【CN109768372A】一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线【专利】
毫米波雷达的原理及应用
毫米波雷达的原理及应用1. 毫米波雷达的原理毫米波雷达是一种利用毫米波进行感知和定位的雷达系统。
它利用毫米波的短波长特性，能够实现高分辨率的成像和微小目标的探测。
毫米波雷达工作在30 GHz到300 GHz的频段，相较于传统的雷达系统，它具有更高的频率和更小的波长。
毫米波雷达的原理主要包括以下几个方面：1.1 毫米波发射与接收毫米波雷达系统通过发射毫米波信号并接收回波来实现目标的探测和成像。
发射端通常采用毫米波源（例如电磁振荡器）产生毫米波信号，并通过天线系统将信号发射出去。
接收端则通过接收天线接收返回的波束，并将其转换成电信号进行处理。
1.2 多普勒效应毫米波雷达利用多普勒效应可以提取目标运动的信息。
当目标以一定速度运动时，返回的毫米波信号的频率会发生变化。
通过测量频率的变化，可以推算出目标的运动速度和方向。
1.3 雷达信号处理接收到的毫米波信号经过一系列的信号处理算法，如滤波、去噪、调制解调等，得到目标的位置信息和图像。
雷达信号处理能够对信号进行分析和提取特征，以实现目标的探测、跟踪和成像。
2. 毫米波雷达的应用毫米波雷达由于其独特的性能，被广泛应用于多个领域。
以下是毫米波雷达常见的应用场景：2.1 自动驾驶毫米波雷达在自动驾驶领域起到举足轻重的作用。
它能够实时感知周围环境，探测和识别车辆、行人、障碍物等目标，并提供高精度的距离和速度信息。
这些数据能够帮助自动驾驶系统做出准确的决策和规划行动。
2.2 安防监控毫米波雷达在安防监控中广泛应用于人员检测和入侵报警。
它具备高分辨率和隐私保护的特点，准确地检测人体的微小动作并发出警报。
相较于传统的监控摄像头，毫米波雷达可以穿透雨雪和烟雾等恶劣环境，保证安防监控的连续性和可靠性。
2.3 无人机毫米波雷达在无人机领域具备广阔的应用前景。
它能够实现对无人机周围环境的感知和避障，提供高精度的空中定位和导航。
同时，毫米波雷达还可以用于无人机的精确定位、跟踪和成像，实现多功能化的应用。
一种串馈微带阵列天线
（19）中华人民共和国国家知识产权局（12）实用新型专利（10）申请公布号CN206364177U（43）申请公布日 2017.07.28（21）申请号CN201621355901.3（22）申请日2016.12.09（71）申请人安徽四创电子股份有限公司地址230088 安徽省合肥市高新技术产业开发区香樟大道199号（72）发明人李霞;孙浩;胡卫东;高静;侯艳茹;袁士涛（74）专利代理机构合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙)代理人王挺（51）Int.CI权利要求说明书说明书幅图（54）发明名称一种串馈微带阵列天线（57）摘要本实用新型属于天线技术领域，具体涉及可应用于毫米波雷达系统以及无线通信领域的一种串馈微带阵列天线。
本阵列天线包括介质板、贴片阵列天线以及金属地；阵列贴片单元由两组沿馈电通孔轴线轴对称设置的贴片单元构成，每组贴片单元包括六片沿介质板长度方向依次间隔布置且按切比雪夫25dB幅度加权分布的微带贴片；同组贴片单元处的相邻两片微带贴片之间间距等于二分之一个波长，且各相邻两片微带贴片之间通过三角渐变线状的阻抗匹配段连接彼此；同轴馈电探针与一组贴片单元上的相对最接近的微带贴片间通过180°移相器连接彼此。
本实用新型兼具高增益、低副瓣和小型化的优点，可有效实现整体天线构造的高集成性及小型化需求。
法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态2017-07-28授权授权权利要求说明书一种串馈微带阵列天线的权利要求说明书内容是....请下载后查看说明书一种串馈微带阵列天线的说明书内容是....请下载后查看。
应用在毫米波频段的双极化短背射天线[发明专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010895077.5(22)申请日 2020.08.31(71)申请人 杭州电子科技大学地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街(72)发明人 金华燕 卜顺秋 罗国清 范奎奎 代喜望 (74)专利代理机构 杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙) 33240代理人 朱亚冠(51)Int.Cl.H01Q 1/38(2006.01)H01Q 15/16(2006.01)H01Q 21/24(2006.01)(54)发明名称应用在毫米波频段的双极化短背射天线(57)摘要本发明提出一种应用在毫米波频段的双极化短背射天线。
