[发明专利]自动驾驶汽车的雷达天线以及雷达监测装置

说明书

本发明提供了一种自动驾驶汽车的雷达天线以及雷达监测装置，其中，雷达天线包括板载贴片天线、转接结构、电磁能量传输通道以及波导开槽天线。板载贴片天线根据设计紧凑的分布在射频芯片周围，减小了每个贴片的馈线长度，降低了电磁能量损耗。此外，紧凑的结构可以减小射频高频板的面积，降低了产品成本。波导开槽天线可根据设计增加天线间距以增加雷达有效孔径，而在电磁能量传输通道中几乎不损失或者损失很少的电磁能量。本发明的雷达天线，结构紧凑、能效高、可降低生产成本，很好的解决的传统自动驾驶汽车雷达天线馈线损耗大且带宽窄的问题，大大增加了天线工作的能量利用率和频带宽度。

技术领域

本发明属于汽车雷达天线技术领域，尤其涉及一种自动驾驶汽车的雷达天线以及雷达监测装置。

背景技术

目前在自动驾驶汽车雷达领域，所使用天线大多数为微带天线，如图1所示。微带天线有着易加工，重量轻，低成本等优点；但其也存在着很多缺点，如带宽小，高频时馈线损耗大，且损耗随着馈线长度增加而增大。

由于雷达天线的波束宽度与雷达的孔径息息相关，天线的有效尺寸越大，即孔径越大，波束宽度越窄。对于自动驾驶汽车雷达，要求波束宽度尽可能的窄，以集中能量探测更远的距离，减少杂波干扰。同时，为了测量目标方位，需要两副或多副天线。上述这些需求要求射频高频板上有着充足的天线区域，必然导致射频高频板面积的增加，而射频高频板价值不菲，使产品成本大幅上升。此外，要求雷达孔径越大，组成雷达的天线阵列的馈线也会越长，导致电磁能量损耗过多。

因此，现有的自动驾驶汽车雷达天线，由于使用微带天线，在可用带宽较

窄的情况下，想要获得更好的波束宽度和被测量目标的方位信息，必然会增加射频高频板尺寸，使产品成本大幅上升；同时也使得电磁能量损耗加剧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动驾驶汽车的雷达天线以及雷达监测装置，其可以满足自动驾驶汽车雷达的测量要求，同时可以增加带宽、降低板材面积、减小馈线能量损失、提高能效、降低产品成本。

本发明是这样实现的，一种自动驾驶汽车的雷达天线，包括板载贴片天线、转接结构、电磁能量传输通道以及波导开槽天线；

所述板载贴片天线分布在射频芯片周围，每个所述板载贴片天线通过一条通道连接射频芯片，所述板载贴片天线以发射波的极化方式激励起所述电磁能量传输通道中传播的电磁波，从而所述板载贴片天线发射的电磁能量能被引导到所述电磁能量传输通道中；

所述转接结构用于将所述板载贴片天线发射的电磁能量引导到所述电磁能量传输通道；

所述电磁能量传输通道用于将电磁能量从所述转接结构处传送到所述波导开槽天线；

所述波导开槽天线为所述电磁能量传输通道的腔体上的开槽区域，所述波导开槽天线用于将所述电磁能量传输通道内部传输的电磁能量通过所述开槽区域向外部空间发射。

优选的，所述板载贴片天线为矩形贴片天线。

优选的，所述转接结构具有凸伸出射频高频板表面的柱状物，所述柱状物整体为金属材料或表面金属化处理的非金属材料，所述柱状物用于将电磁能量严格地限制在柱状物中，减小电磁能量损失，同时在产品装配时，防止压坏射频高频板或板上电路器件。

优选的，所述电磁能量传输通道为腔体结构，所述腔体结构整体为金属材料或表面金属化处理的非金属材料。

本发明为实现上述目的，还提供了一种自动驾驶汽车的雷达监测装置，包括射频高频板、射频芯片、M个用于信号发射的雷达天线以及N个用于信号接收的雷达天线，其中M、N均大于或等于1，所述射频芯片设置于所述射频高频板上；所述雷达天线为上述任一项的雷达天线；所述雷达天线的板载贴片天线以及转接结构均设置于所述射频高频板上；每个所述板载贴片天线分别连接至所述射频芯片的一条通道，所述板载贴片天线分布在所述射频芯片周围。