具体实施方式

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，本领域普通技术人员在没有做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。

第一方面，如图2至图3所示，本发明实施例提供了一种天线装置，包括：馈电基板100以及若干个辐射基板200，且每个辐射基板200均与馈电基板100垂直连接；辐射基板200朝向馈电基板100一侧表面为接地面210，且接地面210上开设有耦合窗口220；辐射基板200背离馈电基板100一侧表面设置有辐射单元230；馈电基板100形成基片集成波导结构，并通过耦合窗口220将毫米波馈送给辐射基板200。

上述天线装置包括互相垂直设置的馈电基板100和辐射基板200。辐射基板200的上表面设置有辐射单元230，背面为接地面210，在接地面210的中央开设有耦合窗口220。馈电基板100形成为SIW，通过耦合窗口220将高频信号(通常为毫米波，如76-81GHz)馈送给辐射基板200。上述天线装置插入损耗减少且尺寸紧凑，利于系统集成。

在一些实施例中，辐射单元230为导电贴片，如矩形铜片或者圆形铜片。

需要说明的是，构成辐射基板200和馈电基板100的材料为低损耗角正切的基板，损耗角正切小于0.01。

在一些实施例中，参照图4，耦合窗口220的形状为矩形。

在一些实施例中，耦合窗口220的形状具有中间宽度小于两端宽度的渐变轮廓。耦合窗口220的中间宽度可以为耦合窗口220纵向宽度的四分之一到四分之三。

可选地，当耦合窗口220的形状具有中间宽度小于两端宽度的渐变轮廓时，渐变轮廓为线性。

当耦合窗口220的形状具有中间宽度小于两端宽度的渐变轮廓时，参照图5，渐变轮廓为形成正弦曲线或双曲线的弧形。

在一些实施例中，耦合窗口220为中心对称图形。

SIW通过该耦合窗口220将高频电磁信号耦合馈给辐射单元230。由于本发明实施例中的耦合窗口220宽度为渐变形式，因此其具有宽频带特性。

在一些实施例中，辐射基板200在耦合窗口220内还设有加载结构300，加载结构300包括线宽呈阶梯变化的谐振器，且谐振器线宽较小一端与接地面210的接地金属连接。

需要说明的是，耦合窗口220中还可以设置加载结构300。加载结构300为宽度阶梯变化的谐振器。

可选地，加载结构300为一个，且加载结构300位于耦合窗口220中央。

其中一个实施例，参照图6，加载结构300为一个设置于耦合窗口220的中央，一端与辐射基板200背面的接地面210耦合在一起。

可选地，耦合窗口220的至少一个侧边上连接有多个加载结构300，多个加载结构300沿垂直于馈电基板100所在平面的方向对称设置。

其中一个实施例，参照图7，耦合窗口220的一个侧边上连接有两个加载结构300，两个加载结构300对称设置于耦合窗口220的两侧。

可选地，耦合窗口220两个相对的侧边上均连接有多个加载结构300，且沿耦合窗口220的延伸方向，加载结构300交错设置于耦合窗口220两个侧边。

根据另一个实施例，参照图8，加载结构300交错设置于耦合窗口220的两个渐变的侧边上。加载结构300交错设置在耦合窗口220内，形成为电容性或者电感性加载，调节加载结构300的几何尺寸和数量，能够进一步减少插入损耗。经测试最小插入损耗仅为0.5dB。

可选地，馈电基板100包括依次层叠设置的上层金属表面、介质基板、下层金属表面，馈电基板100上设置有至少两列导电通孔组构成基片集成波导结构，馈电基板100还通过在上层金属表面或者下层金属表面设置开槽130以形成馈电线120，馈电线120包括匹配段121以及通过匹配段121与基片集成波导结构连接的固定线宽段122，且匹配段121的宽度沿馈电方向逐渐减小；

其中：

导电通孔110的直径d与相邻导电通孔110间距s以及相邻两列导电通孔组间距a之间满足以下关系：

s/d＜3且d＜0.2a。

在一些实施例中，馈电基板100上下表面各自覆铜，通过导电通孔110连接上下两个表面。参照图9，为了防止电磁泄漏，SIW传输线导电通孔110如金属化接地孔直径d和相邻孔间距s的设计原则为：s/d<3且d<0.2a，其中a为SIW的宽度。匹配段121为在SIW的一个金属表面挖槽形成，且槽底露出介质基板。

在一些实施例中，匹配段121的长度L_t为0.1-10mm，例如0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm或者10mm；

匹配段121的宽度W_t为0.5-5mm，例如0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或者5mm；

固定线宽段122的宽度W_f为0.1-5mm，例如0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或者5mm。

在一些实施例中，参照图9，开槽130对称设置于匹配段121两侧；开槽130与固定线宽段122对应的部分宽度W_n为0.1-3mm，例如0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或者3mm；开槽130与匹配段121对应的部分为三角形开口。

实验数据如图10所示，上述天线装置改善了现有技术中的SIW天线带宽较窄的问题，插入损耗减少。

可选地，辐射基板200为多个，且多个辐射基板200沿垂直于辐射基板200的方向层叠设置。

在一些实施例中，辐射单元230可以不止一个，例如图11中可以沿垂直于辐射基板200表面的方向层叠设置两层，用于实现宽带或双频。此时各层之间的辐射单元230尺寸可以为相同也可以为不同(一大一小)。

第二方面，基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种车载毫米波雷达，包括如第一方面实施例中任一种天线装置。

第三方面，基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种汽车，包括如第二方面实施例中任一种车载毫米波雷达。

随着科技的发展，无人驾驶、智能汽车等高新技术逐渐发展起来，高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System，ADAS)作为实现无人驾驶的前提，其重要性不言而喻。ADAS是利用安装在汽车上的各种传感器来探测车身周边环境，进行静态、动态物体的探测、识别与跟踪，从而让驾驶者或无人汽车在最短的时间内察觉到可能发生的危险，以实现汽车避障、提高驾驶安全。目前，被广泛使用的ADAS传感器方案是使用摄像头、激光雷达、毫米波雷达(或超声波雷达)组合。同超声波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、摄像头等光学传感器相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时的特点。上述毫米波雷达是工作在毫米波波段(millimeter wave)探测的雷达。通常毫米波是指30-300GHz频域(波长为1-10mm)的电磁波。另外，毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头。毫米波雷达能分辨识别很小的目标，而且能同时识别多个目标；具有成像能力，体积小、机动性和隐蔽性好。另外，毫米波雷达的抗干扰能力也优于其他车载传感器。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。