Антенна для радарного детектора

Антенна для радарного детектора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к антенне для радарного детектора, в частности, к антенне для радарного детектора, содержащей множество решеток патч-антенн, имеющих различные рабочие частоты.

Уровень техники

Радарный детектор представляет собой устройство, обнаруживающее лазер или микроволну, излучаемую радаром, используемым для измерения скорости движения транспортного или иного подобного средства, системой предупредительной сигнализации, обеспечивающей информацию о ситуации на дорогах, или другим подобным оборудованием. При этом использование такого радарного детектора разрешено законодательством некоторых стран мира.

В Соединенных Штатах Америки радар предназначен для использования диапазона частот X от 8 до 12 ГГц, диапазона частот Ku от 10,95 до 14,5 ГГц, диапазона частот K от 18 до 27 ГГц и диапазона частот Ка от 26,5 до 40 ГГц.

Существуют радары различных типов, работающие в различных частотных диапазонах. При этом, как правило, антенна, используемая в радарном детекторе, выполнена с возможностью реагирования на конкретный частотный диапазон, в результате чего она не обнаруживает сигналы радара, в котором используется частотный диапазон, отличный от указанного конкретного диапазона.

Для обнаружения различных частот в радарный детектор встраивают множество антенн, реагирующих на различные частотные диапазоны. В этом случае размер радарного детектора и количество блоков питания, необходимых для каждой антенны, увеличивается, что приводит к усложнению всей электрической цепи.

Кроме того, если радарный детектор работает в высокочастотном диапазоне, то используют рупорную антенну, поскольку требуется высокий коэффициент усиления и широкая полоса пропускания. Однако в силу своих конструктивных особенностей рупорная антенна ограничивает возможности по уменьшению размеров радарного детектора.

Для уменьшения размеров и толщины радарного детектора можно использовать микрополосковые патч-антенны. Преимущество патч-антенн заключается в том, что они имеют малые размеры и толщину, а их недостаток состоит в низком коэффициенте усиления и узкой полосе пропускания.

Раскрытие изобретения

Для решения указанных выше проблем в одном из аспектов настоящего изобретения предложена антенна для радарного детектора, которая позволяет сочетать множество антенн, имеющих различные рабочие частоты, с один блоком питания.

В другом аспекте настоящего изобретения предложена антенна для радарного детектора, имеющая более широкую полосу пропускания и высокий коэффициент усиления.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения антенна для радарного детектора содержит: блок питания; первую и вторую ветви, отходящие от указанного блока питания; патч-антенну первого частотного диапазона, подсоединенную к указанной первой ветви и имеющую характеристики первого частотного диапазона; патч-антенну второго частотного диапазона, подсоединенную к указанной второй ветви и имеющую характеристики второго частотного диапазона; антенный шлейф второго частотного диапазона, расположенный между указанным блоком питания и указанной патч-антенной первого частотного диапазона на указанной первой ветви; и антенный шлейф первого частотного диапазона, расположенный между указанным блоком питания и указанной патч-антенной второго частотного диапазона на указанной второй ветви.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения антенна для радарного детектора содержит: блок питания; первую ветвь, вторую ветвь и третью ветвь, отходящие от указанного блока питания; патч-антенну первого частотного диапазона, подсоединенную к указанной первой ветви и имеющую характеристику первого частотного диапазона; патч-антенну второго частотного диапазона, подсоединенную к указанной второй ветви и имеющую характеристику второго частотного диапазона; патч-антенну третьего частотного диапазона, подсоединенную к указанной третьей ветви и имеющую характеристику третьего частотного диапазона; первый антенный шлейф второго частотного диапазона и первый антенный шлейф третьего частотного диапазона, расположенные между указанным блоком питания и указанной патч-антенной первого частотного диапазона на указанной первой ветви; первый антенный шлейф первого частотного диапазона и второй антенный шлейф третьего частотного диапазона, расположенные между указанным блоком питания и указанной патч-антенной второго частотного диапазона на указанной второй ветви; и второй антенный шлейф первого частотного диапазона и второй антенный шлейф второго частотного диапазона, расположенные между указанным блоком питания и указанной патч-антенной третьего частотного диапазона на указанной третьей ветви.

