天线罩、传感器及电子设备制造技术

本申请提供一种天线罩、传感器及电子设备；其中，传感器，包括发射天线、接收天线及透镜；透镜设置在发射天线和接收天线的收发链路上，且发射天线和接收天线位于透镜的同侧，发射天线用于透过透镜向目标发射探测信号，接收天线用于透过透镜接收被目标反射所形成的回波信号；透镜包括沿厚度方向设置的匹配层和透镜本体，匹配层朝向发射天线，匹配层由多个凹槽结构排布而成；凹槽的内底壁衔接于透镜本体，匹配层的第一介电常数小于透镜本体的第二介电常数。根据本申请提供的传感器及电子设备，能够提高传感器中发射天线和接收天线之间的隔离度，降低对接收天线接收到的目标物反射信号的干扰，从而提高传感器的工作性能。从而提高传感器的工作性能。从而提高传感器的工作性能。

【技术实现步骤摘要】
天线罩、传感器及电子设备


[0001]本申请涉及一种天线罩、传感器及电子设备，属于无线电


技术介绍

[0002]在小微型无线电器件中，由于天线的尺寸较小，不仅天线的辐射增益较低，且天线的辐射波束较宽，进而使得其电磁波的辐射及接收能力均受到一定限制，从而在指向性较强的诸如短距通信、目标感测等场景，无法实现高质量的通信及精准的探测。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种天线罩、传感器及电子设备，以提高封装天线在特定应用技术中提供准确地环境探测。
[0004]根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种传感器，包括发射天线、接收天线及透镜；透镜设置在发射天线和接收天线的收发链路上，且发射天线和接收天线位于透镜的同侧；发射天线用于透过透镜向目标发射探测信号，接收天线用于透过透镜接收被目标所所形成的回波信号；透镜包括沿厚度方向设置的匹配层和透镜本体，匹配层朝向发射天线，匹配层由多个凹槽结构排布而成；凹槽的内底壁衔接于透镜本体，匹配层的第一介电常数小于透镜本体的第二介电常数。
[0005]本申请实施例，通过在发射天线和接收天线的收发链路上设置透镜，这样，透镜能够聚拢发射天线发送的电磁波波束，即能够增加对发射天线发出电磁波的增益；另外，将透镜设置成包括沿厚度方向的匹配层后透镜本体，匹配层朝向发射天线，匹配层由多个凹槽结构排布而成，且凹槽的内底壁衔接于透镜本体，这样，使得匹配成的第一介电常数小于透镜本体的第二介电常数。即，使得发射天线发出的电磁波经由空气传播到透镜本体的过程中实现了阻抗匹配；也就是说，能够降低透镜对发射天线发出的电磁波波束的反射作用，提高发射天线发出电磁波透过透镜的透过率，从而能够降低透镜反射的发送信号对接收天线接收到的信号的干扰，即，能够有效提高发射天线和接收天线之间的隔离度，提高了传感器的工作性能。
[0006]在一种可选的实施例中，凹槽的开口表面积与凹槽结构的总表面积之间尺寸关系是根据第一介电常数和第二介电常数确定的。
[0007]通过匹配层的第一介电常数与透镜本体的第二介电常数确定凹槽开口表面积与凹槽结构的总表面积之间的尺寸关系，这样，能够使得发射天线发出的电磁波在经由空气传播到透镜本体的过程中实现合适的阻抗匹配，降低透镜对发射天线发出的电磁波的反射作用。
[0008]在一种可选的实施例中，第一介电常数的平方与第二介电常数成正比。
[0009]这样，在选择透镜本体的第二介电常数合适传感器的电磁波工作频率时，有利于发射天线发出的电磁波经由空气传播至透镜本体的阻抗匹配，能够最大程度的减少透镜对电磁波的反射；从而能够使得发射天线发送的电磁波完全透过透镜，能够有效避免透镜对
发射天线发送的电磁波信号的反射，即能够有效提高发射天线与接收天线之间的隔离度。
[0010]在一种可选的实施例中，凹槽的深度与探测信号中心波长的1/4成正比；其中，探测信号的波长为传感器所发射定频信号的波长或传感器所发射扫频信号中心频点的波长。
[0011]通过发射天线发送的电磁波频率/波长或者传感器的中心频率/波长确定凹槽的深度，即确定匹配层的厚度，从而能够使得传感器工作频率范围内的电磁波均能够透过透镜，而不会被透镜反射；从而能够提高发射天线与接收天线之间的隔离度，提高传感器的工作性能。
[0012]在一种可选的实施例中，多个凹槽结构呈阵列排布。
[0013]将多个凹槽结构呈阵列排布，这样，使得多个凹槽的排布更加均匀，从而使得发射天线发送的电磁波信号能够均匀的透过透镜，即在透镜对发射天线发送的电磁波信号增益提高时，能够提高透镜对增益提高的均匀性，从而能够提高传感器的工作性能。
[0014]在一种可选的实施例中，透镜包括主体部和支撑部，支撑部设置在主体部的外缘；其中，主体部包括匹配层和透镜本体；
[0015]主体部位于发射天线和接收天线的收发链路上。
[0016]这样，透镜的主体部通过支撑部制成在发射天线和接收天线的收发链路上，能够方便发射天线、接收天线以及透镜的设置，能够提高传感器的生产效率。
[0017]在一种可选的实施例中，主体部为新月透镜、平凸透镜、双凸透镜中的任一种。
[0018]这样，新月透镜、平凸透镜或者双凸透镜具有聚焦作用，能够将发射天线发出的电磁波波束聚拢，从而能够提高发射天线发出的电磁波信号的增益。
