[发明专利]一种低旁瓣的雷达天线阵列结构在审

专利信息
申请号: 202010737161.4 申请日: 2020-07-28
公开(公告)号: CN111987449A 公开(公告)日: 2020-11-24
发明(设计)人: 李权;孙靖虎;曾迪;叶秀美;王昆鹏 申请(专利权)人: 惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司
主分类号: H01Q1/42 分类号: H01Q1/42;H01Q15/00;H01Q17/00;H01Q21/00
代理公司: 广东创合知识产权代理有限公司 44690 代理人: 韩淑英
地址: 516006 广东省惠州*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 低旁瓣 雷达 天线 阵列 结构
【说明书】:

发明涉及一种低旁瓣的雷达天线阵列结构,包括天线罩和天线,所述天线罩罩在天线的上方,所述天线罩的内表面设有超材料吸波材料,所述超材料吸波材料包括层叠设置的超材料层、中间介质层、以及参考地层,所述参考地层与天线罩的内壁贴合,所述超材料层朝向所述天线,所述超材料层包括若干超材料单元,所述超材料单元呈周期性排布。本发明能够在不影响雷达天线工作频率、工作带宽及增益的同时,改善雷达天线的旁瓣性能。

技术领域

本发明涉及天线技术领域,具体而言,涉及一种低旁瓣的雷达天线阵列结构。

背景技术

毫米波雷达作为汽车主动安全领域最重要的传感器之一,具有穿透雾、烟、灰尘能力强,可全天时、全天候工作等特点。随着当前汽车自动化、智能化水平日趋提升,以及消费者对更高汽车安全性的追求,毫米波雷达开始越来越广泛地被用于汽车上,特别是自动驾驶汽车。

目前,整个行业在在77GHz的雷达都投入大量的人力和物力资源,但由于信号处理对雷达天线布局,雷达发射和接收天线之间的相位具有特殊需求,所以为了满足这些需求,一般会在在雷达走线上做特定的处理,比如等相位或相位相差整周期倍的处理,一定程度上影响了雷达走线的平滑过渡,同时对雷达天线性能也造成了严重的影响,特别是对雷达天线的旁瓣瓣具有很大的影响。因此,如何在毫米波雷达天线设计,在保持雷达信息处理需求的同时,如何提高雷达天线的性能,是目前毫米波雷达天线设计的重要技术难点。

雷达在对近距离的目标进行检测时,除了要求雷达天线一定的工作带宽,同时也要求雷达天线的旁瓣性能,以减小地面的反射波,同时提高雷达内部信号信噪比,为雷达在近距离目标检测时提供优质的信号质量。现有的雷达无法满足低旁瓣的需求,目前降低雷达天线旁瓣方法,主要是降低单线阵的旁瓣,而缺乏降低雷达天线带馈线之后的旁瓣的方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低旁瓣的雷达天线阵列结构,能够在不影响雷达天线工作频率、工作带宽及增益的同时,改善雷达天线的旁瓣性能。

一种低旁瓣的雷达天线阵列结构,包括天线罩和天线,所述天线罩罩在天线的上方,所述天线罩的内表面设有超材料吸波材料,所述超材料吸波材料包括层叠设置的超材料层、中间介质层、以及参考地层,所述参考地层与天线罩的内壁贴合,所述超材料层朝向所述天线,所述超材料层包括若干超材料单元,所述超材料单元呈周期性排布。

进一步的,所述超材料单元包括若干分支结构,所述分支结构自超材料单元的中心向外延伸,所述分支结构以超材料单元的中心为轴呈等角度排列。

进一步的,所述分支结构的数量为八个,相邻两个分支结构与超材料单元中心的连线的夹角为45°。

进一步的,所述超材料单元为AMC或EBG结构。

进一步的,所述天线罩的内侧贴设有吸波材料,所述吸波材料设于所述超材料吸波材料的外周并覆盖所述天线罩的内表面。

进一步的,所述吸波材料的介电常数大于8。

进一步的,所述吸波材料的损耗角正切大于0.1。

进一步的,所述天线包括发射天线和接收天线。

进一步的,所述发射天线和接收天线均包括依次连接的差分馈电结构、匹配结构、以及馈线,所述馈线上设有若干辐射体,所述超材料吸波材料设于差分馈电结构和匹配结构的上方。

进一步的,所述辐射体的宽度从馈线的中间向两边逐渐变小。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:利用超材料吸波材料置于天线罩内对应天线走线的上方,配合吸波材料,以减少雷达馈线的辐射,使雷达辐射能量集中在雷达天线单元上,进而减小雷达旁瓣,改善天线的旁瓣性能。

附图说明

图1为本发明低旁瓣的雷达天线阵列结构的结构示意图。

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