传统的短背射天线结构带宽较窄，且体积庞大不易集成，针对这种情况，本发明基于基片集成波导技术(SIW)，并采用双极化技术，使得天线可以工作在毫米波段，且具有良好的特性，其反射系数低于‑10dB的工作频段为24GHz～33GHz，相对带宽为31.6％，其中增益高于13dBi的工作频带为25.4GHz～33GHz，相对带宽为26％，最高增益约为15dBi，极化隔离度远大于50dB，极化隔离度较高，同时在E平面和H平面都能得到对称的辐射方向图，交叉极化低于‑50dB。
此外，该结构采用PCB工艺加工，加工简单，易于集成。
权利要求书3页 说明书7页 附图12页CN 111987446 A 2020.11.24C N 111987446A1.应用在毫米波频段的双极化短背射天线，其特征在于由馈源结构A、主反射器B、围边结构C、副反射器D构成；所述的馈源结构A包括双极化电磁偶极子天线E，第一SIW腔F1，多层空气腔；所述的第一SIW腔F1由贯穿第二介质基板S2的若干金属柱周期性排布围成封闭结构构成，这些金属柱的下端与第二金属层M2接触，上端与第三金属层M3接触；所述的第二介质基板S2的上下表面分别设有第二金属层M3、第二金属层M2；第三金属层M3上开有一个一定形状的缝隙，即第三耦合缝隙N3；所述的多层空气腔设置在第一SIW腔F1内，且不与双极化电磁偶极子天线E接触；每层空气腔由贯穿第二介质基板S2的若干通孔周期性排布围成封闭结构构成，这些金属柱的下端与第二金属层M2接触，上端与第三金属层M3不接触；所述的主反射器B为位于第二介质基板S2与第三介质板S3之间的第三金属层M3；所述的围边结构C包括第二SIW腔F2、第三SIW腔F3和第四SIW腔F4；第二SIW腔F2由贯穿第三介质基板S3的若干金属柱周期性排布围成封闭结构构成，金属柱的下端与第三金属层M3接触，上端与第四金属层M4接触；第三SIW腔F3由贯穿第四介质基板S4的若干金属柱周期性排布围成封闭结构构成，金属柱的下端与第四金属层M4接触，上端与第五金属层M5接触；第四SIW腔F4由贯穿第五介质基板S5的若干金属柱周期性排布围成封闭结构构成，金属柱的下端与第五金属层M5接触，上端与第六金属层M6接触；同时第三介质基板S3的第二SIW腔F2内挖有一定形状的通孔，且在第四金属层M4开有与该通孔一样尺寸的第四耦合缝隙N4；第四介质基板S4的第三SIW腔F3内挖有一定形状的通孔，且在第五金属层M5开有与该通孔一样尺寸的第五耦合缝隙N5；第五介质基板S5的第四SIW腔F4内挖有一定形状的通孔，且在第六金属层M6开有与该通孔一样尺寸的第六耦合缝隙N6；所述的副反射器D为第六金属层M6，位于第六介质基板S6下表面，成一定的形状；其相对位置不与第一SIW腔F1、第二SIW腔F2、第三SIW腔F3、第四SIW腔F4、多层空气腔重合。
一种天线馈源用宽带孔径耦合层叠微带贴片阵的设计
一种天线馈源用宽带孔径耦合层叠微带贴片阵的设计*孟庆鹏1,朱乙平2,季彦婷2**(1.海军驻南京地区雷达系统军事代表室,南京210003;2.南京船舶雷达研究所,南京210003)摘要:介绍了一种宽带孔径耦合层叠微带辐射单元的工作原理,着重分析了该辐射单元主要结构尺寸对其阻抗带宽的影响。
该辐射单元阻抗带宽(VS WR[2B1)在S波段达到了30%以上。
作为某抛物反射面天线的馈源,由4个该辐射单元组成四单元微带贴片天线阵后,其性能满足天线系统要求。
关键词:微带天线;孔径耦合;阻抗带宽中图分类号:TN82文献标志码:A文章编号:1009-0401(2010)01-0033-05 The desi gn of broadband aperture-coupled stacked m i crostri ppatch array f or antenna feedMENG Q ing-p eng1,Z H U Yi-p ing2,JI Yan-ting2(1.M ilitary R e p resentative Off ice of R adar Sy ste m of the Chinese PLA N avy in N anjing,Nanjing210003;2.N anji n g M arine Radar Institute,Nanjing210003)Abst ract:The work i n g pri n c i p le of broadband aperture-coup led stacked m icrostri p radiation ele m ents is introduced w ith e mphasis on effects o f t h e m a i n structure and d i m ensi o ns on the i m pedance