Предлагаемая антенна для радарного детектора может сочетать один блок питания с множеством антенн, имеющих различные частотные характеристики, без ущерба для характеристик указанного множества антенн. В результате один радарный детектор может соответствовать радарам различным видов, использующим различные частотные диапазоны, при этом конфигурация электрической цепи упрощается.

Кроме того, преимущество предлагаемой антенны для радарного детектора заключается в том, что она обеспечивает широкую полосу пропускания и высокий коэффициент усиления, а также позволяет без особого труда разработать антенну, имеющую широкую полосу пропускания.

Задачи настоящего изобретения не ограничены упомянутыми выше техническими задачами, при этом другие, не указанные выше задачи будут очевидны специалисту в данной области техники из приведенного ниже описания.

Краткое описание чертежей

На прилагаемых чертежах изображено следующее.

На фиг. 1 на виде сверху показана антенна для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлена схема, иллюстрирующая патч-антенну первого частотного диапазона, входящую в состав антенны для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 3 представлена схема, иллюстрирующая патч-антенну второго частотного диапазона, входящую в состав антенны для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 4 представлена схема, иллюстрирующая прохождение сигнала первого частотного диапазона и сигнала второго частотного диапазона через антенный шлейф первого частотного диапазона антенны для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 5 представлена схема, иллюстрирующая прохождение сигнала первого частотного диапазона и сигнала второго частотного диапазона через антенный шлейф второго частотного диапазона антенны для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 6А-6D представлены диаграммы, иллюстрирующие результат моделирования, когда сигнал первого частотного диапазона подают на антенну для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 7А-7D представлены диаграммы, иллюстрирующие результат моделирования, когда сигнал второго частотного диапазона подают на антенну для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 8 на виде сверху показана антенна для радарного детектора в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 9 на виде сверху показана антенна для радарного детектора в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 10 представлена схема, иллюстрирующая один излучающий модуль патч-антенны второго частотного диапазона, входящей в состав антенны для радарного детектора в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 11 представлена диаграмма сравнения ширины полосы пропускания патч-антенны второго частотного диапазона и ширины полосы пропускания патч-антенны с равным полным сопротивлением в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 12А-12С на виде сверху показана излучающая пластинка антенны для радарного детектора в соответствии с четвертым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Далее приведено подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. Однако настоящее изобретение не ограничивается описанными ниже вариантами осуществления, при этом возможны их различные модификации, отличные друг от друга. Указанные варианты приведены для ознакомления специалистов в данной области техники. Элементы на чертежах могут быть изображены в увеличенном масштабе для более точного понимания сущности, причем одинаковые элементы в описании и на чертежах обозначены одними и теми же номерами позиций.

На фиг. 1 на виде сверху показана антенна для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 1, антенна 100 для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения содержит блок 101 питания, на который поступает сигнал обнаружения мишени, первую ветвь 102 и вторую ветвь 103, отходящие от указанного блока 101 питания, патч-антенну 110 первого частотного диапазона, присоединенную к указанной первой ветви 102, и патч-антенну 120 второго частотного диапазона, присоединенную к указанной второй ветви 103, антенный шлейф второго частотного диапазона, расположенный на указанной первой ветви, и антенный шлейф 130 первого частотного диапазона, расположенный на указанной второй ветви.

На фиг. 2 представлена схема, иллюстрирующая патч-антенну первого частотного диапазона, входящую в состав антенны для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Указанная патч-антенна может быть сформирована на диэлектрической подложке (не показана), имеющей предварительно заданную толщину. При этом она может быть сформирована на подложке путем использования металлической фольги, например, медной (Cu) или алюминиевой (Al) фольги, а также - на подложке путем использования металлической фольги, например, серебряной (Ag) или золотой (Au) фольги, имеющей хорошие электропроводность, формовочные свойства и технологические характеристики.

