[实用新型]一种端馈的高增益串馈微带天线

说明书

本实用新型涉及一种端馈的高增益串馈微带天线，其包括基板、馈电微带线、依次排列的天线单元和阻抗变换微带线，所述天线单元为设置在基板正面上的金属贴片；天线的前半部分采用常规的不等宽的天线单元设计，天线单元之间通过馈电微带线相连接，前半部分的天线单元的宽度设计由小渐大；后半部分的天线单元之间通过阻抗变换微带线相连接，通过每个串馈单元的阻抗的不同，实现锥削分布，后半部分的天线单元的宽度设计宽度变化较小或不变；所述天线单元为矩形金属贴片。本实用新型结合了两种天线的优点，改善了传统串馈微带天线辐射效率低的问题，并可以采用端馈方式降低成本实现射频、天线共面设计，提高适用频段等。

技术领域

本实用新型属于雷达天线领域，尤其是24GHz和77GHz车载雷达微带天线，具体为一种端馈的高增益串馈微带天线。

背景技术

微带天线以其体积小、重量轻、低剖面、能共形、易集成的优势，在雷达领域得到广泛应用。相较于传统的微带天线，串馈微带天线具有更紧凑的馈电网络易于集成、更容易实现天线的窄波束和高增益，因此，目前欧美主流的车载自动巡航控制系统（AdaptiveCruise Control System）的雷达传感器均采用串馈微带天线。传统的串馈微带天线可分为驻波阵列和行波阵列，区别在于在天线末端是否添加匹配负载。行波阵列阻抗带宽宽，损耗大。相比之下，驻波阵列的天线带宽较窄，但结构可以更加紧凑，主要应用于窄带高增益的雷达天线，如24GHz和77GHz车载防撞雷达。为了提高抗干扰能力，雷达通常使用具有低副瓣方向图的天线。低副瓣方向图的天线具有锥削分布的幅度分布特性（如泰勒幅度分布、二项式幅度分布和切比雪夫幅度分布），采用上述锥削分布的天线的基本特点是中间单元幅度最大，并逐渐向两边递减。常见的驻波阵列可以通过改变天线的宽度，也可以通过改变每个串馈单元的阻抗实现锥削分布，达到低副瓣的远场特性。但也存在一些不足，例如，采用改变天线的宽度，实现锥削分布时，由于天线馈电两端的天线的宽度较窄，主要作用表现为传输能量，辐射能量的能力比较弱，因此在串馈天线较长时，天线的有效辐射面积会大大减小，辐射效率也随之降低。对于采用改变馈电单元阻抗来实现锥削分布的设计方法来说（主要是德国IMST公司），其可不改变天线的宽度，仅采用阻抗变换微带线，就可以实现阵列的幅度锥削分布，有效的提高了天线的辐射效率。通过仿真分析，这种天线形式仅能在天线阵列的中心进行馈电，不能采用端馈的方式，馈电网络很难与天线共面，这也限制了天线的应用场合或增加了成本。

但对于更高频段，比如77GHz频段，中心打孔的加工误差和插入损耗已经不能忽略，需要采用更为复杂的耦合馈电形式，引入的损耗抵消了这种天线形式带来的效益。同时77GHz射频版较小，不利于天线与射频芯片直接共面集成。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的就在于提供一种端馈的高增益串馈微带天线，结合了上述两种天线的优点，改善了传统串馈微带天线辐射效率低的问题，并可以采用端馈方式降低成本实现射频、天线共面设计，提高适用频段等。

本实用新型的技术方案为：

本实用新型一种端馈的高增益串馈微带天线，包括基板、馈电微带线、依次排列的天线单元和阻抗变换微带线，所述天线单元为设置在基板正面上的金属贴片；

为了实现低副瓣的方向图，天线的前半部分采用常规的不等宽的天线单元设计，天线单元之间通过馈电微带线相连接，前半部分的天线单元的宽度设计由小渐大以保证每个串馈单元的阻抗实现锥削分布；

后半部分的天线单元之间通过阻抗变换微带线相连接，通过每个串馈单元的阻抗的不同，实现锥削分布，后半部分的天线单元的宽度设计宽度变化较小或不变。

作为优选，本实用新型所述天线单元为矩形金属贴片。

作为优选，本实用新型所述基板的背面还设置有接地金属板。

作为优选，本实用新型所述基板采用高频微波板材制成。