bandw i d th(VS W R[2B1),w hich is up to over30%at S band.The four-ele m en t m icrostri p patch antenna array as the feed of the parabo lic re flector antenna m eets the require m ents of t h e an tenna syste m.K eyw ords:m i c rostri p antenna;aperture coupling;i m pedance bandw i d th.1引言微带天线以其结构简单、低剖面、小型化、易于集成以及价格低廉等优点得到了广泛的应用,但其最严重的缺点是单个贴片天线的带宽太窄,只能达到百分之几的工作带宽,与天线振子、缝隙天线、喇叭天线相比差距较大。
一种微带天线及毫米波雷达[发明专利]
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专利名称：一种微带天线及毫米波雷达专利类型：发明专利
发明人：汲壮
申请号：CN202111668000.5
申请日：20211231
公开号：CN114188715A
公开日：
20220315
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及天线技术领域，公开了一种微带天线及毫米波雷达。
微带天线包括介质基板及发射天线阵列，发射天线阵列包括多个发射阵元及馈电网络，每个发射阵元及馈电网络均布设于介质基板上，馈电网络与每个发射阵元电连接，馈电网络可馈入第一电流信号和/或第二电流信号，以使每个发射阵元输出相应极化方向的射频信号，其中，第一电流信号与第二电流信号呈正交关系。
本实施例通过灵活地向每个发射阵元馈入第一电流信号和/或与第一电流信号和呈正交关系的第二电流信号，从而灵活地转换极化方式，能够满足多种不同应用场景。
申请人：深圳市道通智能汽车有限公司
地址：518051 广东省深圳市南山区桃源街道长源社区学苑大道1001号南山智园B1栋701
国籍：CN
代理机构：深圳市程炎知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：蔡乐庆
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一种毫米波雷达[实用新型专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201821008643.0(22)申请日 2018.06.28(73)专利权人 天津中德应用技术大学地址 300350 天津市津南区海河教育园区雅深路2号(72)发明人 隋秀丽 李文辉 赵旭 徐晟 韩梅 (74)专利代理机构 天津市三利专利商标代理有限公司 12107代理人 张义(51)Int.Cl.G01S 7/02(2006.01)(54)实用新型名称一种毫米波雷达(57)摘要本实用新型公开了一种毫米波雷达，属于雷达技术领域，毫米波雷达的功分器输出连接于信号混频器的前端输入端，所述信号混频器的后端输入端输入连接于接收天线，所述信号混频器的一个输出端输出连接于功率放大器的后端输入端，本实用新型解决了现有技术存在现有技术存在现有雷达不能获得较高的测量精度和距离分辨率且隐蔽性差的问题，具有较高的测量精度和距离分辨率、较好的隐蔽性、便于维护和检修、满足了毫米波雷达前端系统的设计的有益技术效果。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 208283545 U 2018.12.25C N 208283545U1.一种毫米波雷达，其特征在于，包括信号发生控制器，所述信号发生控制器的第一控制端输出连接于高频振荡器，其第二控制端输出连接于调相器，所述高频振荡器输出连接于隔离器，所述隔离器输出连接于调相器，所述调相器输出连接于功分器，所述功分器输出连接于功率放大器的前端输入端，所述功率放大器的一个输出端输出连接于发射天线，所述功分器还输出连接于信号混频器的前端输入端，所述信号混频器的后端输入端输入连接于接收天线，所述信号混频器的一个输出端输出连接于功率放大器的后端输入端。
2.根据权利要求1所述的一种毫米波雷达，其特征在于，所述功率放大器的另一个输出端输出连接于耦合器，所述耦合器经检波二极管输出连接于检测口。