Как показано на фиг. 2, патч-антенна 110 первого частотного диапазона может содержать полоску 111 первого частотного диапазона, соединенную с первой ветвью 102, множество первых излучающих пластинок 113 и множество линий 112 подачи питания первого частотного диапазона, соединяющих указанную полоску 111 первого частотного диапазона и указанные первые излучающие пластинки 113. Полоска 111 первого частотного диапазона, первая излучающая пластинка 113 и первая ветвь 102 могут быть изготовлены из того же материала, что и патч-антенна 110 первого частотного диапазона.

При этом полоска 111 первого частотного диапазона может быть присоединена к концу первой ветви 102 по существу под прямым углом, а линия 112 подачи питания первого частотного диапазона может быть присоединена к обоим концам полоски 111 первого частотного диапазона по существу под прямым углом. Кроме того, линия 112 подачи питания первого частотного диапазона присоединена к одной стороне первой излучающей пластинки 113, в результате чего множество первых излучающих пластинок 113 могут быть подсоединены параллельно друг другу.

На участке, где соединены друг с другом первые излучающие пластинки 113 и линия 112 подачи питания первого частотного диапазона, может быть предусмотрена щель 114, углубленная во внутреннюю часть первой излучающей пластинки 113. При этом пара щелей 114 может быть расположена с обеих сторон линии 112 подачи питания первого частотного диапазона. Полным сопротивлением первой излучающей пластинки 113 можно управлять путем изменения ширины излучающей пластинки и длины щели 114.

Полное сопротивление R_патч первой излучающей пластинки без щели определяют с помощью уравнения 1.

Уравнение 1 имеет следующий вид:

где G₁ означает проводимость единственного паза, a G₁₂ означает активную междуэлектродную проводимость между пазами.

Указанные параметры G₁ и G₁₂ определяют с помощью уравнений 2 и 3.

Уравнение 2 имеет следующий вид:

Уравнение 3 имеет следующий вид:

При этом, когда длина щели составляет у₀, то полное сопротивление R_щ излучающей пластинки с щелью определяют с помощью уравнения 4.

Уравнение 4 имеет следующий вид:

Как видно из уравнения 4, при одной и той же ширине W и длине L излучающей пластинки полное сопротивление R_щ изменяется в зависимости от длины у₀ щели, сформированной в излучающей пластинке.

В рассматриваемом варианте полное сопротивление первой излучающей пластинки 113 принято равным 200 Ом. Поскольку две первые излучающие пластинки 112, полное сопротивление которых принято равным 200 Ом, подсоединены параллельно, входное полное сопротивление Z₁₁ патч-антенны 110 первого частотного диапазона со стороны первой ветви 102 составляет 100 Ом.

Первый частотный диапазон, в котором работает патч-антенна 110 первого частотного диапазона, может представлять собой диапазон частот X от 8 до 12 ГГц. Показанная на фиг. 2 форма патч-антенны 110 первого частотного диапазона приведена лишь в качестве примера. Указанная патч-антенна может работать в любом другом диапазоне частот, например, в диапазоне частот Ku от 10,95 до 14,5 ГГц, в диапазоне частот K от 18 до 27 ГГц и в диапазоне частот Ка от 26,5 до 40 ГГц, причем форма антенной решетки может отличаться от решетки 1×2.

Кроме того, для установки нулевого сдвига по фазе между первыми излучающими пластинками 113, длина полоски 111 первого частотного диапазона может быть целым положительным числом, кратным длине λg₁ направленной волны центральной частоты первого частотного диапазона. В рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения длина полоски 111 первого частотного диапазона выбрана по существу равной указанной длине λg₁ направленной волны.

Антенный шлейф 140 второго частотного диапазона может быть расположен на первой ветви 102 между патч-антенной 110 первого частотного диапазона и блоком 101 питания.

