虹膜匹配型PCB到波导转变制造技术

本申请公开了涉及一种电磁装置的实施例。在一个方面中，本装置包括被配置为传播电磁信号的电路板。该装置还包括被配置为传播电磁信号的波导。该装置还包括耦合端口，该耦合端口被配置为在电路板与波导之间耦合信号，其中耦合端口具有基于端口的期望阻抗的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】虹膜匹配型PCB到波导转变相关申请的交叉引用本申请要求2016年2月3日递交的美国专利申请15/014,508号的优先权，特此通过引用将该美国专利申请全部并入。
技术介绍
除非本文另外指出，否则本部分中描述的材料并不是本申请中的权利要求的现有技术，并且并不因为被包括在本部分中就被承认为是现有技术。无线电检测和测距(雷达)(Radiodetectionandranging，RADAR)系统可用于通过发射无线电信号并且检测返回的反射信号来主动估计到环境特征的距离。可根据发送和接收之间的时间延迟来确定到无线电反射特征的距离。雷达系统可发射频率随着时间流逝而变化的信号，例如具有时变频率斜升的信号，然后将发射的信号和反射的信号之间的频率的差异与距离估计关联起来。一些系统也可基于接收到的反射信号中的多普勒频移来估计反射性物体的相对运动。定向天线可用于信号的发送和/或接收以将每个距离估计与方位关联起来。更一般而言，定向天线也可用于将辐射的能量聚焦在给定的感兴趣的视野上。将测量到的距离与方向信息相结合允许绘制周围环境特征的地图。雷达传感器从而例如可被自主车辆控制系统用于避开传感器信息所指示的障碍物。一些示例汽车雷达系统可被配置为在77千兆赫(GHz)的电磁波频率下操作，这对应于毫米(mm)电磁波长(例如，对于77GHz是3.9mm)。这些雷达系统可使用能够将辐射的能量聚焦成密集波束的天线以使得雷达系统能够以高精度测量环境，例如自主车辆周围的环境。这种天线可能是小巧的(通常具有矩形形状参数；例如1.3英寸高乘2.5英寸宽)，有效的(即，应当有少量的77GHz能量损耗到天线中的热量，或者反射回到发送器电子器件中)，并且制造起来是廉价的。
技术实现思路
本申请公开了涉及一种电磁装置的实施例。在一个方面中，本装置包括被配置为传播电磁信号的电路板。该装置还包括被配置为传播电磁信号的波导。该装置还包括耦合端口，该耦合端口被配置为在电路板与波导之间耦合信号，其中耦合端口具有基于端口的期望阻抗的尺寸。在另一方面中，本申请描述了一种方法。该方法涉及由电路板传导电磁能量。该方法还包括由电路板的辐射组件辐射电磁能量的至少一部分。另外，该方法还包括由耦合端口将辐射电磁能量的至少一部分耦合到波导中，其中耦合端口是波导与电路板之间的通路并且其中耦合端口具有基于端口的期望阻抗的尺寸。在另外一方面中，本申请描述了另一种方法。该方法可包括由波导传导电磁能量。该方法还可包括由耦合端口从波导耦合辐射电磁能量的至少一部分作为接收的电磁能量，其中耦合端口是波导与电路板之间的通路并且其中耦合端口具有基于端口的期望阻抗的尺寸。该方法还可包括由电路板的耦合组件将接收的电磁能量的至少一部分从耦合端口耦合到电路板。在另一方面中，提供了一种系统，该系统包括用于传导电磁能量的装置。该方法还包括用于由辐射装置辐射电磁能量的至少一部分的装置。另外，该系统还包括用于由耦合装置将辐射电磁能量的至少一部分耦合到导向装置中的装置，其中耦合装置是导向装置与用于传导电磁能量的装置之间的通路并且其中耦合装置具有基于耦合装置的期望阻抗的尺寸。在另一方面中，提供了一种系统，该系统包括用于由导向装置传导电磁能量的装置。该系统还可包括用于由耦合装置将辐射电磁能量的至少一部分从导向装置耦合作为接收的电磁能量的装置，其中耦合装置是导向装置与用于传导电磁能量的装置之间的通路并且其中耦合装置具有基于耦合装置的期望阻抗的尺寸。该方法还可包括用于由耦合装置将接收的电磁能量的至少一部分从耦合装置耦合到用于传导电磁能量的装置的装置。前述总结只是例示性的，而并不打算以任何方式进行限定。除了以上描述的说明性方面、实施例和特征以外，通过参考附图和以下详细描述，另外的方面、实施例和特征将变得清楚。附图说明图1A是将电磁能量耦合到导向物中的示例方法的流程图。图1B是从导向物耦合电磁能量的示例方法的流程图。图2A根据示例实施例图示了示例天线的第一层。图2B根据示例实施例图示了示例天线的第二层。图2C根据示例实施例图示了示例天线的装配视图。图2D根据示例实施例图示了示例天线的装配视图。图2E根据示例实施例图示了在装配的示例天线内部形成的概念性波导通道。图3A根据示例实施例图示了示例天线的分波通道的网络。图3B根据示例实施例图示了图3A的分波通道的网络的替换视图。图4A图示了示例的虹膜匹配型PCB到波导转变。图4B根据示例实施例图示了两个PCB安装耦合结构的自上而下视图。图4C根据示例实施例图示了PCB安装耦合结构的示例布置。具体实施方式在以下详细描述中，参考形成描述的一部分的附图。在附图中，相似的符号通常标识相似的组件，除非上下文另有指示。详细描述、附图和权利要求中描述的例示性实施例并不欲进行限定。可以利用其他实施例，并且可以作出其他改变，而不脱离本文给出的主题的范围。