[实用新型]一种毫米波宽角波束扫描雷达传感器

说明书

本实用新型涉及一种毫米波宽角波束扫描雷达传感器，包括依次连接的天线模块、射频收发模块、基带模块和上位机，所述天线模块包括宽波束收发天线阵列；该宽波束收发天线阵列包括发射天线阵列和接收天线阵列，该发射天线阵列和接收天线阵列均为基于天线单元排布的阵列；所述射频收发模块具有本振信号混频功能；所述基带模块包括四选一开关。与现有技术相比，本实用新型具有宽频带、宽角扫描、探测范围大、探测精度准等优点。

技术领域

本实用新型涉及雷达技术领域，尤其是涉及一种毫米波宽角波束扫描雷达传感器。

背景技术

随着5G通信技术、车联网技术的发展，高级驾驶辅助系统是利用安装于车上的各式各样的传感器，进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术。K波段雷达在高级驾驶辅助系统中主要负责近距离探测。

在微波毫米波雷达系统中，为了提高增益以提升整机性能，往往需要天线将能量集中到一个非常狭窄的空间辐射出去以提升方向性，因此需要用到阵列天线。由于阵列天线的波束宽度非常窄，因此要辅以波束扫描能力扩大探测范围。

现在已有的毫米波雷达传感器与天线阵列存在以下缺陷：

1)现有雷达传感器所使用的天线阵元的波束宽度较窄，难以同时实现宽角扫描与较高的增益；

2)现有的K波段FMCW信号源扫频带宽仅为250MHz；

3)现有的数字相控阵接收前端电路每一路接收都有相应的中频部分，电路的复杂程度和成本较高。

综上，现在的毫米波雷达传感器不能以较小的尺寸，实现宽带宽角扫描，因此传感器的探测范围和探测精度不足。

公开号为CN102435981A的实用新型专利公开了一种77GHz毫米波汽车防碰撞雷达收发装置，包括天线模块、射频模块、信号处理模块、外设模块和电源模块。信号处理模块的发射信号综合器、滤波放大与均衡模块与射频模块相连；射频模块的分路器与天线模块的发射控制器相连，多路混频器与接收控制器连接；显示与报警信号模块、数字信号处理器模块分别与外设模块相连。天线模块采用透镜和天线结合的方式，工作于77GHz毫米波频段，使得系统稳定性及灵敏度精度得到了可靠保证；信号处理模块保证了采样数据的准确性，有效提高了信号的动态范围；采用集成模块组件设计射频模块，实现接收天线的高精度测角及快速切换。

该实用新型存在以下缺点：1、天线模块只能接收77GHz毫米波频段；2、天线模块采用透镜和天线结合的方式，占用体积大；3、信号处理模块电路复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种毫米波宽角波束扫描雷达传感器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种毫米波宽角波束扫描雷达传感器，包括依次连接的天线模块、射频收发模块、基带模块和上位机，其特征在于，所述天线模块包括宽波束收发天线阵列；该宽波束收发天线阵列包括发射天线阵列和接收天线阵列，该发射天线阵列和接收天线阵列均为基于天线单元排布的阵列。

进一步地，所述天线单元包括贴片、地板和馈线，所述贴片设在地板上方；所述地板设有用于固定馈线H型槽；所述天线单元设有贯穿整体的过孔，该过孔与地板将贴片三面短路连接。

进一步地，所述发射天线阵列和接收天线阵列中各个天线单元的馈线相串联。

进一步地，所述雷达传感器扫描的角度为：E面波束宽度达±60°，H面波束宽度±45°。

进一步地，所述雷达传感器扫描的频率范围为22.7-24.1GHz。

进一步地，所述射频收发模块包括依次连接的信号源、四路接收机和中频放大器。