些不足之处，如会受天气影响、测距短、成本高等。因此未能在汽车上大量推广应用。后继又采用行驶安全带、安全气囊等措施，但这些防御措施均是被动防御，不能从根本上解决问题。毫米波雷达具有高分辨率、低功耗、小尺寸和几乎全天候的工作能力等优点。利用毫米波雷达作为汽车的主动防撞雷达，可有效地降低交通事故发生的概率，将广泛的应用于提高车辆的安全性上。

现有的毫米波雷达系统包括收发天线模块、射频收发模块、数据处理模块、供电电源，所述收发天线模块、数据处理模块分别与射频收发模块相连，所述射频收发模块、数据处理模块分别与供电电源电连接，现有的毫米波雷达系统在使用过程中存在以下问题：首先，现有的毫米波雷达系统的收发天线模块大都是采用微带天线，现有的毫米波雷达系统使用的微带天线尺寸大方向性较差，阵元多，成品率较低，增益也不高，同时成本较高，不易集成，导致现有的毫米波雷达价格昂贵，无法普及应用到中低档车辆，如何降低其成本，在性能和价格中间寻找最佳折中成为亟待解决的主要问题；其次，尽管近几十年来已经提出了多种方法用于提高雷达在探测目标时的探测率、分辨率和参数估计的准确性，例如Han J等人提出的利用道路边界和使用向下方向的光探测障碍检测方法，但是在单元平均恒虚警预警中，预测概率常常会因为一个单元的干扰，导致预警概率严重退化，尽管这些算法可以实现毫米波雷达预警，但是仍然不能保证低成本的同时实现更高的稳定性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种尺寸小、方向性好，阵元少，成品率高，增益高，同时成本低，易集成的用于汽车主动防撞毫米波雷达系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该用于汽车主动防撞毫米波雷达系统，包括收发天线模块、射频收发模块、数据处理模块、供电电源，所述收发天线模块、数据处理模块分别与射频收发模块相连，所述射频收发模块、数据处理模块分别与供电电源电连接，所述收发天线模块为24GHz微带阵列收发互易天线，所述24GHz微带阵列收发互易天线包括两个接收天线和一个发射天线，两个接收天线和一个发射天线分别与射频收发模块相连，两个接收天线和一个发射天线均由6*14个天线阵元构成的天线阵列组成，每个天线阵元包括接地板、介质基片、辐射贴片以及馈线；所述介质基片设置在接地板的上表面，所述辐射贴片设置在介质基片的上表面中心，所述辐射贴片的一侧端面设置有矩形凹槽，所述馈线设置在介质基片的上表面，所述馈线的一端延伸至矩形凹槽的底部，所述馈线的另一端延伸至介质基片的一侧端面。

进一步的是，所述辐射贴片、接地板、介质基片均为矩形，所述辐射贴片的侧边与介质基片的侧边互相平行，所述介质基片厚度h＝λ，λ为单个天线阵元工作波长；所述辐射贴片的宽度为W，长度L，辐射贴片的馈电的深度为I，所述I＝L/3，所述所述其中f₀为介质基片的谐振频率，c为光速，ε_r为介质基片的介电常数；h为介质基片厚度。

进一步的是，所述天线阵列方向角为16度，俯仰角为6度。