容易理解，本文概括描述并且在附图中图示的本公开的各方面可按许多种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，所有这些在这里都明确地设想到了。以下详细描述公开了一种包括例如用于自主车辆的雷达系统的天线的装置，以及用于操作这种天线的方法。在一些示例中，天线可以是“双重末端开口波导”(dualopen-endedwaveguide，DOEWG)天线。术语“DOEWG”可以指一短段水平波导通道加上分成两个部分的垂直通道，其中垂直通道的两个部分的每一者包括被配置为辐射进入天线的电磁波的至少一部分的输出端口。示例DOEWG天线可包括例如两个金属层(例如，铝板)，这两个金属层可以用计算机数控(computernumericalcontrol，CNC)来加工、被适当对齐并且被接合在一起。第一金属层可包括输入波导通道的前一半，其中第一波导通道的前一半包括可被配置为将电磁波(例如，77GHz毫米波)接收到第一波导通道中的输入端口。第一金属层也可包括多个分波通道的前一半。多个分波通道可包括如下通道的网络：这些通道从输入波导通道分支出来并且可被配置为从输入波导通道接收电磁波，将电磁波划分成多个部分的电磁波(例如，功率分配器)，并且将各个部分的电磁波传播到多个波辐射通道中的各个波辐射通道。DOEWG也可包括至少一个印刷电路板(printedcircuitboard，PCB)背板，其被配置为执行以下各项中的至少一者：吸收一些电磁辐射，和将电磁辐射注入到波导中。另外，第一金属层可包括多个波辐射通道的前一半，其中各个波辐射通道可被配置为从分波通道接收电磁波的各个部分，并且其中各个波辐射通道的前一半包括被配置为将电磁波的子部分传播到另一金属层的至少一个波定向构件。另外，第二金属层可包括输入波导通道、多个分波通道和多个波辐射通道的后一半。各个波辐射通道的后一半可包括至少一对输出端口，该至少一对输出端口与至少一个波定向构件部分对齐并且被配置为把从至少一个波定向构件传播来的电磁波的子部分辐射出第二金属层。更具体而言，给定的波定向构件与相应的一对输出端口的组合可采取DOEWG的形式(并且在本文中可被称为DOEWG)，如上所述。虽然在这个特定示例中天线包括多个分波通道和多个波辐射通道，但在其他示例中天线可只包括被配置为把由输入端口接收的所有电磁波传播到一个或多个波辐射通道的单个通道。例如，所有电磁波可被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：电路板，被配置为传播电磁信号；波导，被配置为传播电磁信号；以及耦合端口，被配置为在所述电路板与所述波导之间耦合信号，其中所述耦合端口具有基于所述端口的期望阻抗的尺寸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.03 US 15/014,5081.一种装置，包括：电路板，被配置为传播电磁信号；波导，被配置为传播电磁信号；以及耦合端口，被配置为在所述电路板与所述波导之间耦合信号，其中所述耦合端口具有基于所述端口的期望阻抗的尺寸。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述耦合端口被配置为双向端口。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述波导包括被配置为执行以下各项中的至少一者的辐射元件：(i)从所述波导辐射电磁能量；以及(ii)将电磁能量耦合到所述波导中。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述波导包括分裂块构造，并且其中，所述电路板耦合到所述分裂块的底块。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述耦合端口位于所述分裂块的底块中。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述耦合端口具有既从所述底块的顶侧也从所述底块的底侧加工的尺寸。7.根据权利要求4所述的装置，其中，所述耦合端口位于所述分裂块的一侧中。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电路板包括被配置为将电磁信号辐射到所述耦合端口中的元件。9.根据权利要求1所述的装置，还包括多个耦合端口。10.根据权利要求9所述的装置，还包括所述电路板的多个元件，所述多个元件的每一者被配置为将相应的电磁信号辐射到所述多个耦合端口之中的相应耦合端口中。11.一种方法，包括：由电路板传导电磁能量；由所述电路板的辐射组件将所述电磁能量的至少一部分辐射为辐射电磁能量；并且由耦合端口将所述辐射电磁能量的至少一部分耦合到波导中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A布朗，
申请(专利权)人：伟摩有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US