天线模组及波束扫描系统技术方案

本申请提供一种天线模组及波束扫描系统，天线模组包括在第一平面内沿第一方向排布的N个发射天线，每个发射天线包括沿第一平面内的第二方向延伸的长轴，并在长轴的两侧对应有第一参考线和第二参考线，第一参考线和第二参考线均为光滑曲线且关于长轴不对称，发射天线沿第二方向设置有K个辐射单元，每个辐射单元的两端位于第一参考线和第二参考线上，发射天线工作时接收电信号，并依次通过K个辐射单元将电信号至少部分的转化为K个毫米波电磁信号，相邻的辐射单元发出的毫米波电磁信号之间具有相位差，使得K个毫米波电磁信号形成的波束沿第二平面扫描。本申请提供的天线模组具有较低的能量损耗，适用于毫米波频段的波束扫描场景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
天线模组及波束扫描系统


[0001]本说明书涉及无线
，尤其涉及一种天线模组及波束扫描系统。

技术介绍

[0002]在5G通信中，毫米波通信被重点关注。由于毫米波的波束较窄，能够更加精准的分辨目标物并还原目标物的细节，因此，毫米波在自动驾驶、医学成像等领域得到广泛应用。
[0003]在相关技术中，一些天线模组可以实现在微波频段或红外频段进行波束扫描。通常这些天线模组在传导电磁波信号过程中存在较大的介质损耗。考虑到毫米波的波长较短，在空气传播中容易受到气体分子、水凝物和悬浮尘埃等的吸收和散射作用影响，毫米波本身存在路径损耗较大的问题。因此，如果将上述相关技术的天线模组直接应用于毫米波频段时，介质损耗与路径损耗叠加，会使得整体能量损耗过大，降低天线模组的性能，从而无法产生高质量、高分辨率的图像。
[0004]因此，我们需要提供一种适用于毫米波频段的天线模组。