一种宽带毫米波相控阵天线[实用新型专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922011255.9(22)申请日 2019.11.20(73)专利权人 成都瑞迪威科技有限公司地址 610000 四川省成都市高新西区天辰路88号(72)发明人 赵云 戎星桦 刘昊 郭宏展 (74)专利代理机构 成都天嘉专利事务所(普通合伙) 51211代理人 苏丹(51)Int.Cl.H01Q 21/00(2006.01)H01Q 1/36(2006.01)H01Q 1/38(2006.01)H01Q 1/52(2006.01)(54)实用新型名称一种宽带毫米波相控阵天线(57)摘要本申请涉及微波毫米波领域，具体涉及一种适用于毫米波雷达及通信系统的宽带毫米波相控阵天线，其方案包括从上至下依次设置的辐射层和馈电层两部分，所述辐射层下表面开设有空气槽，辐射层上表面设置有上辐射贴片，位于辐射层内部空气槽上表面设置有下辐射贴片，围绕辐射层一周设有金属隔离墙；所述馈电层上下表面分别附着有上金属层和下金属层上金属层开设有工字型缝隙，馈电层内部设有T形带状线。
本申请综合采用耦合缝隙馈电技术、空气腔加载技术以及堆叠贴片技术多种宽带技术，相比传统微带天线，工作带宽大大提升。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 210744177 U 2020.06.12C N 210744177U1.一种宽带毫米波相控阵天线，其特征在于：包括从上至下依次设置的辐射层和馈电层两部分，所述辐射层下表面开设有空气槽（5），辐射层上表面设置有上辐射贴片（1），位于辐射层内部空气槽（5）上表面设置有下辐射贴片（2），围绕辐射层一周设有金属隔离墙；所述馈电层上下表面分别附着有上金属层（10）和下金属层（13）上金属层（10）开设有工字型缝隙，馈电层内部设有T形带状线（12）。
2.根据权利要求1所述的一种宽带毫米波相控阵天线，其特征在于：天线单元周期性排列，形成宽带毫米波相控阵天线的拓扑结构。
应用于微波无损检测的微带阵列天线设计
应用于微波无损检测的微带阵列天线设计
王松强
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2015(000)001
【摘要】文章介绍了一种应用于微波无损检测系统中的k波段32阵元微带阵列天线，该天线采用串并混合馈电网络，通过对单个天线单元交叉极化和阵元间相位的分析，采用适当的谐振模式予以抑制，并巧妙选择介质基本实现阵元间的相位补偿，满足了天线性能和尺寸等实际应用的需求。
仿真结果表明，天线在工作频点，驻波低于1.5,最大增益为24dBi，E面和H面半功率波瓣宽度分别为15º和8º，满足大多数微波无损检测的应用需求。
【总页数】2页(P5-6)
【作者】王松强
【作者单位】安徽省煤炭科学研究院监控技术中心，安徽合肥 230001
【正文语种】中文
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1.用于微波热疗的近场聚焦微带阵列天线设计
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3.复合绝缘子微波检测的微带贴片阵列天线设计
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5.并联型非均匀间距微带阵列天线设计
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一种串并馈结合空气微带阵列天线设计
一种串并馈结合空气微带阵列天线设计
柏琚凡
【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2016(000)009
【摘要】本文设计了一种空气微带阵列天线,天线采样串并馈结合的方式,大大降低了馈电网络的尺寸,因此可以降低网络损耗,提高天线增益.天线设计工作在2.45GHz,利用Ansoft HFSS软件对天线进行了仿真分析并对参数进行了优化,结果表明该天线具有良好的增益特性和方向图特性,实现了天线的设计要求.
【总页数】2页(P104-105)
【作者】柏琚凡
【作者单位】中国电子科技集团第二十研究所,陕西西安710068
【正文语种】中文
【相关文献】
1.一种串并馈结合空气微带阵列天线设计 [J], 柏琚凡
2.一种串馈微带平面天线阵列的设计 [J], 张闻涛
3.一种串馈微带阵列天线设计方法 [J], 王辉[1];赵海明[1];王汝征[1];林莉[1]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910132680.5
(22)申请日 2019.02.22
(71)申请人 苏州闻颂智能科技有限公司
地址 215600 江苏省苏州市张家港市国泰
北路1号科技创业园E幢204（苏州闻
颂）
(72)发明人 吴磊 刘洪刚 袁志鹏
(74)专利代理机构 苏州创元专利商标事务所有
限公司 32103
代理人 孙仿卫 刘鑫
(51)Int.Cl.
