天线装置及雷达装置

摘要

本发明公开了一种天线装置及雷达装置，所述天线装置包括：介质基板；缝隙层，所述缝隙层具有多个缝隙，所述多个缝隙分布于所述介质基板的一表面；所述介质基板中设有腔体，所述腔体内充满空气，所述缝隙层与所述腔体连通。本发明通过在介质基板中蚀刻出的腔体，将腔体内的传输介质设为空气，以降低传输介质带来的损耗，提高天线装置的增益。

权利要求

1.一种天线装置，其特征在于，包括：

介质基板；

缝隙层，所述缝隙层具有多个缝隙，所述多个缝隙分布于所述介质基板的第一表面；

多个覆铜层，所述多个覆铜层设置于所述介质基板中，且平行于所述第一表面；

所述介质基板中设有腔体，所述腔体内充满空气，所述缝隙层中的所述多个缝隙贯穿所述覆铜层与所述腔体连通，所述缝隙正投影面积小于所述腔体正投影的面积，所述腔体的尺寸与标准波导尺寸相同，相邻的两个覆铜层覆盖在腔体的上下两侧,腔体的左右两侧为金属内壁。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，两个相邻的缝隙之间的距离为介质波长的一半。

3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述缝隙呈上下交替分布。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，每一行中的缝隙位于与相邻行缝隙之间的间隔位置相对应的位置。

5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述介质基板包括多个馈电层，其中所述多个馈电层之间层叠设置。

6.一种雷达装置，其特征在于，包括权利要求1‑5任意一项所述的天线装置。

说明书

天线装置及雷达装置

技术领域

[0001] 本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线装置及雷达装置。

背景技术

[0002] 现有的BSD(Blind Spot Detection，即盲区检测)雷达需要有较宽的探测范围，因此要求天线的方向图需要有宽的波束宽度。目前的天线形式中，多数使用微带天线进行波束赋形，以实现大角度的波束覆盖，或者直接使用SIW(Substrate Integrated Waveguide，即基片集成波导)缝隙天线。

[0003] 虽然现有天线设计的探测距离以及波束宽度能够满足盲区检测的需求，但是在天线设计中，尤其是应用于高频，介质损耗、导体损耗以及表面波损耗较大。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供一种天线装置及雷达装置，有效解决了现有的天线设计应用于高频时介质损耗损耗较大的问题。

[0005] 根据本发明的一方面，本发明一实施例提供一种天线装置，所述装置包括：介质基板；缝隙层，所述缝隙天线层具有多个缝隙，所述多个缝隙分布于所述介质基板的一表面；所述介质基板中设有腔体，所述腔体内充满空气，所述缝隙层与所述腔体连通。

[0006] 进一步地，所述腔体的尺寸与标准波导尺寸相同。

[0007] 进一步地，包括：多个覆铜层，所述多个覆铜层设置于所述介质基板中，且平行于所述第一表面。

[0008] 进一步地，所述多个缝隙贯穿所述覆铜层与所述腔体连通。

[0009] 进一步地，所述介质板的介电常数为2.5‑3.5，优选地，介电常数为3。

[0010] 进一步地，两个相邻的缝隙之间的距离为介质波长的一半。

[0011] 进一步地，所述缝隙呈上下交替分布。

[0012] 进一步地，每一行中的缝隙位于与相邻行缝隙之间的间隔位置相对应的位置。

[0013] 进一步地，所述介质基板包括多个馈电层，其中所述多个馈电层之间层叠设置。

[0014] 根据本发明的另一方面，本发明实施例提供一种雷达装置，包括上述所述的天线装置。

[0015] 本发明实施例提供的天线装置及雷达装置通过在介质基板中蚀刻出的腔体，将腔体内的传输介质设为空气，以降低传输介质带来的损耗，提高天线装置的增益。

附图说明

[0016] 下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

[0017] 图1为本发明实施例一提供的一种天线装置结构侧视图。

[0018] 图2为本发明实施例一提供的一种天线装置结构俯视图。

[0019] 图3为本发明实施例二提供的一种天线装置结构侧视图。

[0020] 图4为本发明一实施例提供的一种雷达装置结构示意图。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本实施例中，所述模拟显示屏触摸单元与所述头部追踪单元连接，用于获取所述显示设备中的感应光标的移动路径。

[0023] 如图1和图2所示，分别为本发明实施例一提供的天线装置结构侧视图及俯视图。该装置包括：介质基板10、缝隙层60及多个覆铜层50。

[0024] 在本实施例中，所述介质基板10包括三个馈电层30，其中所述三个馈电层30之间为层叠设置，有利于降低整个介质基板的表面对电磁波的损耗，但在其他部分实施例中，馈电层的设置方式也不限于此。具体地，馈电层30之间通过覆铜层50连接。所述介馈电层30的材料为采用Rogers 3003板材，其介电常数为3.0，厚度为0.3mm。当然在其他部分实施例中，所述介质板的介电常数为2.5‑3.5。