Антенный шлейф 140 второго частотного диапазона может быть сформирован в месте, расположенном от блока 101 питания на расстоянии, равном 1/4 длины λg₂ направленной волны центральной частоты второго частотного диапазона, на которой работает описанная ниже патч-антенна 120 второго частотного диапазона.

Кроме того, антенный шлейф 140 второго частотного диапазона может быть сформирован так, что он выступает по существу перпендикулярно от первой ветви 102 на длину, равную 1/4 длины λg₂ направленной волны центральной частоты второго частотного диапазона.

Например, если второй частотный диапазон представляет собой диапазон частот K от 18 до 27 ГГц, то антенный шлейф 140 второго частотного диапазона может выступать на 2 мм и быть сформирован в месте, расположенном на расстоянии от блока 101 питания.

На частоте из первого частотного диапазона, на которой работает патч-антенна 110 первого частотного диапазона, входное полное сопротивление патч-антенны 110 первого частотного диапазона, в том числе антенного шлейфа 140 второго частотного диапазона, уменьшается на половину антенным шлейфом 140 второго частотного диапазона и становится равным 50 Ом.

На фиг. 3 показана схема, иллюстрирующая патч-антенну второго частотного диапазона, входящую в состав антенны для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 3, патч-антенна 120 второго частотного диапазона может содержать множество полосок 121 второго частотного диапазона, отходящих от второй ветви 103, множество вторых излучающих пластинок 123 и линии 122 подачи питания второго частотного диапазона, соединяющие указанные полоски 121 второго частотного диапазона и указанные вторые излучающие пластинки 123, соответственно. Полоска 121 второго частотного диапазона, вторая излучающая пластинка 123 и вторая ветвь 103 могут быть изготовлены из того же материала, что патч-антенна 120 второго частотного диапазона.

При этом, множество полосок 121 второго частотного диапазона могут отходить от второй ветви 103 по существу под прямым углом. В показанной на фиг. 3 патч-антенне 120 второго частотного диапазона, шесть полосок 121 второго частотного диапазона могут симметрично отходить от второй ветви 103, поскольку множество вторых излучающих пластинок 123 расположены в виде решетке 3×6. Разветвленную форму вторых полосок 121 можно изменить в зависимости от решетки вторых излучающих пластинок 123.

Линия 122 подачи питания второго частотного диапазона может быть присоединена к полоске 121 второго частотного диапазона по существу под прямым углом. Например, как показано на фиг. 3, три линии 122 подачи питания второго частотного диапазона могут быть охвачены одной полоской 121 второго частотного диапазона.

Кроме того, линия 122 подачи питания второго частотного диапазона присоединена к одной стороне второй излучающей пластинки 123, в результате чего множество вторых излучающих пластинок 123 могут быть подсоединены параллельно друг другу.

На участке, где соединены друг с другом вторые излучающие пластинки 123 и линия 122 подачи питания второго частотного диапазона, может быть предусмотрена щель 124, углубленная во внутреннюю часть второй излучающей пластинки 123. Пара щелей 124 может быть расположена с обеих сторон линии 122 подачи питания второго частотного диапазона. Полным сопротивлением второй излучающей пластинки 123 можно управлять путем изменения ширины излучающей пластинки и длины щели 124. Вторые излучающие пластинки 123 можно изготовить одинаковой формы и из одного и того же материала для обеспечения одинакового полного сопротивления. При этом для установки нулевого сдвига по фазе между вторыми излучающими пластинками 123, вторые линии 122 подачи питания второго частотного диапазона, присоединенные к одной и той же полоске 121 второго частотного диапазона, могут быть расположены так, чтобы интервал между ними составлял целое положительное число, кратное длине λg₂ направленной волны центральной частоты второго частотного диапазона. В рассматриваемом варианте интервал между полосками 122 второго частотного диапазона выбран по существу равным длине λg₂ направленной волны.

