过滤从芯片发送到波导单元的信号的不期望的极化制造技术

公开了一种通信系统。该系统可以包括具有端口的天线单元。该系统还可以包括通信芯片，该通信芯片可通信地耦合到天线单元，并具有配置为将电磁信号发送到端口中的天线。此外，该系统可以包括开槽结构，该开槽结构被配置用于从天线接收电磁信号并将来自天线的电磁信号耦合到端口中。耦合到端口中。耦合到端口中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过滤从芯片发送到波导单元的信号的不期望的极化
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2018年12月11日提交的第16/216，598号美国专利申请的优先权，该美国专利申请通过引用全文合并于此。

技术介绍

[0003]运载工具可以被配置为以自主模式操作，在自主模式中运载工具在很少有或没有来自驾驶员的输入的情况下在环境中导航。这样的自主运载工具可以包括一个或更多个系统(例如，传感器和相关的计算装置)，该一个或更多个系统被配置为检测关于运载工具在其中操作的环境的信息。运载工具及其相关的由计算机实现的控制器使用检测到的信息在环境中导航。例如，如果(多个)系统检测到运载工具正在接近障碍物，如由计算机实现的控制器所确定的，则控制器调整运载工具的方向控制，以使运载工具绕过障碍物。
[0004]一种这样的系统是用于运载工具的雷达系统。雷达系统可以用于感测运载工具的环境中的对象。例如，雷达系统可以测量运载工具和运载工具的环境中的各种对象之间的距离。
[0005]诸如雷达系统和其他装置/传感器的运载工具系统可以发送和接收促进运载工具操作的众多信号。因此，期望这样的信号在特定系统内的部件之间或在系统之间可靠地传送。