H01Q 1/32(2006.01)
H01Q 1/38(2006.01)
H01Q 1/48(2006.01)
H01Q 1/50(2006.01)
H01Q 21/00(2006.01)H01Q 21/06(2006.01)
(54)发明名称一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线(57)摘要本发明公开了一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线，包括介质基板、接地层、发射端、接收端、射频芯片；发射端/接收端包括三行两两之间等行距排列的发射天线/接收天线；每行天线均包括两组呈轴对称分布的贴片组、T型功分器、第一相位补偿弯；每组贴片组均包括五块尺寸渐变的贴片单元；发射端/接收端还包括连接在相邻的两个T型功分器之间的第二相位补偿弯、连接在T型功分器和射频芯片之间的环形电桥/第一微带线；介质基板的上表面设有开设等间距排列的第一过孔/第二过孔的第二微带线/第三微带线；相邻的两个过孔之间的距离为1/4导波波长。
本发明天线具有高增益、高效率、低副瓣等优点，能满足工业要求的良好驻波
特性。
权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 109768372 A 2019.05.17
C N 109768372
A
权 利 要 求 书1/2页CN 109768372 A
1.一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线，其特征在于：包括介质基板；设于所述介质基板下表面的接地层；设于所述介质基板上表面的发射端、接收端、射频芯片；
所述发射端/接收端包括三行两两之间等行距排列的发射天线/接收天线；
每行所述发射天线/接收天线均包括两组呈轴对称分布的贴片组、连接在两组所述贴片组之间的T型功分器和第一相位补偿弯；每组所述贴片组均包括五块两两之间间隔排列且依次连接的贴片单元；所述贴片单元垂直其排列方向的长度沿远离所述T型功分器的方向逐渐缩短；
所述发射端/接收端还包括连接在相邻的两个所述T型功分器之间的第二相位补偿弯；
所述发射端还包括连接在一侧的所述T型功分器和所述射频芯片之间的环形电桥；所述接收端还包括连接在一侧的所述T型功分器和所述射频芯片之间的第一微带线；
所述微带阵列天线还包括设于所述介质基板上表面的绕设于所述发射端外侧的第二微带线、设于所述介质基板上表面的绕设于所述接收端外侧的第三微带线；
所述第二微带线上开设有多个两两之间等间距排列的第一过孔，所述第三微带线上开设有多个两两之间等间距排列的第二过孔，相邻的两个所述第一过孔与相邻的两个所述第二过孔之间的距离相等，均为1/4导波波长。
2.根据权利要求1所述的一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线，其特征在于：所述介质基板采用Rogers4350B基板，介电常数为
3.66，介质厚度为0.254mm。
3.根据权利要求1所述的一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线，其特征在于：所述贴片单元由铜箔制成，其厚度为17-52um。
4.根据权利要求1所述的一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线，其特征在于：在每行所述发射天线/接收天线中：两组所述贴片组之间的距离d1为4.8-
5.2mm；每组所述贴片组中，相邻的两个贴片单元之间的距离d3为3.2-3.6mm。
5.根据权利要求1所述的一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线，其特征在于：在所述发射端/接收端中，相邻的两行发射天线/接收天线之间的中心间距d2为
5.7-
6.7mm。
6.根据权利要求1所述的一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线，其特征在于：所述第一相位补偿弯的长度为2.5-3.5mm；所述第二相位补偿弯的长度为3.2-4mm。
7.根据权利要求1所述的一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线，其特征在于：所述T型功分器，输入端宽度为0.4-0.5mm，输入端长度为1.6-2mm。
8.根据权利要求1所述的一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线，其特征在于：所述环形电桥的圆环为70.7ohm的第四微带线，所述第四微带线的宽度为0.2-0.3mm。
9.根据权利要求1所述的一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线，其特征在于：所述发射端/接收端中，外围的所述贴片单元与所述第二微带线/第三微带线之间的距离d4为1.2-2mm。
10.根据权利要求1所述的一种应用于毫米波雷达的串并结合馈电微带阵列天线，其特征在于：所述发射端中，一侧的所述T型功分器通过第一阻抗变换段连接所述环形电桥；所述接收端中，一侧的所述T型功分器通过第二阻抗变换段连接所述第一微带线；所述第一阻
2。