Входные полные сопротивления Z₂₁ на входе каждой полоски 121 второго частотного диапазона во вторую ветвь 103 могут быть по существу одинаковыми. В рассматриваемом варианте, для удобства компоновки, входное полное сопротивление каждой полоски 121 второго частотного диапазона на выходе из второй ветви 103 составляет 300 Ом.

Кроме того, входное полное сопротивление Z₂₂ патч-антенны 120 второго частотного диапазона со стороны второй ветви 103 до ответвления полоски 121 второго частотного диапазона составляет 100 Ом.

Второй частотный диапазон, на котором работает патч-антенна 120 второго частотного диапазона, может представлять собой диапазон частот K от 18 до 27 ГГц. Показанная на фиг. 3 форма патч-антенны 120 второго частотного диапазона приведена лишь в качестве примера. При этом указанная патч-антенна может работать в любом другом частотном диапазоне, например, в диапазоне частот Ku от 10,95 до 14,5 ГГц, в диапазоне частот K от 18 до 27 ГГц и в диапазоне частот Ка от 26,5 до 40 ГГц, причем форма антенной решетки может отличаться от решетки 3×6. Однако во втором частотном диапазоне, в котором работает указанная патч-антенна 120 второго частотного диапазона, может быть выбрана зона частот, отличная от первого частотного диапазона, в котором работает патч-антенна 110 первого частотного диапазона.

Антенный шлейф 130 первого частотного диапазона может быть расположен на второй ветви 103 между патч-антенной 120 второго частотного диапазона и блоком 101 питания.

Антенный шлейф 130 первого частотного диапазона может быть сформирован в месте, расположенном от блока питания на расстоянии, равном 1/4 длины λg₁ направленной волны центральной частоты первого частотного диапазона, на которой работает патч-антенна 110 первого частотного диапазона.

Далее, антенный шлейф 130 первого частотного диапазона может быть сформирован так, что он выступает по существу перпендикулярно от второй ветви 103 на длину, равную 1/4 длины λg₁ направленной волны центральной частоты первого частотного диапазона.

Например, если первый частотный диапазон представляет собой диапазон частот X от 8 до 12 ГГц, то антенный шлейф 130 первого частотного диапазона может выступать на 4,7 мм и быть сформирован в месте, расположенном на расстоянии от блока 101 питания.

Кроме того, на частоте из второго частотного диапазона, на которой работает патч-антенна 120 второго частотного диапазона, входное полное сопротивление патч-антенны 120 второго частотного диапазона, в том числе антенного шлейфа 130 первого частотного диапазона, уменьшается на половину антенным шлейфом 130 первого частотного диапазона и становится равным 50 Ом.

На фиг. 4 показана схема, иллюстрирующая прохождение сигнала первого частотного диапазона и сигнала второго частотного диапазона через антенный шлейф первого частотного диапазона антенны для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Когда сигнал S₂ второго частотного диапазона поступает в блок 101 питания, проявляется эффект, аналогичный случаю, при котором цепь открыта на конце антенного шлейфа 130 первого частотного диапазона, причем указанный эффект эквивалентен случаю, при котором цепь закорочена в точке, отстоящей от конца антенного шлейфа 130 первого частотного диапазона на расстояние в 1/4 длины λg₁ направленной волны центральной частоты первого частотного диапазона, то есть на участке, где антенный шлейф 130 первого частотного диапазона соединен со второй ветвью 103. В результате сигнал S₂ второго частотного диапазона проходит к патч-антенне 120 второго частотного диапазона.

Однако когда сигнал S₁ первого частотного диапазона поступает в блок 101 питания, проявляется эффект, аналогичный случаю, при котором цепь открыта на конце антенного шлейфа 130 первого частотного диапазона, причем цепь открыта в точке, отстоящей от конца антенного шлейфа 130 первого частотного диапазона на расстояние в 1/2 длины λg₁ направленной волны центральной частоты первого частотного диапазона, то есть на участке, где вторая ветвь 103 отходит от блока 101 питания. В результате сигнал S₁ первого частотного диапазона не проходит к патч-антенне 120 второго частотного диапазона.