技术实现思路

[0005]本说明书提供一种天线模组及波束扫描系统，适用于毫米波频段的波束扫描。
[0006]第一方面，本说明书提供一种天线模组，包括：在第一平面内沿第一方向排布的N个发射天线，所述N为大于或等于1的整数；其中，所述发射天线包括沿所述第一平面内的第二方向延伸的长轴，并在所述长轴的两侧对应有第一参考线和第二参考线，所述第一参考线和所述第二参考线均为光滑曲线且关于所述长轴不对称，所述发射天线沿所述第二方向设置有K个辐射单元，所述K为大于1的整数，每个所述辐射单元的两端分别位于所述第一参考线和所述第二参考线上，以及所述发射天线工作时接收电信号，并依次通过所述K个辐射单元将所述电信号部分的转化为K个毫米波电磁信号，其中，相邻的所述辐射单元发出的所述毫米波电磁信号之间具有相位差，使得所述K个毫米波电磁信号形成的波束沿第二平面扫描。
[0007]在一些实施例中，所述第二平面与所述第一平面垂直，且与所述第二方向平行。
[0008]在一些实施例中，所述第一参考线为周期性的目标曲线，以及所述第二参考线与所述第一参考线的形状相同且沿所述长轴方向存在预设的相位差。
[0009]在一些实施例中，所述目标曲线为正弦曲线或余弦曲线。
[0010]在一些实施例中，所述发射天线包括第一金属片，所述第一金属片上沿所述第二方向依次设置有K个缝隙；其中，在所述发射天线工作时，所述K个缝隙部分地泄露所述毫米波电磁信号形成所述K个辐射单元。
[0011]在一些实施例中，每个所述缝隙的边缘为光滑边缘。
[0012]在一些实施例中，所述发射天线还包括：基板、第二金属片以及多个金属化通孔；其中，所述基板包括相背设置的第一面和第二面，所述第一金属片设置在所述第一面上；所述第二金属片设置在所述第二面上，并被配置为接地；每个所述金属化通孔均贯通所述第
一金属片、所述基板和所述第二金属片，且所述多个金属化通孔包围所述K个缝隙。
[0013]在一些实施例中，所述N为大于1的整数，所述天线模组中任意两个相邻的所述发射天线之间的距离均为d1，所述d1大于或等于λ/2，其中，所述λ为所述天线模组的工作波长。
[0014]在一些实施例中，所述天线模组还包括在所述第一平面内沿所述第一方向排布的M个接收天线，每个所述接收天线被配置为接收所述毫米波电磁信号对应的回波信号，所述M为大于或等于1的整数；任意一个所述接收天线与任意一个所述发射天线之间的距离大于或等于λ/2，其中，所述λ为所述天线模组的工作波长。
[0015]在一些实施例中，所述接收天线的结构与所述发射天线的结构相同。
[0016]在一些实施例中，所述M为大于1的整数，所述天线模组中任意两个相邻的所述接收天线之间的距离均为d2，所述d2小于所述λ/2。
[0017]在一些实施例中，所述天线模组还包括两个寄生天线，分别设置在所述M个接收天线的两侧，其中，所述寄生天线的结构与所述接收天线的结构相同，且每个所述寄生天线与其相邻的所述接收天线之间的距离等于所述d2。
[0018]在一些实施例中，所述天线模组的工作频段包括：60GHz
‑
64GHz。
[0019]第二方面，本说明书还提供一种波束扫描系统，包括：信号处理电路和天线模组，其中，信号处理电路被配置为产生电信号，所述天线模组采用如第一方面任一项所述的天线模组，其中，每个所述发射天线与所述信号处理电路连接，被配置为从所述信号处理电路接收所述电信号，并将所述电信号转化为所述毫米波电磁信号。
[0020]由以上技术方案可知，本说明书提供的天线模组及波束扫描系统中，天线模组包括在第一平面内沿第一方向排布的N个发射天线，N为大于或等于1的整数，每个发射天线包括沿第一平面内的第二方向延伸的长轴，并在长轴的两侧对应有第一参考线和第二参考线，所述第一参考线和所述第二参考线均为光滑曲线且关于长轴不对称，发射天线沿第二方向设置有K个辐射单元，所述K为大于1的整数，每个辐射单元的两端位于第一参考线和第二参考线上，发射天线工作时接收电信号，并依次通过K个辐射单元将电信号至少部分的转化为K个毫米波电磁信号，其中，相邻的辐射单元发出的毫米波电磁信号之间具有相位差，使得K个毫米波电磁信号形成的波束沿第二平面扫描。本申请方案通过在发射天线上设置K个辐射单元，能够提高发射天线的扫描率，从而在第二平面实现较大的扫描范围。另外，本申请方案通过设置关于长轴不对称的第一参考线和第二参考线，并使得K个辐射单元的两端分别位于第一参考线和第二参考线上，能够消除波束的边射阻带效应，使得波束能够扫描到边射角度为0
°
方向，实现波束的连续扫描，进一步扩大了波束扫描范围，有助于产生高质量、高分辨率的图像。进一步的，由于第一参考线和第二参考线均为光滑曲线，使得发射天线具有较低的能量损耗，更适用于毫米波频段的波束扫描场景。
[0021]本说明书提供的天线模组及波束扫描系统的其他功能将在以下说明中部分列出。本说明书提供的天线模组及波束扫描系统的创造性方面可以通过实践或使用下面详细示例中所述的方法、装置和组合得到充分解释。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本说明书实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要
使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1示出了根据本说明书的实施例提供的一种波束扫描系统的示意图；
[0024]图2示出了图1所示的波束扫描系统进行波束扫描的示意图；
[0025]图3示出了根据本说明书的实施例提供的一种漏波天线的正视图；
[0026]图4示出了图3所示漏波天线的侧视图；
[0027]图5示出了图3中的A部的放大图；
[0028]图6示出了图3所示漏波天线的后视图；
[0029]图7示出了根据本说明书的实施例提供的漏波天线在yOz平面的辐射方向图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线模组，其特征在于，包括在第一平面内沿第一方向排布的N个发射天线，所述N为大于或等于1的整数；其中，所述发射天线包括沿所述第一平面内的第二方向延伸的长轴，并在所述长轴的两侧对应有第一参考线和第二参考线，所述第一参考线和所述第二参考线均为光滑曲线且关于所述长轴不对称，所述发射天线沿所述第二方向设置有K个辐射单元，所述K为大于1的整数，每个所述辐射单元的两端分别位于所述第一参考线和所述第二参考线上，以及所述发射天线工作时接收电信号，并依次通过所述K个辐射单元将所述电信号部分的转化为K个毫米波电磁信号，其中，相邻的所述辐射单元发出的所述毫米波电磁信号之间具有相位差，使得所述K个毫米波电磁信号形成的波束沿第二平面扫描。2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第二平面与所述第一平面垂直，且与所述第二方向平行。3.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一参考线为周期性的目标曲线，以及所述第二参考线与所述第一参考线的形状相同且沿所述长轴方向存在预设的相位差。4.根据权利要求3所述的天线模组，其特征在于，所述目标曲线为正弦曲线或余弦曲线。5.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述发射天线包括第一金属片，所述第一金属片上沿所述第二方向依次设置有K个缝隙；其中，在所述发射天线工作时，所述K个缝隙部分地泄露所述毫米波电磁信号形成所述K个辐射单元。6.根据权利要求5所述的天线模组，其特征在于，每个所述缝隙的边缘为光滑边缘。7.根据权利要求5所述的天线模组，其特征在于，所述发射天线还包括：基板，包括相背设置的第一面和第二面，所述第一金属片设置在所述第一面上；第二金属片，设置在所述第二面上，并被配置为接地；以及多个金属化通孔，每...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄毅，龚龑，段侪杰，胡巍，林华杰，
申请(专利权)人：深圳市华屹医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：