集成在电路板上的单层空气波导天线制造技术

本文档描述了集成在电路板上的单层空气波导天线。波导引导电磁能量通过充满空气的信道。它由单层材料形成，诸如金属片、金属涂覆的塑料或具有附接到电路板的导电表面的其他材料。电路板表面的一部分被配置成作为充满空气的信道的底部。该底部是在电路板和充满空气的信道之间的电气界面。单层材料位于这个电气界面的顶部，以用于限定充满空气的信道的壁和顶部。单层材料可以通过各种方式被固定到电路板。通过这种方式将空气波导天线集成到电路板的成本可以比其他波导制造技术更便宜。的成本可以比其他波导制造技术更便宜。的成本可以比其他波导制造技术更便宜。

【技术实现步骤摘要】
集成在电路板上的单层空气波导天线

技术介绍

[0001]空气波导被用于许多应用中，例如，作为天线，以基于频率对电磁能量束进行成形(shape)或过滤。充满空气的信道是空气波导的内部特征中的一些。这些信道可以包括被称作辐射体或槽的开口，这些开口允许电磁能量被滤入或滤出。一些波导信道可以由多层衬底材料形成，这些衬底材料堆叠并焊接在一起以形成信道壁。其他空气波导使用特氟龙(Teflon)和FR4印刷电路板(PCB)材料形成。又一些其他空气波导是使用注塑塑料(例如，填充聚醚酰亚胺(PEI))制造的，这些塑料被提供有金属涂层(例如，银)。使用现有制造技术形成空气波导对于一些应用(包括需要最终大规模生产的汽车情境)来说可能太过昂贵。