На фиг. 5 показана схема, иллюстрирующая прохождение сигнала первого частотного диапазона и сигнала второго частотного диапазона через антенный шлейф второго частотного диапазона антенны для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Когда сигнал S₁ первого частотного диапазона поступает в блок 101 питания, проявляется эффект, аналогичный случаю, при котором цепь открыта на конце антенного шлейфа 140 второго частотного диапазона, причем указанный эффект эквивалентен случаю, при котором цепь закорочена в точке, отстоящей от конца антенного шлейфа 140 второго частотного диапазона на расстояние в 1/4 длины λg₂ направленной волны центральной частоты второго частотного диапазона, то есть на участке, где антенный шлейф 140 второго частотного диапазона соединен с первой ветвью 102. В результате сигнал S₁ первого частотного диапазона проходит к патч-антенне 110 первого частотного диапазона.

Однако когда сигнал S₂ второго частотного диапазона поступает в блок 101 питания, проявляется эффект, аналогичный случаю, при котором цепь открыта на конце антенного шлейфа 140 второго частотного диапазона, причем цепь открыта в точке, отстоящей от конца антенного шлейфа 140 второго частотного диапазона на расстояние в 1/2 длины λg₂ направленной волны центральной частоты второго частотного диапазона, то есть на участке, где первая ветвь 102 отходит от блока 101 питания. В результате сигнал S₂ второго частотного диапазона не проходит к патч-антенне 110 первого частотного диапазона.

На фиг. 6А-6D показаны диаграммы, иллюстрирующие результат моделирования, когда сигнал первого частотного диапазона подают на антенну для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 6А показана диаграмма, иллюстрирующая распределение полей. На фиг. 6B показан график, иллюстрирующий потери отражения. На фиг. 6С показан график, иллюстрирующий диаграмму направленности антенны в Ε-плоскости. На фиг. 6D показан график, иллюстрирующий диаграмму направленности антенны в Н-плоскости.

Показанный на фиг. 6А-6D результат моделирования представляет собой результат, при котором патч-антенна 110 первого частотного диапазона выполнена в виде патч-антенны диапазона частот X, а патч-антенна 120 второго частотного диапазона выполнена в виде патч-антенны диапазона частот К. При этом сигнал частотой 10,525 ГГц, относящийся к диапазону частот X, подают на блок 101 питания.

Как показано на фиг. 6А, указанный сигнал первого частотного диапазона, имеющий частоту в 10,525 ГГц и поданный на блок 101 питания, проходит к патч-антенне 110 первого частотного диапазона через антенный шлейф 140 второго частотного диапазона, при этом он не допускается к прохождению к патч-антенне 120 второго частотного диапазона антенным шлейфом 130 первого частотного диапазона.

Измеренное полное сопротивление антенного шлейфа 130 первого частотного диапазона равно 6000 Ом по отношению к сигналу с частотой в 10,525 ГГц. В результате сигнал, поданный на блок 101 питания, не допускается к прохождению к патч-антенне 120 второго частотного диапазона.

Как показано на фиг. 6B-6D, несмотря на то, что согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения антенна 100 для радарного детектора содержит две патч-антенны 110, 120, имеющие два различных частотных диапазона, поданный сигнал частотой в 10,525 ГГц диапазона частот X не допускается к прохождению к патч-антенне 120 второго частотного диапазона, причем он имеет потери отражения и диаграмму направленности, очень близкие к случаю, когда предусмотрена только одна патч-антенна 110 диапазона частот X.

На фиг. 7А-7D представлены диаграммы, иллюстрирующие результат моделирования, когда сигнал второго частотного диапазона подают на антенну для радарного детектора в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 7А показана диаграмма, иллюстрирующая распределение полей. На фиг. 7B показан график, иллюстрирующий потери отражения. На фиг. 7С показан график, иллюстрирующий диаграмму направленности антенны в Ε-плоскости. На фиг. 7D показан график, иллюстрирующий диаграмму направленности антенны в Н-плоскости.

