基片集成波导滤波天线和车载雷达的制作方法

1.本实用新型实施例涉及基片集成波导技术和天线技术，尤其涉及一种基片集成波导滤波天线和车载雷达。


背景技术：

2.因世界各国的汽车安全标准、汽车电子化水平不断提高，人们对驾驶安全需求不断增长，各类汽车电子的创新发展为汽车主动安全驾驶提供了技术可行性，而车载雷达正是实现该技术的重要部件之一。
3.车载雷达中包括天线，现有的车载雷达中的天线接收到的电磁波不仅有车载雷达自身发射的工作频率，还有自身谐波倍频发射的电磁波叠加的频率，从而影响雷达误报，影响安全驾驶。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种基片集成波导滤波天线和车载雷达，以实现倍频抑制功能，防止出现误报问题。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种基片集成波导滤波天线，所述基片集成波导滤波天线包括：
6.介质基板，所述介质基板相对的两面分别设置有矩形的第一金属贴片和第二金属贴片；所述第一金属贴片包括相邻的第一边和第二边，所述第一边和所述第二边相邻的一端设有第一缺角，所述第一边连接输入微带线，所述第二边连接输出微带线；所述第一金属贴片的四周通过被所述输入微带线、所述输出微带线以及所述第一缺角隔断的多个金属化通孔与所述第二金属贴片连接；所述第一缺角处设置有连接所述第一金属贴片与所述第二金属贴片的短路柱；
7.所述输出微带线连接有辐射贴片。
8.可选地，所述第一缺角为弧形缺角或设有子缺角的矩形缺角。
9.可选地，所述第一边与所述第二边未相邻的一端为第二缺角，所述第二边与所述第一边未相邻的一端为第三缺角。
10.可选地，所述第二缺角和所述第三缺角均为矩形缺角。
11.可选地，所述金属化通孔的直径为0.25毫米；
12.所述第一金属贴片还包括与所述第一边相对的第三边和与所述第二边相对的第四边，在所述第三边及所述第四边对应的金属化通孔中，相邻两个金属化通孔之间的间距为0.35毫米。
13.可选地，所述输入微带线与所述输出微带线的宽度均为0.3毫米。
14.可选地，所述介质基板的型号为rogers r03003。
15.可选地，所述辐射贴片为梳状贴片。
16.可选地，所述输出微带线通过功分器与所述辐射贴片连接，所述辐射贴片包括梳
状的第一辐射子贴片和梳状的第二辐射子贴片。
17.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种车载雷达，所述车载雷达包括第一方面所述的基片集成波导滤波天线。
18.本实用新型实施例的技术方案，采用的基片集成波导滤波天线包括介质基板，介质基板相对的两面分别设置有矩形的第一金属贴片和第二金属贴片；第一金属贴片包括相邻的第一边和第二边，第一边和第二边相邻的一端设有第一缺角，第一边连接输入微带线，第二边连接输出微带线；第一金属贴片的四周通过被输入微带线、输出微带线以及第一缺角隔断的多个金属化通孔与第二金属贴片连接；第一缺角处设置有连接第一金属贴片与第二金属贴片的短路柱；输出微带线连接有辐射贴片。利用第一缺角隔断金属化通孔，使得由金属化通孔限定出的谐振腔产生拐角，并通过在拐角的位置设置短路柱，从而激发出简并主模te102模和te201模，同时还能够抑制倍频处两种模式的转化，达到倍频抑制的目的；同时输入微带线和输出微带线均直接与siw波导谐振腔连接，还能够减小传输损耗。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例提供的一种基片集成波导滤波天线的结构示意图；
20.图2为图1的局部放大图；
21.图3为本实用新型实施例提供的基片集成波导滤波天线工作频段s参数结果图；
22.图4为本实用新型实施例提供的滤波器在倍频抑制频段s参数示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
24.图1为本实用新型实施例提供的一种基片集成波导滤波天线的结构示意图，参考图1，基片集成波导滤波天线包括：介质基板1，介质基板1相对的两面分别设置有矩形的第一金属贴片2和第二金属贴片(未示出)，第一金属贴片包括相邻的第一边21和第二边22，第一边21和第二边22相邻的一端设有第一缺角23，第一边21连接输入微带线3，第二边22连接输出微带线4；第一金属贴片2的四周通过被输入微带线3、输出微带线4以及第一缺角23隔断的多个金属化通孔24与第二金属贴片连接；第一缺角23处设置有连接第一金属贴片2与第二金属贴片的短路柱；输出微带线4连接有辐射贴片5。
25.具体地，辐射贴片5用于辐射电磁波或者接收电磁波，第一金属贴片2和第二金属贴片分别位于介质基板1相对的两面，且第一金属贴片2和第二金属贴片的位置相对应，且第一金属贴片2的形状可以与第二金属贴片的形状相同，如第一金属贴片2在介质基板1上的正投影与第二金属贴片在介质基板1上的正投影完全重叠，第一金属贴片2和第二金属贴片例如均可以是镀铜的形式形成；通过在第一金属贴片2的四周设置金属化通孔24，可以形成谐振腔，由于第一边21和第二边22相邻的一端形成有第一缺角23，且金属化通孔24被第一缺角23隔开，形成的谐振腔将会在第一缺角23的位置产生拐角，通过在谐振腔的拐角处设置短路柱25，其中，短路柱25可以与金属化通孔24相同，也即短路柱25也可以是金属化的通孔，当然在其它一些实施方式中，短路柱25也可以是其它形式，短路柱25能够扰动谐振腔
