[发明专利]一种车载雷达天线平面耦合转换器

说明书

本发明属于微波技术技术领域，且公开了一种车载雷达天线平面耦合转换器,包括微带线、金属化孔和贴片元件，所述微带线安装在介电基板的上表面，所述介电基板的上表面安装有上表面金属层，所述微带线与上表面金属层之间由间隙分隔，所述上表面金属层和金属化孔组成转换波导。本发明通过转换波导和微带线设计在介电基板的两侧，介电基板作为平面短路波导实现了平面耦合转换纵向连接的结构，从而大幅减小矩形波导对微带电路末端天线辐射的影响；转换器设计简洁，转换效率高，在车载雷达频段传输插损小，可以实现良好的宽带阻抗匹配，同时该转换器具有宽频带、反射小、传输损耗低等优点。

技术领域

本发明属于微波技术技术领域，具体为一种车载雷达天线平面耦合转换器。

背景技术

由于目前的趋势，为了实现小型化和集成化，制造了许多微波电路使用平面传输线，如微带或带状线，车载雷达天线设计又大都采用微带阵列及平面传输馈线。因为微带串馈阵列天线馈线短、阵元排列紧凑、空间利用性好、易于集成、不用单独设计馈电网络，把微带单元串联馈电的直线阵组成线阵，可以得到高增益的平面微带阵列。微带阵列与微带集成电路MMIC集成在一片PCB板，结构紧凑且设计方法及加工工艺已十分成熟，因此微带天线被车载雷达广泛使用。

测试车载雷达天线时，由于车载雷达频段的精密测试设备输出口为矩形波导，需要将天线的微带传输形式转换至波导传输形式，因此必需制作一种车载雷达天线测试转换器，并实现匹配纵向连接。结构简单便于连接且不影响车载雷达天线性能测试是基本要求之一，传输损耗低且反射损耗小是所有微波传输转换器的基本要求。

作为微带线与波导的纵向转换器早已经有了研究，提出从波导到微带线的各种类型的毫米波转换器。常见的有同轴过渡式，鳍线过渡式，脊波导接触式，插入探针式等。同轴过渡式与鳍线过渡式，需要介入第三种传输线过渡中转，增加了额外传输损耗；脊波导接触式过渡不易实现脊波导与微带的有效连接，且占空间较大。插入探针式即将微带探针从矩形波导的宽边垂直插入，探针式馈电具有宽带特性，它的模式转换原理与波导和同轴电缆的普通过渡类似，它需要在介电基板上具有四分之一波长的短路波导或金属短路块。短路波导或金属短路块与介电基板待测微带天线同侧，它对天线的辐射方向图会产生一定的影响，严重的会导致天线方向图产生畸变，影响天线测试的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车载雷达天线平面耦合转换器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种车载雷达天线平面耦合转换器，包括微带线、金属化孔和贴片元件，所述微带线安装在介电基板的上表面，所述介电基板的上表面安装有上表面金属层，所述微带线与上表面金属层之间由间隙分隔，所述上表面金属层和金属化孔组成转换波导，所述介电基板的下表面安装有贴片元件，所述介电基板的下表面安装有下表面金属层，所述贴片元件与下表面金属层之间由环形缝隙分隔，所述金属化孔等距开设在介电基板的上表面，所述金属化孔贯穿上表面金属层、下表面金属层和介电基板，所述下表面金属层的底部安装有将转换波导包裹的波导金属壁。

优选地，所述微带线采用宽度为0.3mm且阻抗为50欧姆的传输线。

优选地，所述微带线与贴片元件通过间隙组成耦合结构。

优选地，所述间隙由上表面金属层上的缝隙和下表面金属层上的缝隙重合区域组合形成。

优选地，所述转换波导的中部开设有波导口，所述贴片元件安装在波导口内部且位于正中心位置，所述环形缝隙的外尺寸大小与波导口的尺寸大小相等。

本发明的有益效果如下：

本发明通过转换波导和微带线设计在介电基板的两侧，介电基板作为平面短路波导实现了平面耦合转换纵向连接的结构，从而大幅减小矩形波导对微带电路末端天线辐射的影响；转换器设计简洁，转换效率高，在车载雷达频段传输插损小，可以实现良好的宽带阻抗匹配，同时该转换器具有宽频带、反射小、传输损耗低等优点。

附图说明