[发明专利]具有纵向极化元件的行波阵列

说明书

本发明涉及具有纵向极化元件的行波阵列。具体地，用于辐射电场偏振的正交旋转的设备和方法依赖于辐射元件，该辐射元件包括偏置脊波导和功能上与偏置脊波导相邻的单模第一脊波导。

技术领域

本公开涉及高分辨率无线电检测和测距(雷达)系统。

背景技术

雷达系统越来越多地用于检测和跟踪各种应用中的物体。例如，车载雷达系统可以检测和跟踪物体以用于各种情况感知应用以及自主和半自主车辆控制。在一种类型的雷达系统中，已经提出了行波成像歧管(TIM)用于与一维(即线性)阵列波导缝隙天线一起使用，以期通过具有正交于阵列轴对齐并以等于或略大于约一半的波长间隔开以实现可接受的旁瓣电平和效率的缝隙定向的各个缝隙天线沿阵列轴实现电场极化。然而，在一维阵列波导缝隙天线中实现正交于阵列轴的电场极化基本受到这种各个缝隙天线的不兼容性能和设计参数的限制。简单地将正交于阵列内各个缝隙天线重新定向本身将极大地衰减辐射功率，除非人们将辐射缝隙也从狭窄的波导壁移动到宽阔的波导壁。然而，将各个缝隙天线间隔保持在或略大于大约一半的波长将需要将波导宽度变窄到截止点，这也显著衰减了辐射功率。因此，各个缝隙天线间隔和缝隙宽度参数实际上是不兼容的。因此，在某些应用中可能希望提供一维阵列波导缝隙天线，其具有与阵列轴正交的纵向电场极化，这将各个缝隙天线间隔保持在或略大于大约一半的波长和有效的辐射功率。

发明内容

在一示例性实施例中，波导辐射结构可包括辐射元件，其具有偏置脊波导和功能上与偏置脊波导相邻的单模第一脊波导。

除了本文所述的一个或多个特征之外，辐射元件可包括第二脊波导，其在功能上邻近与偏置脊波导相对的单模第一脊波导。

除了本文所述的一个或多个特征之外，该结构可包括馈线，其耦合到与单模第一脊波导相对的偏置脊波导。

除了本文所述的一个或多个特征之外，该结构可包括矩形波导，其在功能上邻近与馈线相邻的偏置脊波导。

除了本文所述的一个或多个特征之外，馈线可包括具有曲折式馈电引导器的多个方向交替的平行馈线之一。

在另一示例性实施例中，一种用于辐射电场极化的正交旋转的方法可包括引导行进穿过馈电引导器的RF信号，提供耦合到馈电引导器的矩形波导，提供在功能上邻近与馈电引导器相对的矩形波导的偏置脊波导，并且提供在功能上邻近与矩形波导相对的偏置脊波导的单模第一脊波导。

除了本文所述的一个或多个特征之外，该方法可包括提供第二脊波导，其在功能上邻近与偏置脊波导相对的单模第一脊波导。

在又一示例性实施例中，一种波导辐射结构可包括：曲折式馈电引导器，其包括多个方向交替的平行馈线，用于沿相应的馈线轴引导RF信号；以及与馈线轴正交的一维阵列辐射元件。每个辐射元件可包括：在功能上耦合到相应馈线的偏置脊波导；以及单模第一脊波导，其在功能上邻近与相应馈线相对的偏置脊波导。

除了本文所述的一个或多个特征之外，每个辐射元件可包括第二脊波导，其在功能上邻近与偏置脊波导相对的单模第一脊波导。

除了本文所述的一个或多个特征之外，该结构可包括矩形波导，其在功能上邻近偏置脊波导和相应馈线并且在偏置脊波导和相应馈线之间。

除了本文所述的一个或多个特征之外，至少两个矩形波导可包括不同的高度。

除了本文所述的一个或多个特征之外，至少两个馈线包括不同的长度。

当结合附图考虑时，根据以下详细描述，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将显而易见。

附图说明

其他特征、优点和细节仅通过示例的方式在下面的详细描述中出现，该详细描述参考附图，其中：

图1示出了根据本公开的示例性波导辐射结构；