的谐振频率，激励出简并主模te102模和te201模，从而实现通带内宽带宽导通的性能，并且能够在激励出简并模的基础上同时抑制倍频处两种模式的转换，达到倍频抑制的目的。另外，在本实施例中，输入微带线3和输出微带线4均直接与谐振腔连接，还能够减小传输损耗。
26.本实施例的技术方案，采用的基片集成波导滤波天线包括介质基板，介质基板相对的两面分别设置有矩形的第一金属贴片和第二金属贴片；第一金属贴片包括相邻的第一边和第二边，第一边和第二边相邻的一端设有第一缺角，第一边连接输入微带线，第二边连接输出微带线；第一金属贴片的四周通过被输入微带线、输出微带线以及第一缺角隔断的多个金属化通孔与第二金属贴片连接；第一缺角处设置有连接第一金属贴片与第二金属贴片的短路柱；输出微带线连接有辐射贴片。利用第一缺角隔断金属化通孔，使得由金属化通孔限定出的谐振腔产生拐角，并通过在拐角的位置设置短路柱，从而激发出简并主模te102模和te201模，同时还能够抑制倍频处两种模式的转化，达到倍频抑制的目的；同时输入微带线和输出微带线均直接与谐振腔连接，还能够减小传输损耗。
27.可选地，图2为图1的局部放大图，结合图1和图2，第一缺角23为弧形缺角或设有子缺角的矩形缺角。
28.具体地，本实施例中将短路柱25设置于由金属化通孔24限定出的谐振腔的拐角处，短路柱25与金属化通孔24的相对位置固定不变，此时第一缺角23的形状可以是任意形状；优选地设置第一缺角23为弧形或矩形，此时短路柱25距离第一缺角23的边缘较远，更有利于短路柱25的制作；更加优选地，如图2中所示，第一缺角23为带有子缺角的矩形缺角，子缺角与短路柱25相对，从而在制作短路柱25时，能够保护短路柱25的孔壁完整性和电磁特性提高基片集成波导滤波天线制作的良率。
29.可选地，继续参考图2，第一边21与所述第二边22未相邻的一端为第二缺角26，第二边22与第一边21未相邻的一端为第三缺角27。
30.具体地，通过设置第二缺角26和第三缺角27，一方面有利于谐振腔的小型化，另一方面还有利于将输入微带线3与输出微带线4设置在第一金属贴片2相邻的两边，而不必将输入微带线3和输出微带线4设置在第一金属贴片2相对的两边。
31.可选地，继续参考图2，金属化通孔24的直径d1为0.25毫米；第一金属贴片2还包括与第一边21相对的第三边28和与第二边22相对的第四边29，在第三边28及第四边29对应的金属化通孔24中，相邻两个金属化通孔24之间的间距为0.35毫米。
32.具体地，谐振腔的长和宽分别为2.85毫米和1.87毫米，其中，谐振腔的长为第二边22与第四边29之间的距离，谐振腔的宽为第四边22的长度，通过仿真分析，如图3和图4所示，图3为本实用新型实施例提供的基片集成波导滤波天线工作频段s参数结果图，图4为本实用新型实施例提供的滤波器在倍频抑制频段s参数示意图，其中，滤波器也即谐振腔形成的滤波器，从图3和图4中可得出，利用金属化通孔限定出基片集成波导谐振腔，且谐振腔存在拐角，并通过在拐角的位置设置短路柱激发出简并模式，可以实现通带内宽带宽导通的性能，其小于-10db的相对带宽为14.6％，且152ghz-162ghz的s12均小于-25db，达到倍频抑制的目的。
33.示例性地，输入微带线3和输出微带线4的宽度均可为0.3毫米，输入微带线3和输出微带线4均可以是镀铜的方式形成，有利于降低基片集成波导滤波天线的成本和基片集
成波导滤波天线的小型化；介质基板1的型号可以是rogers r03003，其相对介电常数为3.0，损耗正切0.0035，有利于降低基片集成波导滤波天线的损耗，提高基片集成波导滤波天线的性能。
34.可选地，如图1所示，辐射贴片5为梳状贴片，梳状天线具有增益高，结构简单，容易制作等优点，采用梳状贴片作为辐射贴片5，可以降低基片集成波导滤波天线的制作难度，提高基片集成波导滤波天线的辐射增益。
35.示例性地，如图1所示，输出微带线4通过功分器与辐射贴片5连接，辐射贴片5包括梳状的第一辐射子贴片51和梳状的第一辐射子贴片52。
36.具体地，功分器6为一分二功分器，第一辐射子贴片51和第二辐射子贴片52组成双列水平极化梳状天线，第一辐射子贴片51和第二辐射子贴片52的功率分布满足切比雪夫分布。
37.本实用新型实施例还提供了一种车载雷达，车载雷达包括本实用新型任意实施例提供的基片集成波导滤波天线，车载雷达还可包括处理器，处理器与基片集成波导滤波天线电连接，用于通过基片集成波导滤波天线向外辐射电磁波，或者对基片集成波导滤波天线接收的电磁波进行处理；因为本实用新型实施例提供的车载雷达包括本实用新型任意实施例提供的基片集成波导滤波天线，因而也具有相同的有益效果，在此不再赘述。
38.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。