CN210074157U - 一种毫米波微带平板天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种毫米波微带平板天线，属于天线领域，包括微带天线(1)、第一介质基板(S1)、第二介质基板(S2)、第一金属层(M1)、第二金属层(M2)、波导层(2)、微带线‑波导过渡器(T)、功分器(D)。微带天线(1)包括N个结构完全相同的天线单元，每根天线包括M个天线阵元，M个天线阵元关于馈线(F)呈左右交替式分布，并与馈线连接成梳状。本实用新型的天线实现了天线与有源器件的异面结构，减少了馈线的损耗及干扰，降低了有源网络对天线的影响，具有体积小、成本低、高增益、高隔离度等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于天线领域，具体为车载雷达所用的一种毫米波微带平板天线。
背景技术
毫米波是指波长在1mm～10mm之间的电磁波，由于其频率范围处于微波和红外波之间，所以兼备了微波与红外波的特点。毫米波还具有其独有的特点：整体带宽大，能缓解微波波段拥挤不堪的现状；相较于微波，毫米波的工作波长短，使得天线的尺寸更小；相较于红外波，毫米波具有更强的穿透性，能在更复杂的环境下工作。
与其他形式的天线相比，微带天线由于剖面低、体积小、易共形，易获得圆极化特性而被广泛采用。然而目前市场上的微带天线存在一些问题：频带窄、介质损耗等导致的误差、功率容量小和天线辐射效率低。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种具有高增益、低副瓣、收发隔离度高、成本低等优点的毫米波微带平板天线。
实现本实用新型目的的技术方案为：一种毫米波微带平板天线，有微带天线、第一介质基板、第二介质基板、第一金属层、第二金属层、波导层、微带线-波导过渡器、功分器。
所述第一介质基板、第一金属层、波导层、第二金属层、第二介质基板从上至下依次叠加，第一介质基板上远离第一金属层的一侧设置微带天线，第一介质基板上设置有功分器；第二介质基板上远离第二金属层的一侧设置接地板和馈线；
所述微带线-波导过渡器包括接地板、第二介质基板、第二金属层和辐射贴片。
第二介质基板和波导层通过微带线-波导过渡器的辐射贴片进行能量传输，第一介质基板和波导层通过第一金属层上设置的缝隙进行能量传输，微带天线和第一介质基板通过功分器进行能量传输。
进一步地，所述微带天线包括结构相同的N个天线单元。
进一步地，微带天线中N根天线等间距分布，间距为l。
进一步地，所述微带天线中每根天线包括M个天线阵元，M个天线阵元关于馈线呈左右交替式分布，并与馈线连接成梳状。
进一步地，所述M为奇数，M个天线阵元关于位置居中的第
个阵元的中心线对称。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：通过将微带线-波导过渡器与波导相连，实现了天线与有源器件的异面结构，降低了有源网络对天线的影响，能显著地提高天线的隔离度；采用基片集成波导结构(SIW)设计功分器，有效地降低了馈线对微带天线的影响，降低了副瓣。
附图说明
图1为本实用新型毫米波微带平板天线的三维立体图。
图2为本实用新型毫米波微带平板天线的截面结构示意图。
图3为本实用新型毫米波微带平板天线的详细结构图。其中，图(a)为第一介质基板(S1)上方的微带天线(1)和功分器(D)的结构，图(b)为第一介质基板(S1)上的结构，图(c)为第一金属层(M1)上的结构，图(d)为波导层(2)的结构，图(e)为第二金属层(M2)上的结构，图(f)为第二介质基板(S2)上的结构，图(g)为第二介质基板(S2)下方的微带馈线结构。
图4为本实用新型毫米波微带平板天线的微带线-波导过渡器(T)的详细结构图。
图5为本实用新型实施例中毫米波微带平板天线的任意一个天线单元的参数示意图。
图6为本实用新型实施例中毫米波微带平板天线的二维波束方向图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
结合图1、图2，本实用新型一种毫米波微带平板天线，有微带天线1、第一介质基板S1、第二介质基板S2、第一金属层M1、第二金属层M2、波导层2、微带线-波导过渡器T、功分器D。
结合图3，第一介质基板S1、第一金属层M1、波导层2、第二介质基板S2、第二金属层M2从上至下依次叠加，第一介质基板S1上远离第一金属层M1的一侧设置微带天线1，第一介质基板S1上设置有功分器D；第二介质基板S2上远离第二金属层M2的一侧设置接地板G和馈线F。
结合图2、图3、图4，微带线-波导过渡器T包括接地板G、第二介质基板S2、第二金属层M2和辐射贴片P。
第二介质基板S2和波导层2通过微带线-波导过渡器T的辐射贴片P进行能量传输，第一介质基板S1和波导层2通过第一金属层M1上设置的缝隙进行能量传输，微带天线1和第一介质基板S1通过功分器D进行能量传输。
进一步地，微带天线1包括结构相同的N个天线单元。
进一步地，微带天线中N根天线等间距分布，间距为l。
进一步地，所述微带天线中每根天线包括M个天线阵元，M个天线阵元关于馈线呈左右交替式分布，并与馈线连接成梳状。
进一步地，所述M为奇数，M个天线阵元关于位置居中的第
个阵元的中心线对称。
优选地，N＝4，M＝5，l＝2mm～2.2mm。
优选地，第一介质基板S1、第二介质基板S2的型号为Rogers3003，其厚度为127μm。
优选地，微带天线1、第一金属层M1、第二金属层M2和波导层2的方孔内壁的材质均为铜；所述微带天线1、第一金属层M1和第二金属层M2的厚度为18μm，波导层2的高度为0.5mm～2mm。
优选地，微带线-波导过渡器T的通孔直径为0.15～0.3mm，通孔间间距为0.2mm～0.4mm；功分器D的通孔直径为0.3～0.5mm，通孔间间距为0.5～0.7mm。
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述。
实施例
本实用新型实施例中天线的中心频率为77GHz。
结合图1、图2和图4，本实施例中微带线-波导过渡器T中通孔直径为0.2mm,通孔间间距为0.33mm。功分器D中通孔直径为0.4mm，通孔间间距为0.6mm。
结合图1、图2和图5，本实施例中微带天线1中每个天线单元的具体参数如下：：a1为1.2mm，a2为1.45mm，a3为1.1mm，b1为0.8mm，b2为0.6mm，b3为0.25mm，c1为1.2mm，c2为1.35mm，w为0.205mm。
本实施例中第一金属层M1的方孔的长度为1.5mm，宽度为0.8mm；第二金属层M2的方孔的长度为2.54mm，宽度为1.27mm。