[0025] 所述缝隙层60具有多个缝隙40，所述多个缝隙40分布于所述介质基板10的一表面。

[0026] 具体地，两个相邻的缝隙40之间的距离且为介质波长的一半。所述缝隙40呈上下交替分布。每一行中的缝隙40位于与相邻行缝隙40之间的间隔位置相对应的位置。在本实施例中，所述缝隙40分布为两行。

[0027] 所述介质基板10中设有腔体20，所述腔体20内充满空气。由于在自然界的所有传输介质中，空气的损耗是最小的，因此，在腔体20内充满空气，可以最大限度地保证能量被辐射出去，而不是被介质损耗掉。

[0028] 所述缝隙层60与所述腔体20连通。所述腔体20的尺寸与标准波导尺寸相同。所述腔体20一般通过蚀刻的方式形成。例如，60.5GHz‑91.9GHz范围内标准波导尺寸为腔体的内截面的宽度为3.1mm，高度为1.55mm。

[0029] 所述多个覆铜层50设置于所述介质基板10中，且平行于所述第一表面。所述多个缝隙40贯穿所述覆铜层50与所述腔体20连通。

[0030] 在实际工作过程中，所述缝隙40切割腔体20内壁的金属(例如铜)表面上的电流，使腔体20内的电磁场激励缝隙40，从而使得内部的电磁波便耦合到自由空间中。天线损耗中由于介质属性带来的损耗多使用损耗角正切来度量，Rogers 3003板材的损耗角正切为0.0013，而空气的损耗角正切为0，因此使用所述腔体20内填充空气作为传输媒介能够更好的降低传输介质带来的损耗。

[0031] 本发明实施例提供的天线装置通过在介质基板中蚀刻出的腔体，将腔体内的传输介质设为空气，以降低传输介质带来的损耗，提高天线装置的增益。

[0032] 如图3所示，为本发明实施例二提供的天线装置结构侧视图。该装置包括：介质基板10、缝隙层60及多个覆铜层50。

[0033] 在本实施例中，所述介质基板10包括六个馈电层30，其中所述六个馈电层30之间为层叠设置，有利于降低整个介质基板的表面对电磁波的损耗，但在其他部分实施例中，馈电层的设置方式也不限于此。具体地，馈电层30之间通过覆铜层50连接。所述馈电层30的材料为采用Rogers 3003板材，其介电常数为3.0，厚度为0.3mm。当然在其他部分实施例中，所述介质板的介电常数为2.5‑3.5。

[0034] 所述缝隙层60具有多个缝隙40，所述多个缝隙40分布于所述介质基板10的一表面。

[0035] 具体地，两个相邻的缝隙40之间的距离相等且为介质波长的一半。所述缝隙40呈上下交替分布。每一行中的缝隙40位于与相邻行缝隙40之间的间隔位置相对应的位置。在本实施例中，所述缝隙40分布为两行。

[0036] 所述介质基板10中设有腔体20，所述腔体20内充满空气。由于在自然界的所有传输介质中，空气的损耗是最小的，因此，在腔体20内充满空气，可以最大限度地保证能量被辐射出去，而不是被介质损耗掉。

[0037] 所述缝隙层60与所述腔体20连通。所述腔体20的尺寸与标准波导尺寸相同。所述腔体20一般通过蚀刻的方式形成。例如，60.5GHz‑91.9GHz范围内标准波导尺寸为腔体的内截面的宽度为3.1mm，高度为1.55mm。

[0038] 所述多个覆铜层50设置于所述介质基板10中，且平行于所述第一表面。所述多个缝隙40贯穿所述覆铜层50与所述腔体20连通。

[0039] 在实际工作过程中，所述缝隙40切割腔体20内壁的金属(例如铜)表面上的电流，使腔体20内的电磁场激励缝隙40，从而使得内部的电磁波便耦合到自由空间中。另外，经过进一步的实验发现，当频率达到77GHz以上时，使用所述腔体20内填充空气作为传输介质，能够更好的降低传输介质带来的损耗。

[0040] 本发明实施例提供的天线装置通过在介质基板中蚀刻出的腔体，将腔体内的传输介质设为空气，以降低传输介质带来的损耗，提高天线装置的增益。

[0041] 参阅图4，本发明实施例还提供一种雷达装置1000，所述雷达装置1000包括：收发装置200及数据传输装置300，收发装置200包括上述实施例所述的天线装置100。所述雷达装置可以应用于各种交通工具中，以使得交通工具的定位更加精准。

[0042] 以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。

[0043] 综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。