[实用新型]一种毫米波微带梳状阵列天线

说明书

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，具体涉及一种毫米波微带梳状阵列天线。

背景技术

微带天线由于其低剖面、低成本的特点，所以它广泛应用于各种车载雷达 上。但在毫米波频段，微带阵列天线由于馈电网络损耗较大，所以一般效率较 低，见文献“Microstripantennatheoryanddesign”(Peterperegrinus,1981,James,J.R., andHall,P.S.)和“毫米波理论与技术”(电子科技大学出版社，2000，阮成礼)。 《毫米波理论与技术》中列举了一个微带阵列天线实例，即当工作频率为 6.14GHz时，天线测试效率高达81％，但当工作频率提高到38.4GHz时，天线 测试效率仅有19％。由此可知，在毫米波频段，导体和介质的损耗均不可忽略， 微带本身的特性包括表面波模的出现、馈源的寄生辐射、机械误差、电气误差 和高阶模等，这些特性均限制了微带天线的频率上限。

为了克服这些限制，可采用低介电常数材料、很薄的介质基片且金属表面 需特别处理，如文献“Millimeter-wavemicrostriparrayantennawithhighefficiencyfor automotiveradarsystems(R&DReviewofToyotaCRDLVol.37No.2,2002,Hideo IizukaandKunioSakakibara)”以及文献“StudyofAntennaDesignTechniquesforuse inautomotiveenviroment(DoctoralDissertationofNIT，2007，HideoIizuka)”。

本实用新型除了采用低介电常数材料、薄介质基片和铜箔表面镀金处理外， 还对微带阵列天线的馈电网络，波导微带过渡部分作了优化。可适用多种类型 雷达天线，特别适用于77GHz频段汽车防撞雷达和低成本低剖面的应用场景。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种毫米波微带梳状阵列天线，能够克服现 有微带阵列天线在毫米波频段效率较低的缺点。

实现本实用新型具有如下方案：

一种毫米波微带梳状阵列天线，所述阵列天线主要由波导微带过渡部分、 梳状辐射阵列天线和介质基板组成，所述波导微带过渡部分主要由波导短路面、 贴片单元和WR12标准波导馈电接口组成，所述波导短路面粘贴在介质基板的 正面，所述波导短路面设有金属化通孔，金属化通孔贯穿介质基板与地连接， 贴片单元粘结在介质基板的背面，所述WR12标准波导馈电接口覆盖贴片单元； 梳状辐射阵列天线包括一根微带直馈线和辐射贴片，所述微带直馈线的一端连 接辐射贴片阵列；所述微带直馈线的另一端上覆盖所述贴片单元。

进一步地，辐射贴片的长度为二分之一谐振波长，辐射贴片之间的间距约 为二分之一波导波长。

进一步地，所述介质基板的介电常数为2.2，厚度为0.127mm，型号为罗杰 斯5880的基片。

进一步地，所述金属化通孔的直径为0.2mm。

有益效果：

(1)本实用新型中的天线是在一根直微带线上直接连接上矩形辐射贴片单 元，其结构简单，抛弃了传统微带馈电网络中的网状的功分馈电网络以及阻抗 变换器以减少馈线损耗。

(2)这种结构的微带阵列天线由于减少了很多功分枝节和阻抗变换枝节， 从而大大降低了馈线损耗，尤其是在毫米波频段，提高了天线的效率。

(3)矩形辐射贴片单元的辐射系数即单元贴片辐射功率与输入功率的比， 其中辐射功率为输入功率减去反射功率和传输功率，矩形辐射贴片单元的辐射 系数可在一个比较宽的范围内由每个矩形贴片的宽度变化决定，以满足给定副 瓣要求的幅度加权。

(4)本实用新型提出的毫米波频段微带阵列天线具有剖面低、结构简单、 效率高等特点，适用于汽车防撞雷达以及需要较高增益低剖面天线的应用场景， 具有很强的工程应用价值。

附图说明

图1为77GHz频段微带梳状阵列天线结构示意图天线的正面。

图2为77GHz频段微带梳状阵列天线结构示意图天线的背面。

图3为77GHz频段微带梳状阵列天线结构示意图波导微带过渡部分的正面。

图4为77GHz频段微带梳状阵列天线结构示意图波导微带过渡部分的背面。