Показанный на фиг. 7А-7D результат моделирования представляет собой результат, при котором патч-антенна 110 первого частотного диапазона выполнена в виде патч-антенны диапазона частот X, а патч-антенна 120 второго частотного диапазона выполнена в виде патч-антенны диапазона частот К, причем сигнал частотой в 24,15 ГГц, относящийся к диапазону частот К, подают на блок 101 питания.

Как показано на фиг. 7А, сигнал второго частотного диапазона, имеющий частоту в 24,15 ГГц и поданный на блок 101 питания, проходит к патч-антенне 120 второго частотного диапазона через антенный шлейф 130 первого частотного диапазона, но не допускается к прохождению к патч-антенне 110 первого частотного диапазона антенным шлейфом 140 второго частотного диапазона.

Измеренное полное сопротивление антенного шлейфа 140 второго частотного диапазона равно 3000 Ом по отношению к сигналу с частотой в 24,15 ГГц. В результате сигнал, поданный на блок 101 питания, не допускается к прохождению к патч-антенне 110 первого частотного диапазона.

Как показано на фиг. 7B-7D, несмотря на то, что согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения антенна 100 для радарного детектора содержит две патч-антенны 110, 120, имеющие два различных частотных диапазона, поданный сигнал с частотой в 24,15 ГГц, относящийся к диапазону частот К, не допускается к прохождению к патч-антенне 110 первого частотного диапазона, причем он имеет потери отражения и диаграмму направленности, очень близкие к случаю, когда предусмотрена только одна патч-антенна 120 диапазона частот К.

В описанной выше конфигурации, поскольку каждая патч-антенна 110, 120 может выборочно работать в зависимости от частотного диапазона поданного сигнала, антенны радарного детектора могут сочетаться с одним блоком питания без ущерба для характеристик множества антенн, имеющих различные частотные характеристики. В результате один радарный детектор может соответствовать радарам различных видов, предназначенным для измерения скорости, при этом конфигурация цепи упрощается.

Далее будет описана антенна для радарного детектора в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Для удобства описания компоненты, сходные с компонентами первого варианта изобретения, обозначены теми же номерами позиций, при этом описание компонентов, общих с первым вариантом изобретения, опущено.

На фиг. 8 на виде сверху показана антенна для радарного детектора в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 8, указанная антенна 200 для радарного детектора в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения дополнительно содержит патч-антенну 130 третьего частотного диапазона, выполненную с возможностью выборочного функционирования в трех частотных зонах.

Антенна 200 для радарного детектора в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения содержит блок 101 питания, первую ветвь 102, вторую ветвь 103 и третью ветвь 104, отходящую от указанного блока 101 питания, патч-антенну 110 первого частотного диапазона, присоединенную к указанной первой ветви 102, патч-антенну 120 второго частотного диапазона, присоединенную к указанной второй ветви 103, и патч-антенну 130 третьего частотного диапазона, присоединенную к указанной третьей ветви 103, первый антенный шлейф 141 второго частотного диапазона и первый антенный шлейф 151 третьего частотного диапазона, расположенные на указанной первой ветви, первый антенный шлейф 131 первого частотного диапазона и второй антенный шлейф 152 третьего частотного диапазона, расположенные на указанной второй ветви, а также второй антенный шлейф 132 первого частотного диапазона и второй антенный шлейф 142 второго частотного диапазона, расположенные на указанной третьей ветви.

Патч-антенна 110 первого частотного диапазона присоединена к концу первой ветви 102.

На первой ветви 102 первый антенный шлейф 141 второго частотного диапазона можно предусмотреть в месте, расположенном на расстоянии от блока 101 питания, равном 1/4 длины λg₂ направленной волны центральной частоты второго частотного диапазона, на которой работает патч-антенна 120 второго частотного диапазона. При этом первый антенный шлейф 151 третьего частотного диапазона может быть предусмотрен в месте, расположенном на расстоянии от блока 101 питания, равном 1/4 длины λg₃ направленной волны центральной частоты третьего частотного диапазона, на которой работает патч-антенна 130 третьего частотного диапазона.