技术实现思路

[0002]本文档描述了集成在电路板上的单层空气波导天线。在一个示例中，一种装置包括空气波导天线，该空气波导天线被配置成用于引导电磁能量通过充满空气的信道。空气波导包括到电路板的电气界面和具有导电表面并位于电气界面顶部的单层材料。该电气界面将电路板表面的一部分配置用于充当充满空气的信道的底部。该单层材料限定充满空气的信道的壁和顶部。
[0003]在另一个示例中，描述了一种方法。该方法包括标识电路板表面的一部分以充当与充满空气的波导信道的电气界面。该方法进一步包括：获得具有导电表面的单层材料，该导电表面限定充满空气的波导信道的壁和顶部；并将单层材料放置在电路板表面的所述部分的顶部。该方法进一步包括：将单层材料附接到电路板表面的所述部分以形成空气波导天线，该空气波导天线被配置成用于引导电磁能量通过充满空气的波导信道。
[0004]本概述介绍了集成在电路板上的单层空气波导的简化概念，如具体实施方式和附图中进一步描述的。本
技术实现思路
并非旨在标识出要求保护的主题的必要特征，也并非旨在用于确定要求保护的主题的范围。
附图说明
[0005]集成在电路板上的单层空气波导的一个或多个方面的细节在本文档中参考以下附图被描述。贯穿附图通常使用数字来引用相似的特征和部件：
[0006]图1示出了示例环境，其中具有单层空气波导天线的雷达系统集成在电路板上，该电路板被配置成用于车辆上；
[0007]图2示出了集成在电路板上的单层空气波导天线的示例；
[0008]图3示出了示例单层材料，该单层材料在被集成在电路板上时，被配置成作为具有信道的单层波导天线，该信道至少部分地由电路板限定并充满空气；
[0009]图4示出了电路板的示例表面，该电路板的表面被配置成充当集成在电路板上的单层空气波导天线的充满空气的信道的底部(floor)；
[0010]图5示出了集成在电路板上的单层空气波导天线的另一示例；
[0011]图6示出了制造集成在电路板上的单层空气波导天线的示例过程；以及
[0012]图7
‑
图13示出了用于将单层材料附接到电路板表面以形成集成在电路板上的单层空气波导天线的不同技术。
具体实施方式
[0013]概述
[0014]雷达系统是一种感测技术，一些汽车系统依靠它来获取有关周围环境的信息。雷达系统通常使用天线或波导来引导被发射或被接收的电磁能量或信号。此类雷达系统可使用天线和波导的任何组合来提供增加的增益和方向性。随着汽车行业越来越多地在更多的交通工具中使用雷达系统，降低与这些雷达系统的波导相关联的成本的挑战成为制造商的更高优先事项。
[0015]空气波导被用于许多应用中，例如，作为天线，以基于频率对电磁能量束进行成形或过滤。充满空气的信道是空气波导的内部特征中一些。这些信道可以包括被称作辐射体或槽的开口，这些开口允许电磁能量被滤入或滤出。一些波导信道可以由多层衬底材料形成，这些衬底材料堆叠并焊接在一起以形成信道壁。其他空气波导使用特氟龙(Teflon)和FR4印刷电路板(PCB)材料形成。又一些其他空气波导是使用注塑塑料(例如，填充聚醚酰亚胺(PEI))制造的，这些塑料在精确控制的条件下被赋予金属涂层(例如，银)以避免热磨损。使用现有制造技术形成空气波导对于一些应用(包括需要最终大规模生产的汽车情境)来说可能太昂贵。需要更低成本但是仍然高性能的空气波导天线技术，使得雷达和其他感测技术可以负担得起，这可以提高驾驶安全性。
[0016]本文档描述了集成在电路板上的单层空气波导天线。波导引导电磁能量通过充满空气的信道。它由单层材料形成，所述单层材料诸如金属片、金属涂层塑料或具有附接到电路板的导电表面的其他材料。电路板表面的一部分被配置成作为充满空气的信道的底部。该底部在电路板和充满空气的信道之间形成电气界面。单层材料位于这个电气界面的顶部，以用于限定充满空气的信道的壁和顶部(ceiling)。单层材料可以通过各种方式被固定到该电路板。通过这种方式将空气波导天线集成到电路板上的成本可以比其他波导制造技术更便宜。由于可以通过将单层材料堆叠到电路板顶部来制造示例空气波导天线，因此可以通过布置在两个相邻表面之间的机械界面来将两种材料保持在一起。该机械界面可以进一步包括在空气波导天线的上部(由单层材料形成)和空气波导天线的下部(由电路板形成)之间的电气界面。电路板可以包括一个或多个电触头，该电触头与空气波导天线的信道相对齐，使得机械界面也可以电耦合这两层。这个界面可以消除连接之间的焊料的需求，该连接可以直接通过在两种材料之间形成的界面来形成。
[0017]由于可以不再需要使用焊料将空气波导天线附接到电路板上，因此对电路板或单层材料(例如，金属涂覆的塑料)造成热损伤的风险可以更小。这些不那么严格的制造要求可以更容易地实现，从而导致执行的制造步骤更少，并且缺陷更少，这可以降低成本，尤其是当大量制造时。因此，与现有波导技术相比，该示例空气波导制造可以更为简单和便宜得多。
[0018]示例环境
[0019]图1示出了示例环境100，其中具有单层104空气波导天线106的雷达系统102集成在电路板108上，并被配置成用于在交通工具110上使用。交通工具110可以使用一个或多个
空气波导天线106，以实现雷达系统112的操作。例如，响应于从雷达系统102接收的指示对象112相对于交通工具110的位置的雷达数据，交通工具110执行驾驶操纵以避免与对象112发生碰撞。
[0020]尽管示出为汽车，但是交通工具110可以表示其他类型的机动交通工具(例如，摩托车、公共汽车、拖拉机、半挂车或施工设备)、非机动交通工具(例如，自行车)、有轨交通工具(例如，火车或电车)、水运工具(例如，船只或船舶)、飞行器(例如，飞机或直升机)、或航天器(例如，卫星)。通常，制造商可以将雷达系统102安装到任何移动平台，包括移动机械或机器人设备。在其他实现中，其他设备(例如，台式计算机、平板电脑、膝上型计算机、电视、计算手表、智能电话、游戏系统等)可以将雷达系统102与空气波导天线106和本文描述的支持技术结合。
[0021]雷达系统102可以是交通工具110的一部分。在所描绘的环境100中，雷达系统102安装在交通工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，所述装置包括：空气波导天线，所述空气波导天线被配置成用于引导电磁能量通过充满空气的信道，所述空气波导包括：到电路板的电气界面，所述电气界面将所述电路板的表面的一部分配置用于充当充满空气的所述信道的底部；以及单层材料，具有数个导电表面并位于所述电气界面顶部，以限定充满空气的所述信道的壁和顶部。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，到所述电路板的所述电气界面包括：到所述电路板的包括低温焊料的回流焊接。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，到所述电路板的所述电气界面包括到所述电路板的导电粘合剂。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，到所述电路板的所述电气界面包括到所述电路板的非导电粘合剂。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，到所述电路板的所述电气界面包括到所述电路板的压敏粘合剂。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，到所述电路板的所述电气界面进一步包括到所述电路板的机械界面。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，到所述电路板的所述机械界面包括与所述电路板中的对应的齿的图案相匹配的齿的图案。8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，到所述电路板的所述电气界面包括到所述电路板的低压烧结。9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，到所述电路板的所述电气界面包括到所述电路板的热压焊接。10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，充满空气的所述信道的所述底部与充满空气的所述信道的所述顶部平行。11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，充满空气的所述信道的所述壁与充满空气的所述信道的所述底部正交。12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单层材料被放置于所述电气界面的顶部以进一步限定到充满空气的所述信道的开口，到充满空气的所述信道的所述开口包括矩形开口，所述矩形开口的两侧包...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：安波福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：