[发明专利]一种用于车联网通信的毫米波介质谐振器天线阵列

说明书

本发明涉及一种用于车联网通信的毫米波介质谐振器天线阵列，属于通信技术领域。该毫米波介质谐振器天线阵列由下往上依次包括：微带线、介质基板、地面、介质谐振器天线单元和折光片；所述毫米波介质谐振器天线阵列采用立方体介质谐振器建立，由M行N列的介质谐振器天线单元组成；所述折光片覆盖在辐射天线上方；所述微带线为一分四的微带功分器。本发明阵列馈电相对简单，容易实现，加工成本低。阵列间间隔紧密，能很好实现小型化。采用驻波式串联馈电，方向图具有高定向特征。适用于与车联网射频系统的互连。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种用于车联网通信的毫米波介质谐振器天线阵列。

背景技术

1.该技术领域的发展状况

随着智能网联车辆的飞速发展，车辆的通信应用愈加频繁。近年来，无线通信的快速发展，以及汽车工业和汽车电子的发展，推动了车载天线的研究。自天线系统被引入到汽车电子行业开始，车载天线成为了人们研究的热点。由于车载天线受车体空间、介质、位置等环境的影响，车载天线的发展方向主要有以下几个方面：小型化、低成本；多元化整合和优化；智能化；高性能。

近年来，介质谐振器天线因其具有设计自由度高、谐振模式丰富、尺寸小、频带宽和辐射效率高等优点，且能够工作在5G通信Sub6GHz频段与毫米波频段，尤其在毫米波频段损耗较小，因此介质谐振器天线在5G通信系统中具有巨大的应用前景。

2.与本发明相关的现有技术方案

(1)微带天线阵列串联馈电，通过控制馈线宽度与贴片天线尺寸实现波束副瓣抑制效果；

(2)采用不等功率功分器并联馈电网络，实现对应直线阵列波束赋形效果；

(3)通过增加收发信机模块，采用相控阵天线原理进行有源天线波束赋形。

3.现有技术的缺点

现有的馈线宽度渐进技术因馈线宽度过细，传输线损耗较大，天线辐射效率不高；贴片宽度渐进技术需要手动改变线阵相位，采用的功分器网络传输损耗较大，占用空间较大，不利于小型化，对天线增益产生负面影响；不等分功率功分器并联技术因采用多层介质基板堆叠式设计，加工复杂，装配过程存在较大误差，不适合大规模生产工程应用；馈电线开槽技术会降低天线的增益；非均匀串馈技术为了保证阵元同相，引入较多弯折馈线，增加整体面积，不利于小型化，同时也会导致插入损耗过大，天线辐射效率降低，且不利于实用加工。

传统微带天线阵列阵元大部分为辐射贴片，损耗较大，若采用本发明技术中的介质谐振器，可以达到低损耗、低互耦等效果。

4.本发明要解决的技术问题

建立一种馈电方式简单、容易实现、小型化、低加工成本、高定向波束，并且可以及时、有效地传递信息，适应车联网通信系统的车载天线阵列。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于车联网通信的毫米波介质谐振器天线阵列。为了满足先进车联网业务更严格的性能需求，在有限的空间内部署性能优良的毫米波通信天线；与传统车载天线不同，它的工作频率为26GHz，具高定向波束特性，能够定向地接收和发送高频信号，完成与路边基站的信息交互，在高速移动的场景中获得更好的性能，以满足未来高级自动驾驶的需求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于车联网通信的毫米波介质谐振器天线阵列，该毫米波介质谐振器天线阵列由下往上依次包括：

微带线、介质基板、地面、介质谐振器天线单元和折光片；

所述毫米波介质谐振器天线阵列采用立方体介质谐振器建立，由M行N列的介质谐振器天线单元组成；

所述折光片覆盖在辐射天线上方；