[实用新型]一种实现FMCW单天线收发端宽带高隔离度的结构

说明书

本实用新型公开了一种实现FMCW单天线收发端宽带高隔离度的结构，包括天线结构和隔离结构，所述隔离结构包括微带环形耦合器、第一威尔金森功分器和第二威尔金森功分器，所述环形耦合器通过第一威尔金森功分器与天线端电性连接，所述环形耦合器通过第二威尔金森功分器与负载端电性连接。本实用新型公开的一种实现FMCW单天线收发端宽带高隔离度的结构，其接收端和发射端共用一个天线结构，可以减少一半的面积，并且两路信号根据路径相等和相位相反，从而将泄露到接收端或者发射端时进行相互抵消，进而实现发射端和接收端的宽带内高隔离度。

技术领域

本实用新型属于单天线技术领域，具体涉及一种实现FMCW单天线收发端宽带高隔离度的结构。

背景技术

采用微波技术的近距离雷达已被广泛应用于测速仪、汽车传感器、医疗传感器和防撞等领域。这些应用要求雷达具有高性能，体积小，结构简单以及低成本等特点。由于连续波雷达电路结构相对简单，在体积和成本上具有优势，所以调频连续波(FMCW)或多普勒雷达被广泛应用于工业、科学和医疗波段。

在各种近距离雷达技术中，24Ghz频段，由于其在无源和有源器件尺寸减小方面的优势而得到了广泛的研究。因为使用收发两个天线的系统比一个单天线系统大两倍，所以选用单天线系统。然而，如果收发信号在相同的频率下，无法使用双工器，因此从发射端到接收端的泄漏就显得非常重要。但是目前商用的环形器、定向耦合器以及混合耦合器在窄带内至多可提供25dB的隔离度(端口匹配情况下)。

因此，针对上述问题，予以进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种实现FMCW单天线收发端宽带高隔离度的结构，其接收端和发射端共用一个天线结构，可以减少一半的面积，并且两路信号根据路径相等和相位相反，从而将泄露到接收端或者发射端时进行相互抵消，进而实现发射端和接收端的宽带内高隔离度。

为达到以上目的，本实用新型提供一种实现FMCW单天线收发端宽带高隔离度的结构，用于实现单天线发射端和接收端的高度隔离，包括天线结构和隔离结构，所述隔离结构安装于所述天线结构，其中：

所述隔离结构包括微带环形耦合器、第一威尔金森功分器和第二威尔金森功分器，所述环形耦合器通过第一威尔金森功分器与天线端电性连接，所述环形耦合器通过第二威尔金森功分器与负载端电性连接；

所述天线结构包括金属层和介质层，所述金属层和所述介质层连接。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述微带环形耦合器包括第一信号连接端和第二信号连接端，所述第一信号连接端通过第一连接件与所述第一威尔金森功分器的第一连接端电性连接，所述第二信号连接端通过第二连接件与所述第二威尔金森功分器的第一连接端电性连接。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述第一连接件的长度和所述第二连接件的长度相同，所述第一信号连接端(产生的信号)与所述第二信号连接端(产生的信号)幅值相等并且幅值相差180°。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述微带环形耦合器还包括第三信号连接端，所述第三信号连接端与发射端电性连接，所述天线端与所述天线结构电性连接，所述负载端与50欧姆负载电性连接。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述第一威尔金森功分器第二连接端与第三威尔金森功分器的第一连接端电性连接，所述第二威尔金森功分器第二连接端与第三威尔金森功分器的第二连接端电性连接，所述第三威尔金森功分器连接接收端(两路信号分别经过相等的距离到达第一第二两个威尔金森功分器，到达第一威尔金森功分器的信号，大部分经过天线结构辐射出去，少部分泄漏到接收端；到达第二威尔金森功分器的信号，大部分被50欧姆负载吸收，少部分泄露到接收端。当两路的泄露到达接收端时，由于路径相等，相位相反，在接收端相互抵消，进而实现发射端和接收端的高隔离度，接收端工作时，其工作原理与发射端工作时一致，只是路径相反)。