用于停车辅助的毫米波系统级封装技术方案

本发明专利技术涉及一种停车辅助设备，包括具有集成的毫米波IC前端的毫米波雷达传感器。该设备可以检测停车障碍物距离和物体的部分位置，具有固有的低成本系统拓扑结构，适合作为常用超声传感器的替代功能。该设备优选地通过集成的低成本模块方法，使用具有集成反射器的单金属层印刷偶极天线，以及用于数字接口和DC电源的四个连接器来实现，没有PCB结构、接合线和倒装芯片气泡。通过使用与聚合物或半导体技术的复杂性降低的模块集成来集成。该设备有利地引入低复杂度的单平面形状金属化层，包括天线辐射元件、用于天线的馈电网络和用于相同金属化平面中的有源部件的直流供电带线。所提出的设备整体可以以小于3×1.5×0.5cm的模块实现，优选地在77‑81GHz频带中操作。

Millimeter Wave System-Level Packaging for Parking Assistance

【技术实现步骤摘要】
用于停车辅助的毫米波系统级封装
本专利技术涉及一种停车辅助系统，其包括带有特定集成毫米波IC前端的毫米波雷达传感器,特定的天线布置，系统的创新模块封装，创新系统在车辆上的具体位置。所提出的设备能够检测物距，具有固有的低成本系统拓扑结构，适合在功能方面作为常用的超声传感器的替代物。所提出的设备拓扑结构包含所提出的设备拓扑由特定的发射和接收平面天线系统组成，毫米波雷达前端作为射频集成电路射出。毫米波雷达拓扑结构包含基于FMCW雷达。可选的系统支援CW雷达和多普勒雷达操作原理的一个下变频链和IQ发射机链,于相同的设备内。所提出的系统仅具有一个印刷和成型的金属层，其包括DC馈线和与反射金属化平面在同一平面中的天线辐射元件，与现有技术相比，允许简单的制造工艺，并且制造步骤减少。
技术介绍
有强大的动机在以下应用场景和特定功能中采用用于车辆停放辅助应用的智能、体积小、功耗小和低成本的传感器：a)检测距离超过10m的障碍物距离。b)操作集成在保险杠或其他车辆部件中的在车辆外面不可见的传感器，就像超声停车系统一样。c)操作与几个相同的传感器连接的传感器，从而为辅助停车提供更强大的信息。d)在用于车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于使用30GHz和300GHz之间的毫米波频带的非接触式传感器操作的传感器设备，包括：用于传输毫米波无线电信号的高增益平面天线系统，包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为共面线馈电点偶极，具有操作中心频率的超过15％的操作带宽，其中每个偶极具有两个辐射部分，其中每个辐射部分被设计在同一平面上，并且其中在与天线部分相同的平面中通过金属化实现完整的天线系统馈电网络，具有到集成的毫米波电路发射器部分的单个两个地面和一个热线共面线路连接；用于接收毫米波无线电信号的高增益平面天线系统，包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为共面线馈电点偶极，具有操作中心频率的超过15...

【技术特征摘要】
2017.10.24 US 15/792,0681.基于使用30GHz和300GHz之间的毫米波频带的非接触式传感器操作的传感器设备，包括：用于传输毫米波无线电信号的高增益平面天线系统，包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为共面线馈电点偶极，具有操作中心频率的超过15％的操作带宽，其中每个偶极具有两个辐射部分，其中每个辐射部分被设计在同一平面上，并且其中在与天线部分相同的平面中通过金属化实现完整的天线系统馈电网络，具有到集成的毫米波电路发射器部分的单个两个地面和一个热线共面线路连接；用于接收毫米波无线电信号的高增益平面天线系统，包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为共面线馈电点偶极，具有操作中心频率的超过15％的操作带宽，其中每个偶极具有两个辐射部分，每个辐射部分设计在同一平面上，并且其中在与天线部分相同的平面中通过金属化实现完整的天线系统馈电网络，具有到集成的毫米波电路接收器部分的单个两个地面和一个热线共面线连接；集成的毫米波无线电前端，采用任意半导体技术实现，包括片上集成的毫米波电压控制振荡器、毫米波功率放大器、数字控制接口、电源；使FMCW具有频率斜坡并且CW操作具有固定频率的分数NPLL、IQ解调器、具有低频电压增益控制的信号调节模拟电路、以及低频模拟滤波结构，具有任意实施选项；至少一个模数转换实体；数字处理功能，包括控制功能，以及通过任意类型的实施选项执行数字信号处理的计算和存储能力；通过多个实施选项和多个通信协议与设备外部的实体连接的接口，并且包括N个有线接口，其中N是大于1的整数，所述接口能够提供DC供电和数据交换连接；支持电路，包括与环境以及模块内部较小的无源和有源部件连接的机械接口；射频参考，在低于250MHz的频率范围内提供具有高相位噪声纯度的模拟参考信号；在与平面相距中心频率的四分之一波长的+/-10％的距离处集成有天线辐射元件的传导反射面；其中，整个设备被实现为模块：·没有PCB结构；·模块内部没有键合线；·没有插入器；·模块内没有倒装芯片结构；使用以下结构集成：·具有不同性质的电介质的3D结构，·金属化层，·腔，其中，·设备中仅存在一个2D形状的金属化层，并且所述金属化层用于天线辐射反射。2.根据权利要求1所述的传感器设备，其中：所述用于传输毫米波无线电信号的高增益平面天线系统包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为单极天线，具有超过操作中心频率的15％的操作带宽，其中每个单极具有设计在同一平面上的一个辐射部分，作为天线系统馈电的微带线，带有锥形微带线功率分配器，连接到毫米波集成电路发射器部分；所述用于接收毫米波无线电信号的高增益平面天线系统包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为单极天线，具有超过操作中心频率的15％的操作带宽，其中每个单极具有设计在同一平面上的一个辐射部分，作为用于天线系统馈电的微带线，具有锥形微带线功率分配器，连接到毫米波集成电路接收器部分；其中，·设备中存在一个2D形状的金属化层，用于天线辐射反射的一个金属化层，以及为用于馈送单极天线的微带线分布网络提供基础的一个金属化区域。3.根据权利要求1和权利要求2所述的设备，其中用于所述设备中的所述有源元件的DC供电线路由所述多个实施选项在与所述天线系统的辐射元件相同的平面中实现。4.根据前述任一项权利要求所述的设备，当权利要求1中引入的偶极天线的一个部分和权利要求2中引入的一个单极天线以从其中心以金属化的平面圆角切割的形状实现时，所述角度大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦利科·米汉娄维奇，达科·塔搜万克，西尼撒·约万诺维奇，韦塞林·布兰科维奇，
申请(专利权)人：纽威莱克公司，
类型：发明
国别省市：塞尔维亚,RS