技术实现思路

[0006]公开了可用于运载工具的各种部件之间的信号通信的装置。例如，天线单元可以安装在运载工具的顶部，诸如安装在传感器圆顶中。天线单元可以是运载工具的雷达系统或另一系统的部分。例如，在雷达系统的操作期间，通信芯片天线可以将信号辐射到天线单元的端口中。然后，信号可以从端口耦合到一个或更多个发射天线，发射天线进而又可以辐射信号以感测运载工具的环境中的对象。为了帮助提高由天线单元辐射的信号的质量，可以使用开槽的信号过滤结构以从通信芯片输出的信号滤除不期望的极化。
[0007]本公开的一些实施方式提供了一种通信系统。该通信系统包括具有端口的天线单元。该通信系统还包括通信芯片，该通信芯片可通信地耦合到天线单元并具有配置为将电磁信号发送到端口中的天线。此外，通信系统包括开槽结构，该开槽结构被配置用于从天线接收电磁信号并将来自天线的电磁信号耦合到端口中。
[0008]本公开的一些实施方式提供了一种用于从电磁信号滤除不期望的极化的方法。该方法包括将由通信芯片的天线发送的电磁信号从通信芯片耦合到开槽结构中，其中天线被配置为将电磁信号发送出通信芯片并朝向天线单元的端口发送，其中天线单元通信地耦合到通信芯片，其中由天线发送的电磁信号具有期望的极化和不期望的极化，以及其中开槽结构被配置为将具有期望的极化的电磁信号耦合到天线单元中。该方法还包括将具有期望的极化的电磁信号从开槽结构耦合到天线单元的端口中，由此，不期望的极化被去除并且离开开槽结构的电磁信号具有期望的极化。
[0009]本公开的一些实施方式提供了另一种通信系统。该通信系统包括配置为辐射雷达信号的天线单元。天线单元包括：多个发射天线，布置成阵列；端口，配置为接收雷达信号以供所述多个发射天线辐射；以及波导网络，将端口耦合到所述多个发射天线。通信系统还包括可通信地耦合到端口的通信芯片，其中通信芯片被配置为辐射具有期望的极化和不期望的极化的雷达信号。此外，通信系统包括被配置为从雷达信号过滤不期望的极化的信号过滤结构。
[0010]通过在适当处参照附图阅读以下详细描述，这些以及其他方面、优点和替代方案对于本领域普通技术人员将变得明显。
附图说明
[0011]图1是描绘示例自主运载工具的方面的功能框图。
[0012]图2描绘了示例自主运载工具的外部视图。
[0013]图3示出了示例开槽结构的透视图。
[0014]图4A示出了具有天线的示例微芯片。
[0015]图4B示出了具有两个天线的示例微芯片。
[0016]图5示出了包括示例开槽结构和微芯片的分解图。
[0017]图6A示出了示例通信系统。
[0018]图6B示出了另一示例通信系统。
[0019]图7A示出了另一示例通信系统。
[0020]图7B示出了另一示例通信系统。
[0021]图7C示出了另一示例通信系统。
[0022]图8示出了波导的示例隔膜。
[0023]图9示出了另一示例通信系统。
[0024]图10示出了示例方法。
具体实施方式
[0025]I.概述
[0026]运载工具的示例雷达系统可以包括信号处理子系统、天线子系统和通信芯片(例如，微芯片)。在雷达系统的操作期间，通信芯片的天线可以向天线子系统发送(即辐射)电磁信号——即无线电(或微波)频率雷达信号，该天线子系统进而又将雷达信号发送到运载工具的环境中。然后，天线子系统或雷达系统的其他子系统可以接收天线子系统发送的雷达信号的反射。然后，信号处理子系统可以处理接收到的信号，以确定关于运载工具的环境中的对象的信息。
[0027]由天线辐射的信号通常具有依据天线设计的期望极化。例如，由垂直配向的天线辐射的信号可以具有垂直极化，而由水平配向的天线辐射的信号可以具有水平极化。然而，除了期望的极化之外，辐射信号还可能在除期望的极化以外的方向(诸如与辐射方向正交的方向)上具有不期望的极化(也称为“交叉极化”)。例如，如果天线被设计为辐射具有垂直极化的信号，则不期望的极化可以是水平极化。
[0028]在运载工具雷达系统的背景下，交叉极化的存在可能导致雷达系统的执行效率低
于预期。例如，雷达系统可以被配置为利用具有第一极化的第一组天线发送信号，并利用具有与第一极化正交的第二极化的第二组天线发送信号。如果两组天线中的一组发送包含交叉极化的信号，则它会干扰由另一组天线发送的信号。
[0029]因此，公开了一种通信系统，其具有开槽结构(这里也称为“信号过滤结构”)，该开槽结构被配置为从由通信芯片发送的信号滤除不期望的极化并将信号耦合到天线子系统的端口中。尽管这里主要针对雷达系统和雷达信号描述了所公开的通信系统，但是应当理解，所公开的通信系统也可以以其他运载工具系统(诸如LIDAR或具有促进运载工具操作的传感器的其他系统)来实现，并且可以被配置用于非雷达电磁信号的通信。
[0030]在示例之中，通信系统可以包括雷达系统的各种部件。例如，通信系统可以包括天线单元。天线单元可以包括端口，电磁信号被接收到该端口中。天线单元还可以包括用于从运载工具辐射电磁信号的至少一个发射天线。通信系统还可以包括具有天线的通信芯片。通信芯片可以可通信地耦合到端口。在一些示例中，由通信芯片发送的信号可以直接从芯片耦合到端口中，或者在其他示例中，由通信芯片发送的信号可以在进入端口之前通过居间波导(诸如细长的波导烟囱)耦合。此外，在不存在居间波导的示例中，通信芯片可以物理地附接到天线单元的端口，或者在芯片和端口之间可以存在气隙。
[0031]此外，通信系统可以包括开槽结构。开槽结构可以与通信芯片的壳体集成(即，印刷在芯片的顶部，或集成在芯片的层内)，或者作为与芯片在物理上不同且分离并且耦合在芯片和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通信系统，包括：具有端口的天线单元；通信芯片，可通信地耦合到所述天线单元，并具有配置为将电磁信号发送到所述端口中的天线；以及开槽结构，配置用于从所述天线接收所述电磁信号并将来自所述天线的所述电磁信号耦合到所述端口中。2.根据权利要求1所述的通信系统，其中所述开槽结构与所述通信芯片的壳体集成。3.根据权利要求1所述的通信系统，其中所述开槽结构是与所述通信芯片在物理上不同且分离的部件。4.根据权利要求3所述的通信系统，其中所述开槽结构耦合在所述通信芯片和所述天线单元之间。5.根据权利要求3所述的通信系统，其中所述开槽结构耦合到所述天线单元的所述端口。6.根据权利要求1所述的通信系统，其中：来自所述通信芯片的所述电磁信号包括期望的极化和不期望的极化；以及所述开槽结构被配置为将具有所述期望的极化的电磁信号耦合到所述天线单元中。7.根据权利要求1所述的通信系统，其中：所述天线单元的所述端口位于所述天线单元的第一表面上，以及所述天线单元的第二表面包括至少一个雷达发射天线。8.根据权利要求1所述的通信系统，还包括可通信地耦合在所述通信芯片和所述天线单元的所述端口之间的波导烟囱，所述波导烟囱具有靠近所述通信芯片的第一端以及与所述第一端相反并靠近所述天线单元的所述端口的第二端，其中所述开槽结构位于所述通信芯片和所述波导烟囱的所述第一端之间。9.根据权利要求1所述的通信系统，还包括可通信地耦合在所述通信芯片和所述天线单元的所述端口之间的波导烟囱，所述波导烟囱具有靠近所述通信芯片的第一端以及与所述第一端相反并靠近所述天线单元的所述端口的第二端，其中所述开槽结构位于所述波导烟囱的所述第二端和所述天线单元的所述端口之间。10.一种用于从电磁信号滤除不期望的极化的方法，所述方法包括：将由通信芯片的天线发送的电磁信号从所述通信芯片耦合到开槽结构中，其中所述天线被配置为将所述电磁信号发送出所述通信芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：J伊扎迪安，
申请(专利权)人：伟摩有限责任公司，
类型：发明
国别省市：