结合图3e,本实施例中第二金属层M2中方孔中央放置的辐射贴片P的长度为2.1mm，宽度为0.9mm。
对本实用新型的微带天线进行收发天线隔离度的仿真测试，仿真结果表明，在77GHz的频率下，天线的隔离度能达到74dB。
结合图6，本实施例中，天线的增益为10dB，3dB波束宽度约为20°，主副瓣比约为14dB,最大副瓣电平出现在theta＝90°处。
综上，本实用新型的天线实现了天线与有源器件的异面结构，减少了馈线的损耗及干扰，降低了有源网络对天线的影响，且通过金属贴片能够有效抑制副瓣，具有成本低、高增益、低副瓣、高隔离度等优点。
上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利公开的技术方案所做出的技术内容实质相同或等同的任何的变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
Claims (9)
1.一种毫米波微带平板天线，其特征在于，有微带天线(1)、第一介质基板(S1)、第二介质基板(S2)、第一金属层(M1)、第二金属层(M2)、波导层(2)、微带线-波导过渡器(T)、功分器(D)；
所述第一介质基板(S1)、第一金属层(M1)、波导层(2)、第二金属层(M2)、第二介质基板(S2)从上至下依次叠加，第一介质基板(S1)上远离第一金属层(M1)的一侧设置微带天线(1)，第一介质基板(S1)上设置有功分器(D)；第二介质基板(S2)上远离第二金属层(M2)的一侧设置接地板(G)和馈线(F)；
所述微带线-波导过渡器(T)包括接地板(G)、第二介质基板(S2)、第二金属层(M2)和辐射贴片(P)；
第二介质基板(S2)和波导层(2)通过微带线-波导过渡器(T)的辐射贴片(P)进行能量传输，第一介质基板(S1)和波导层(2)通过第一金属层(M1)上设置的缝隙进行能量传输，微带天线(1)和第一介质基板(S1)通过功分器(D)进行能量传输。
2.根据权利要求1所述的一种毫米波微带平板天线，其特征在于，所述微带天线(1)有结构相同的N个天线单元。
3.根据权利要求2所述的一种毫米波微带平板天线，其特征在于，所述微带天线(1)中N根天线等间距分布，间距为l。
4.根据权利要求3所述的一种毫米波微带平板天线，其特征在于，所述微带天线(1)中每根天线包括M个天线阵元，M个天线阵元关于馈线呈左右交替式分布，并与馈线连接成梳状。
5.根据权利要求4所述的一种毫米波微带平板天线，其特征在于，所述M为奇数，M个天线阵元关于位置居中的第
个阵元的中心线对称。
6.根据权利要求2或3或5所述的一种毫米波微带平板天线，其特征在于，所述N＝4，M＝5，l＝2mm～2.2mm。
7.根据权利要求1所述的一种毫米波微带平板天线，其特征在于，所述第一介质基板(S1)、第二介质基板(S2)的介电常数为3.04，其厚度为127μm。
8.根据权利要求1所述的一种毫米波微带平板天线，其特征在于，所述微带天线(1)、第一金属层(M1)、第二金属层(M2)、波导层(2)的方孔内壁的材质均为铜；所述微带天线(1)、第一金属层(M1)和第二金属层(M2)的厚度为18μm，波导层(2)的高度为0.5mm～2mm。
9.根据权利要求1所述的一种毫米波微带平板天线，其特征在于，所述微带线-波导过渡器(T)的通孔直径为0.15～0.3mm，通孔间间距为0.2mm～0.4mm；功分器(D)的通孔直径为0.3～0.5mm，通孔间间距为0.5～0.7mm。
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| CN (1) | CN210074157U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111403897A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-10 | 上海矽杰微电子有限公司 | 一种毫米波天线及嵌入到金属外壳中的毫米波天线 |
| CN111834742A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-10-27 | 惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司 | 一种车载毫米波雷达阵列天线 |
| WO2021169926A1 (zh) * | 2020-02-25 | 2021-09-02 | 华为技术有限公司 | 一种天线以及雷达*** |
| WO2022120702A1 (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | 江苏康瑞新材料科技股份有限公司 | 一种毫米波天线的辐射能量均布结构 |
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- 2019-05-24 CN CN201920761722.7U patent/CN210074157U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| WO2021169926A1 (zh) * | 2020-02-25 | 2021-09-02 | 华为技术有限公司 | 一种天线以及雷达*** |
| CN111403897A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-10 | 上海矽杰微电子有限公司 | 一种毫米波天线及嵌入到金属外壳中的毫米波天线 |
| CN111834742A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-10-27 | 惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司 | 一种车载毫米波雷达阵列天线 |
| CN111834742B (zh) * | 2020-06-08 | 2022-12-23 | 惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司 | 一种车载毫米波雷达阵列天线 |
| WO2022120702A1 (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | 江苏康瑞新材料科技股份有限公司 | 一种毫米波天线的辐射能量均布结构 |
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