[发明专利]微波天线结构、微波旋转雷达及可移动平台

说明书

本发明用于提供一种微波天线结构(100)、微波旋转雷达(200)及可移动平台(300)，该微波天线结构(100)包括：基板(101)，其第一侧面上形成有多个天线阵列，多个所述天线阵列包括至少2个发射天线阵列(1、2)，和多个接收天线阵列(3‑9)；多个所述接收天线阵列(3‑9)沿第一方向延伸；至少2个所述发射天线阵列(1、2)沿第一方向延伸；其中，至少2个所述发射天线阵列(1、2)与多个所述接收天线阵列(3‑9)在第二方向上并行布置，所述第二方向与所述第一方向垂直。根据本发明的微波天线结构(100)、微波旋转雷达(200)及可移动平台(300)通过对发射天线阵列和接收天线阵列合理布局，实现一种低成本紧凑型、且高测角精度的雷达。

技术领域

本发明总地涉及天线结构技术领域，更具体地涉及一种微波天线结构、微波旋转雷达及可移动平台。

背景技术

随着微波器件的发展，微波雷达可实现小型化、集成化，在天线口径相同的情况下，微波雷达可获得更窄的天线波束，更高的天线增益，可提高雷达的测角分辨率和测角精度，并且有利于抗电子干扰、杂波干扰和多径反射干扰。

现有微波雷达主要存在以下问题：高精度测角雷达尺寸，尤其是测角方向尺寸较大，雷达成本高。这是因为：对于常规单发射通道雷达而言，雷达测角精度与雷达接收通道数量密切相关，精度越高，雷达接收通道数量越多，雷达尺寸越大，成本越高。为了降低雷达尺寸和成本，开发出了VMIMO雷达。VMIMO雷达通过增加少量的发射通道，通过时分或者相位调制方式控制发射通道发射正交信号，并对接收信号进行相干信号处理，最终实现等效于成倍增加接收通道的常规单发射通道雷达的测角精度，极大降低雷达成本和雷达尺寸。VMIMO雷达天线等效效果如下图1所示。

虽然目前的VMIMO雷达已经极大降低雷达成本和雷达尺寸，但是由于VMIMO雷达要实现测角，接收天线或者发射天线要在测角面内等距排布，而且发射天线的间距一般等于接收天线间距的数倍(取决于接收天线数量，参见图1中发射天线之间的距离为4倍接收天线距离)，这导致对小型雷达例如车载或小型无人机的雷达，由于空间尺寸较小，即使使用目前的VMIMO雷达，雷达尺寸仍然相对较大，尤其是在测角方向的尺寸较大。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一个而提出了本发明。本发明提供一种微波天线结构、微波旋转雷达及可移动平台，该天线结构采用多发射通道和多接收通道，并通过对发射天线阵列和接收天线阵列合理布局，实现一种低成本紧凑型、且高测角精度的雷达。

具体地，本发明第一方面提供一种微波天线结构，包括：

基板，在所述基板的第一侧面上形成有多个天线阵列，多个所述天线阵列包括至少2个发射天线阵列和多个接收天线阵列；

多个所述接收天线阵列沿第一方向延伸，且多个所述接收天线阵列彼此平行且间隔布置；

至少2个所述发射天线阵列沿第一方向延伸，且至少2个所述发射天线阵列彼此平行且间隔布置；

其中，至少2个所述发射天线阵列与多个所述接收天线阵列在第二方向上并行布置，所述第二方向与所述第一方向垂直。

在本发明一个实施例中，相邻所述发射天线阵列之间的间距等于n倍相邻所述接收天线阵列之间的间距，其中n为与所述接收天线阵列数量相关的整数。

在本发明一个实施例中，所述第一方向为所述基板的长度方向或宽度方向。

在本发明一个实施例中，多个所述天线阵列采用微带天线，每个所述天线阵列包括一组彼此电连接的微带贴片单元。

在本发明一个实施例中，每组所述微带贴片单元中的各个所述微带贴片单元大小彼此相同。

在本发明一个实施例中，每组所述微带贴片单元中的各个所述微带贴片单元的面积自对称中心向两侧依次减小。