[发明专利]可复用的汽车毫米波雷达天线阵列

说明书

本发明公开一种可复用的汽车毫米波雷达天线阵列，属于自动驾驶领域。该阵列由一个有二等分功分器的子阵列和两个有三等分功分器的子阵列组成；两个三等分子阵列分别位于二等分子阵列的两侧；子阵列都是由纵向串联微带天线和微带功分器组成。当雷达工作在近距离模式时，二等分子阵列工作；当雷达工作在中距离模式时，任意一个三等分子阵列工作；当雷达工作在远距离模式时，三个阵列同时工作；雷达三种工作模式的切换在芯片内部实现；同时射频芯片有三个相同的射频输出端，分别接到三个子阵列；本发明通过复用不用模式下的天线使整个系统的天线面积降低，雷达系统的体积得以显著减小。

技术领域

本发明属于汽车毫米波雷达领域，特别涉及一种测距雷达微带天线阵列。

背景技术

近些年，由于不受温度、环境和天气情况的影响，毫米波雷达应用于自动驾驶的应用得到了越来越多的关注。能否达到小型化、低成本以及和汽车外形的融合，已经成为毫米波雷达能否角逐自动驾驶市场的关键因素。

当前，汽车毫米波雷达系统一般采用三个发射通道和四个接收通道的结构。四个接收通道是为了更好地获得探测物体的角度信息。为了分别探测远、中和近不同距离的物体，三个发射通道上接不同增益的天线。天线的增益越高，所需要的辐射单元数量越多。三种不同增益的天线会占用很大的面积，进而影响雷达系统的尺寸。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于为克服已有技术的不足，提出了可复用的汽车毫米波雷达天线阵列，本发明在于复用雷达不同工作模式下的天线，从而减小整个雷达系统的尺寸。

该阵列纵向是串联微带阵列，横向有8个相同的串联微带阵列。在所述阵列的横向方向上，左边三个串联微带天线阵列与三等分功分器的输出端相接；右边三个串联微带天线阵列与三等分功分器的输出端相接；中间两个串联微带天线与二等分功分器的输出端相接。该阵列也可以看着是三个子阵列构成：一个有二等分功分器的子阵列和两个有三等分功分器的子阵列。上述微带天线和微带功分器由三层板构成，包括：金属地板、高频介质和顶层金属。

为了使该阵列工作，从芯片输出的信号到功分器的输入端应有相同的幅度和相位。同时芯片有三个输出端口，每个输出端口具有相同的相位和幅度。当雷达工作在近距离模式时，二等分子阵列工作；当雷达工作在中距离模式时，任意一个三等分子阵列工作；当雷达工作远距离模式时，三个子阵列同时工作；雷达三种工作模式的切换在芯片内部实现；

有益技术效果：

该发明通过复用不同模式下的天线，使得系统的整体尺寸减小。当雷达工作在远距离模式下时，系统复用了近距离和中距离天线。相比于一般的雷达系统机构，本发明减少了近距离和中距离天线所占用的面积。与此同时，三路射频信号在天线处相加提高了系统的输出功率，这样增加了系统的可探测距离。雷达系统面积的减小带来的益处是成本降低和增加了与汽车的融合度。

附图说明

图1为本发明的可复用的汽车毫米波雷达天线阵列结构示意图；

图2为本发明实施例纵向串联微带阵列；

图3为本发明实施例微带三等分功分器；

图4为本发明实施例微带二等分功分器；

图5为本发明实施例近距离工作模式时天线方向图；

图6为本发明实施例中距离工作模式时天线方向图；

图7为本发明实施例远距离工作模式时天线方向图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围