[0019]在一种可选的实施例中，匹配层呈圆弧体状；发射天线与透镜之间的间距由匹配层的直径确定。
[0020]这样，透镜能够将发射天线发出的电磁波的辐射方向聚拢，从而提高电磁波聚拢方向的增益。
[0021]在一种可选的实施例中，匹配层和透镜本体共同成型聚拢发射天线和接收天线的收发辐射方向的立体结构。
[0022]这样，在发射天线发出的电磁波的辐射方向上，能够将所有辐射角度的电磁波进行聚拢，能够有效提高电磁波聚拢方向的增益。
[0023]在一种可选的实施例中，传感器包括裸片，发射天线与接收天线均集成在裸片的封装层中。
[0024]这样，将发射天线和接收天线均集成在裸片的封装层中，增加了芯片的集成度，有利于芯片的小型化设计。
[0025]在一种可选的实施例中，传感器为毫米波雷达传感器。
[0026]根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种天线罩，设置在诸如短距通信、目标感测等小微型无线电器件的发收天线上，所述天线罩可包括沿厚度方向设置的匹配层和透镜本体，所述匹配层朝向所述发收天线，所述匹配层由多个凹槽结构排布而成；所述凹槽的内底壁衔接于所述透镜本体，所述匹配层的第一介电常数小于所述透镜本体的第二介电常数，以诸如小微型无线电器件中，提升天线的辐射增益，减小天线的辐射波束宽度(即实现窄波束，高增益的天线辐射)，进而提升无线电器件电磁波的辐射及接收能力，便于该小微型无线电器件在指向性较强的诸如短距通信、目标感测等场景下，实现高质量的通信及精
准的目标探测。
[0027]在一个可选的实施例中，所述透镜包括主体部和支撑部，所述支撑部设置在所述主体部的外缘；其中，所述主体部包括所述匹配层和所述透镜本体；
[0028]所述主体部位于所述发收天线的收发链路上。
[0029]根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括设备本体和至少一个本申请实施例第一个方面任一可选的实施例所提供的传感器；其中，传感器用于将探测到的目标信息发送至设备本体，以实现目标探测和/辅助控制设备设备本体的运行。
[0030]在一种可选的实施例中，设备本体包括交通工具、安防设备、毫米波液位计、工业毫米波煤炭储量检测设备及工业化自动设备中的任意一种。
[0031]本申请实施例中，雷达芯片在对环境中的目标对象进行探测时，由于雷达芯片设有透镜，透镜能够提高雷达芯片的发射天线发出的电磁波信号的增益，即能够提高雷达芯片的探测性能或探测距离；另外，在透镜的第一表面设有凹槽，能够降低透镜对发射天线发出的电磁波信号的反射；能够提高发射天线和接收天线之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器，其特征在于，包括发射天线、接收天线及透镜；所述透镜设置在所述发射天线和接收天线的收发链路上，且所述发射天线和所述接收天线位于所述透镜的同侧，所述发射天线用于透过所述透镜向目标发射探测信号，所述接收天线用于透过所述透镜接收被所述目标反射所形成的回波信号；所述透镜包括沿厚度方向设置的匹配层和透镜本体，所述匹配层朝向所述发射天线，所述匹配层由多个凹槽结构排布而成；所述凹槽的内底壁衔接于所述透镜本体，所述匹配层的第一介电常数小于所述透镜本体的第二介电常数。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述凹槽的开口表面积与所述凹槽结构的总表面积之间的尺寸关系是根据所述第一介电常数和所述第二介电常数确定的。3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述第一介电常数的平方与所述第二介电常数成正比。4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述凹槽的深度与所述探测信号的波长的1/4成正比；其中，所述探测信号的波长为所述传感器所发射定频信号的波长或所述传感器所发射扫频信号中心频点的波长。5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，多个所述凹槽结构呈阵列排布。6.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述透镜包括主体部和支撑部，所述支撑部设置在所述主体部的外缘；其中，所述主体部包括所述匹配层和所述透镜本体；所述主体部位于所述发射天线和所述接收天线的收发链路上。7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述主体部为新月透镜、平凸透镜、双凸透镜中的任一种。8.根据权利要求1所述的传感器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄凯杰，王典，李珊，陈哲凡，黄雪娟，
申请(专利权)人：加特兰微电子科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：