[发明专利]一种工作在77Ghz的车载无源电磁波反射器及设置方法

说明书

本发明公开了一种工作在77Ghz的车载无源电磁波反射器及设置方法，反射器的本体为龙伯透镜，其中在龙伯透镜表面远离入射电磁波的一侧的焦点处装配有金属反射板。金属反射板为铜板。龙伯透镜采用分层嵌套的方式制成，龙伯透镜内共分为十六层，龙伯透镜的直径为24mm。设置方法为：步骤一、确定反射器工作频段；步骤二、确定反射器半径R的大小；步骤三、确定反射器分层数L及每层的厚度TH；步骤四、确定反射器第一至第十六层的相对介电常数ε_r的值；步骤五、确定金属反射板部署在反射器上的位置；步骤六、确定反射器在车上的安装位置。有益效果：能够使车载毫米波雷达反射面积增大，进而增强雷达回波信号的强度。保障车辆在该环境下的安全。

技术领域

本发明涉及一种反射器及设置方法，特别涉及一种工作在77Ghz的车载无源电磁波反射器及设置方法。

背景技术

目前，电磁波照射到物体表面时，会发生反射。基于这个原理，通常使用雷达发射电磁波，根据接收到的反射波的特征来实现目标检测。电磁波在均匀介质(相对介电常数是固定的)的表面发生漫反射，反射波的方向偏离入射方向。探测这种目标时，只有少部分反射波被雷达接收到，有用信号容易被噪声信号淹没，影响雷达的最大探测距离。

为了实现自动驾驶，车辆需要具备目标探测能力，对附近环境进行检测。一种有效的探测手段是在汽车上搭载毫米波雷达，根据雷达回波的特征，分析车辆到被探测目标的距离、被探测目标的大小甚至形状。车载毫米波雷达工作在24Ghz和77Ghz两个频段，最大探测距离可达几百米。但是遇到雨、雪、雾的影响下，毫米波的传输损耗会增大，使雷达探测距离变小，影响车机系统对路况的准确判断，这就不能保障车辆在此特殊环境下的行车安全，加大了交通事故发生的概率。

1944年，R.K.Luneberg提出龙伯透镜的概念。龙伯透镜是一个球形透镜，可以将所有入射电磁波聚集在透镜表面一点，这个点就是焦点，若焦点处装有金属反射面，则聚集到焦点的电磁波在透过透镜内部之后以与入射电磁波相反的方向反射回去。这样加上金属反射板的龙伯透镜就是一个雷达反射器。此时雷达接收到的目标反射信号功率更大，更有利于被探测到。龙伯透镜的这一特性是由其相对介电常数ε_r的径向分布不均匀决定的，其规律其中r是球内某点到龙伯透镜球心的距离，R是龙伯透镜的半径。

在龙伯透镜实际应用中，我们无法找到一种相对介电常数分布满足规律的理想材料，常使用分层嵌套的方法来制造龙伯透镜，这种结构的龙伯透镜，每层对应材料的相对介电常数是不同的，对应材料的相对介电常数应在[1,2]之间。

发明内容

本发明的目的是为了增强雷达回波信号的强度，以有利于其他车辆通过车载毫米波雷达探测到本车，保障车辆在行驶过程中的安全性而提供的一种工作在77Ghz的车载无源电磁波反射器及设置方法。

本发明提供的工作在77Ghz的车载无源电磁波反射器的本体为龙伯透镜，其中在龙伯透镜表面远离入射电磁波的一侧的焦点处装配有金属反射板。

金属反射板为铜板。

龙伯透镜采用分层嵌套的方式制成，龙伯透镜内共分为十六层，龙伯透镜的直径为24mm。

龙伯透镜为现有设备的组装，因此具体型号和规格没有进行赘述。

本发明提供的工作在77Ghz的车载无源电磁波反射器的设置方法，其方法包括如下步骤：

步骤一、确定反射器工作频段：按照标准规定77Ghz是车载毫米波雷达的工作频段，因此将车载无源电磁波反射器的工作频段定位在77Ghz；

步骤二、确定反射器半径R的大小：车载无源电磁波反射器的半径大于3倍的电磁波的波长，77Ghz频段所对应的电磁波的波长是3.9mm，反射器的半径R＞3.9×3＝11.7mm，因此将车载无源电磁波反射器的半径R设置为12mm；