Первый антенный шлейф 141 второго частотного диапазона может выступать по существу перпендикулярно от первой ветви 102 на 1/4 длины λg₂ направленной волны центральной частоты второго частотного диапазона. При этом первый антенный шлейф 151 третьего частотного диапазона может выступать по существу перпендикулярно от первой ветви 102 на 1/4 длины λg₃ направленной волны центральной частоты третьего частотного диапазона.

Первый антенный шлейф 141 второго частотного диапазона и первый антенный шлейф 151 третьего частотного диапазона могут выступать от первой ветви 102 в противоположных направлениях для сведения к минимуму взаимного влияния.

Патч-антенна 120 второго частотного диапазона подсоединена к концу второй ветви 103.

На второй ветви 103 можно предусмотреть первый антенный шлейф 131 первого частотного диапазона в месте, расположенном на расстоянии от блока 101 питания, равном 1/4 длины λg₁ направленной волны центральной частоты первого частотного диапазона, на которой работает патч-антенна 110 первого частотного диапазона. При этом второй антенный шлейф 152 третьего частотного диапазона может быть предусмотрен в месте, расположенном на расстоянии от блока 101 питания, равном 1/4 длины λg₃ направленной волны центральной частоты третьего частотного диапазона, на которой работает патч-антенна 130 третьего частотного диапазона.

Первый антенный шлейф 131 первого частотного диапазона может выступать по существу перпендикулярно от второй ветви 103 на 1/4 длины λg₁ направленной волны центральной частоты первого частотного диапазона. При этом второй антенный шлейф 152 третьего частотного диапазона может выступать по существу перпендикулярно от второй ветви 103 на 1/4 длины λg₃ направленной волны центральной частоты третьего частотного диапазона.

Первый антенный шлейф 131 первого частотного диапазона и второй антенный шлейф 152 третьего частотного диапазона могут выступать от второй ветви 103 в противоположных направлениях для сведения к минимуму взаимного влияния.

Патч-антенна 130 третьего частотного диапазона подсоединена к концу третьей ветви 104.

На третьей ветви 104 можно предусмотреть второй антенный шлейф 132 первого частотного диапазона в месте, расположенном на расстоянии от блока 101 питания, равном 1/4 длины λg₁ направленной волны центральной частоты первого частотного диапазона, на которой работает патч-антенна 110 первого частотного диапазона. При этом второй антенный шлейф 142 второго частотного диапазона может быть предусмотрен в месте, расположенном на расстоянии от блока 101 питания, равном 1/4 длины λg₂ направленной волны центральной частоты второго частотного диапазона.

Второй антенный шлейф 132 первого частотного диапазона может выступать по существу перпендикулярно от третьей ветви 104 на 1/4 длины λg₁ направленной волны центральной частоты первого частотного диапазона. При этом второй антенный шлейф 142 второго частотного диапазона может выступать по существу перпендикулярно от третьей ветви 104 на 1/4 длины λg₂ направленной волны центральной частоты второго частотного диапазона.

Второй антенный шлейф 132 первого частотного диапазона и второй антенный шлейф 142 второго частотного диапазона могут выступать от третьей ветви 104 в противоположных направлениях для сведения к минимуму взаимного влияния.

Кроме того, входные полные сопротивления патч-антенн 110, 120 и 130 со стороны блока питания можно задать равными друг другу, при этом указанные входные полные сопротивления могут составлять 50 Ом.

Патч-антенна 110 первого частотного диапазона, патч-антенна 120 второго частотного диапазона и патч-антенна 130 третьего частотного диапазона могут представлять собой каждая патч-антенну, выполненную с возможностью функционирования в любом из перечисленных далее диапазонов: в диапазоне частот X от 8 до 12, в диапазоне час