【技術實現步驟摘要】
本技術涉及天線，具體為一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線。
技術介紹
1、汽車雷達作為汽車智能安全系統的關鍵傳感器，其探測距離分辨率，角度分辨率和速度分辨率等要求都在不斷提高；毫米波雷達具有測量精度高、分辨率高、體積小，能夠在暴雨，濃霧等惡劣條件下保持良好性能等優點，在汽車雷達系統中得到了廣泛應用。
2、天線作為毫米波雷達中的最前端器件，其性能的好壞對對雷達傳感器的性能產生巨大影響。傳統的雷達天線采用微帶天線作為天線單元，通過微帶線串饋和并饋結合的方式來減少饋電網絡帶來的損耗；但是在毫米波頻段微帶天線的漏波現象較嚴重、功率容量低、插入損耗較大，微帶線饋電網絡呈開放式結構會產生輻射，從而嚴重影響天線的性能。金屬波導天線雖然能夠解決微帶天線損耗大，功率容量低的缺點，但是其加工工藝復雜，成本較高，尺寸較大，不易于與前端電路集成。此外，國際電信聯盟已將76～81ghz頻段作為全球統一頻率開放給汽車雷達業務，這無疑對雷達天線的帶寬提出了更高的要求。因此，設計具有低損耗、高功率容量、大帶寬、易集成的毫米波雷達天線具有重要意義。
3、近年來，已有專利公開了一些毫米波雷達天線的技術方案，與現有技術進行比較，其中：
4、專利號為cn111786097a的中國專利提出“一種波導毫米波雷達天線”，天線由pcb介質板和金屬脊波導組成，通過pcb介質板上設置的微帶線轉換結構對雙脊波導進行串饋，實現較低的插入損耗和較低的回波損耗，在脊波導上縱向共線開縫實現電磁波的輻射，脊波導下脊通過扭曲變形控制縫隙輻射能量的幅
技術實現思路
1、本技術的目的在于提供一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為實現上述目的，本技術提供如下技術方案：一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，包括下表面金屬層、介質基板、上表面金屬層、金屬化通孔陣列、矩形環縫隙、接地金屬化通孔、饋電網絡，所述下表面金屬層和上表面金屬層分別印制在介質基板的下表面和上表面；
3、所述金屬化通孔陣列排列在介質基板上并與下表面金屬層和上表面金屬層連通形成矩形腔體結構；
4、所述矩形環縫隙刻蝕在上表面金屬層上；接地金屬化通孔位于矩形環縫隙內部，上表面金屬層與下表面金屬層相對應設置；饋電網絡刻蝕在下表面金屬層上。
5、優選的，所述介質基板采用的是厚度為10mil的rt/duroid?5880高頻板材，相對介電常數為2.2,介質損耗為0.0009。
6、優選的，所述下表面金屬層、上表面金屬層的材料均為厚度為0.017mm的銅。
7、優選的，所述金屬化通孔陣列具有相同的孔徑尺寸，且相鄰通孔之間的距離約為孔徑尺寸的兩倍。
8、優選的，所述金屬化通孔陣列所圍成的腔體形狀為矩形腔體。
9、優選的，所述矩形環縫隙的寬度為0.2mm，位于矩形腔體的內部。
10、優選的，所述接地金屬化通孔位于矩形環縫隙內部，將下表面金屬層與上表面金屬層連通。
11、優選的，所述饋電網絡刻蝕在下表面金屬層上并采用接地共面波導形式實現。
12、優選的，所述饋電網絡由接地過孔、饋線結構、l型縫隙三部分組成；l型縫隙用于控制天線的阻抗匹配。
13、與現有技術相比，本技術的有益效果是：
14、1、采用基片集成波導構成的背腔天線相比于微帶天線具有低損耗、高功率容量、高q值的優點，有效抑制了毫米波頻段微帶天線表面波帶來的損耗，提高天線的輻射效率以及增益，相比于金屬波導天線來說，具有尺寸小，剖面低，易集成的優點。
15、2、在天線上表面金屬層刻蝕矩形環縫隙，可產生額外的電流路徑，從而有效擴展天線帶寬。
16、3、將饋電網絡放置于天線的下表面金屬層，可有效避免饋電網絡輻射所導致的方向圖惡化；
17、4、饋電網絡采用接地共面波導結構可進一步降低饋線損耗，通過調整l型縫隙的長度，可以優化輸入端阻抗，從而實現良好的阻抗匹配。
18、5、本技術實現的回波損耗小于-10db的頻段為75-82ghz，可滿足國際電信聯盟部署的76-81ghz汽車雷達頻段的需求。
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1.一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于，包括下表面金屬層(1)、介質基板(2)、上表面金屬層(3)、金屬化通孔陣列(4)、矩形環縫隙(5)、接地金屬化通孔(6)、饋電網絡(7)，所述下表面金屬層(1)和上表面金屬層(3)分別印制在介質基板(2)的下表面和上表面；
2.根據權利要求1所述的一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于：所述介質基板(2)采用的是厚度為10mil的RT/duroid?5880高頻板材，相對介電常數為2.2,介質損耗為0.0009。
3.根據權利要求1所述的一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于：所述下表面金屬層(1)、上表面金屬層(3)的材料均為厚度為0.017mm的銅。
4.根據權利要求1所述的一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于：所述金屬化通孔陣列(4)具有相同的孔徑尺寸，且相鄰通孔之間的距離約為孔徑尺寸的兩倍。
5.根據權利要求1所述的一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于：所述金屬化通孔陣列(4)所圍成的腔體
6.根據權利要求1所述的一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于：所述矩形環縫隙(5)的寬度為0.2mm，位于矩形腔體的內部。
7.根據權利要求1所述的一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于：所述接地金屬化通孔(6)位于矩形環縫隙(5)內部，將下表面金屬層(1)與上表面金屬層(3)連通。
8.根據權利要求1所述的一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于：所述饋電網絡(7)刻蝕在下表面金屬層(1)上并采用接地共面波導形式實現。
9.根據權利要求1所述的一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于：所述饋電網絡(7)由接地過孔(71)、饋線結構(72)、L型縫隙(73)三部分組成；L型縫隙(73)用于控制天線的阻抗匹配。
...【技術特征摘要】
1.一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于，包括下表面金屬層(1)、介質基板(2)、上表面金屬層(3)、金屬化通孔陣列(4)、矩形環縫隙(5)、接地金屬化通孔(6)、饋電網絡(7)，所述下表面金屬層(1)和上表面金屬層(3)分別印制在介質基板(2)的下表面和上表面；
2.根據權利要求1所述的一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于：所述介質基板(2)采用的是厚度為10mil的rt/duroid?5880高頻板材，相對介電常數為2.2,介質損耗為0.0009。
3.根據權利要求1所述的一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于：所述下表面金屬層(1)、上表面金屬層(3)的材料均為厚度為0.017mm的銅。
4.根據權利要求1所述的一種用于毫米波雷達的寬帶基片集成波導背腔天線，其特征在于：所述金屬化通孔陣列(4)具有相同的孔徑尺寸，且相鄰通孔之間的距離約為孔徑尺寸的兩倍。
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉銀玲，劉濤，黃亮，吳瑾，
申請(專利權)人：新拓尼克北京科技研發中心有限公司，
類型：新型
國別省市：
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