[发明专利]一种具有高隔离度的小型化天线阵列及雷达系统

说明书

本发明涉及一种具有高隔离度的小型化天线阵列，包括PCB板、多个收发天线和金属底座，所述PCB板与金属底座固定连接，多个所述收发天线分别印制于所述PCB板上，且通过设置于所述金属底座上的解耦墙相互隔离。与现有技术相比，本发明具有体积小、高隔离等优点。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种天线，尤其是涉及一种具有高隔离度的小型化天线阵列及雷达系统。

背景技术

毫米波(WM)调频连续波形(FMCW)雷达因其易于实现、结构紧凑等优点，在近距离目标探测成像领域受到了广泛关注。众所周知，收发天线的特性对其雷达系统有很大的影响，尤其是天线间的隔离度对雷达系统的性能起着至关重要的影响。

过去，为了获得定向辐射和高增益，微带天线阵列常常被应用在FMCW系统中，用于近程目标探测。这种情况下，天线和芯片水平堆叠，二者通过垂直互连结构相连，为了保证天线间的隔离度，通常的方法是直接保持两个天线的距离较远(间距大于0.7个波长)。然而，这种结构仍然太大，在一些极端的小型化条下，应用场景的空间很小，天线间距小于0.2个波长，留给天线的水平面积不足以放置两个微带天线，且PCB板需要垂直放置以节省空间，在这种情况下天线的选型以及如何提升隔离度都成了一种尚需解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有高隔离度的小型化天线阵列，能够解决狭窄空间内集成多个收发天线的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有高隔离度的小型化天线阵列，包括PCB板、多个收发天线和金属底座，所述PCB板与金属底座固定连接，多个所述收发天线分别印制于所述PCB板上，且通过设置于所述金属底座上的解耦墙相互隔离。

进一步地，所述PCB板为多层PCB板，每个所述收发天线印制于该多层PCB板的某两层上。

进一步地，所述收发天线包括对称振子和馈电巴伦，所述对称振子的辐射臂弯折印制于所述PCB板上。

进一步地，所述金属底座上开设有用于竖直穿过并固定所述PCB板的槽孔。

进一步地，所述金属底座的顶部开设有用于放置印制所述收发天线的部分PCB板的凹槽。

进一步地，所述金属底座为圆台型底座。

进一步地，所述解耦墙为金属墙，所述金属底座和金属墙一体化设置。

进一步地，所述解耦墙为超材料墙。

进一步地，所述PCB板上设置有射频电路和射频芯片。

本发明还提供一种雷达系统，包括如上所述的具有高隔离度的小型化天线阵列。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明多个收发天线间设置有解耦墙，可以减小天线间的进场干扰，以实现天线间的解耦，即提升隔离度。

2、本发明天线阵列的结构特征适配于圆台形外壳，可以有效节省体积。

3、本发明天线间距可仅为0.2个工作波长，天线工作的中心频率为35GHz，更加适用于小型化场景。

4、本发明收发天线垂直位于底座上，进一步节省了空间。

5、经测试，在天线间距仅为0.2个工作波长的条件下，本发明的天线隔离度大于25dB，有效解决了这种小型化条件下的天线间隔离度的问题。

6、该方案还可以有效解决微带天线或者缝隙天线作为收发天线需要较大的水平面积的问题，且实现了垂直方向定向辐射。

附图说明

图1为本发明实施例提供的天线阵列结构示意图；