一种由电路板和金属化结构件形成的准空气集成波导天线系统技术方案

技术编号:41093361 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-25 13:52
本发明专利技术公布一种由电路板和金属化结构件形成的准空气集成波导天线系统,包括:电路板,其一侧导电层或部分导电层包含焊接至少一个雷达芯片组件,该雷达芯片组件具有至少一个雷达信号发射器和/或接收器;金属化结构件,金属化结构件在其上侧具有一个或多个用于发射和/或接收雷达信号的天线阵列。其中,雷达芯片组件的至少一个雷达信号发射器和/或接收器和金属化结构件上侧的至少一个天线阵列之间的连接通过准空气集成波导传输实现;雷达芯片组件的发射器和/或接收器沿着电路板方向发射和/或从电路板方向接收雷达信号,在至少一个发射器和/或接收器的区域中,雷达波可穿透电路板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于智能交通包括车辆辅助驾驶和自动驾驶毫米波雷达传感器应用,以及应用于检测环境和目标的波导天线系统和雷达系统。


技术介绍

1、随着汽车智能化的越来越普及,在可预计的未来,车辆智能化不再仅对驾驶员提供协助,而是驾驶员的任务越来越多的由车辆自主完成,即驾驶员越来越多地被替代,实现更高阶自动驾驶。毫米波雷达传感器具备以下优点,不受环境和天气条件的影响也能可靠的工作,可以同时检测和对象之间的距离还能通过多普勒效应直接测量其径向相对速度,而广泛应用于车辆的辅助和自动驾驶,用于感知周围环境。

2、毫米波雷达传感器的核心元件是天线,它在很大程度上决定了传感器的性能和价格。传统毫米波波雷达通常采用微带线天线和微带线传输线。微带线,是最普通最常用的传输线,传输准tem波,其结构形式是条状导体位于介质板的上表面,且介质板的下表面为金属面,金属面的大小一般情况下与介质的大小一致,特殊情况也会出现不一致情况。这种传输线如果用于高频传输,会由于介质损耗而严重降低传输效率和质量,目前采用在高频介质损耗较低的高频板材,但这板材价格昂贵,增加产品的成本。另外,微带线由于裸漏在pcb板表面,因此当其长度如果大于几个波长,会有额外辐射影响传输效率和质量。

3、而一种更高传输和发射效率且成本有优势的毫米波雷达天线系统设计变得尤为重要。


技术实现思路

1、针对上述
技术介绍
所提出的问题,本专利技术的目的是:旨在提供一种简单、稳定的并且可以低成本实现的雷达天线结构。

2、为实现上述技术目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种由电路板和金属化结构件形成的准空气集成波导天线系统,其准空气集成波导天线系统具有:

4、电路板,其一侧导电层或部分导电层包含焊接至少一个雷达芯片组件,该雷达芯片组件具有至少一个雷达信号发射器和/或接收器;

5、金属化结构件或金属化结构组件,金属化结构件在其上侧具有一个或多个用于发射和/或接收雷达信号的天线阵列;

6、其中,雷达芯片组件的至少一个发射器和/或接收器和金属化结构件上侧的至少一个天线阵列之间的连接通过准空气集成波导传输实现;

7、雷达芯片组件的至少一个发射器和/或接收器和雷达芯片组件的bga封装位于同一侧,雷达芯片组件bga焊接在电路板上,雷达芯片组件的发射器和/或接收器沿着电路板方向发射和/或从电路板方向接收;

8、在至少一个发射器和/或接收器的区域中,雷达波可穿透电路板;

9、金属化结构件和雷达芯片组件分别布置在电路板两个不同表面导电层或部分导电层上,金属化结构件的有规则的凸起和电路板导电层或部分导电层通过有规则排列的焊盘焊接形成导电连接;

10、至少一个准空气集成波导通过金属化结构件的面向电路板导电层的槽或凹陷和/或凸起,和电路板的导电层或部分导电层和/或有规则的焊盘形成。

11、金属化结构件与电路板导电层或部分导电层的连接方式可以是:

12、金属化结构件通过和电路板导电层上有规律排列的焊盘焊接连接,

13、或者金属化结构件有规则的凸起与电路板导电层焊接,

14、或者金属化结构件下侧有规则的凸起与电路板导电层焊接,

15、或者金属化结构件下侧有规则的凸起通过导电膏/胶粘合连接,

16、或者金属化结构件下侧有规则的凸起与电路板导电层接触或不接触并通过螺丝或者其他方式固定。

17、结构件由塑料部件金属化而成或部分金属化而成,或者由导电的金属压铸或机加工形成。适宜地,结构件与电路板平行和固定的定位可以通过结构,例如从模具件或机加工件凸出到电路板的留空处或孔中的榫头或销钉实现或落实固定实现。

18、电路板中的至少一个对于雷达波可穿透的部位的实现方式可以是:

19、电路板的该部位开孔侧壁金属化形成,侧壁金属化和电路板的上下侧导电层或部分导电层导电连接;

20、或者电路板的该部位利用有规律金属通孔围绕或被有规则金属通孔包围,金属通孔和电路板的上下侧导电层连接,或者金属通孔和雷达芯片组件的焊盘及金属化结构件焊盘连接;

21、可穿透部位开孔的形状大小和雷达芯片组件中的发射器和/或接收器大小相接近。

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【技术保护点】

1.一种由电路板和金属化结构件形成的准空气集成波导天线系统,其特征在于:准空气集成波导天线系统包括:

2.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:电路板在雷达芯片组件的发射器和/或接收器的区域中对雷达波是可穿透的,电路板在该部位开孔并在孔的侧壁周围金属化形成,侧壁周围金属化部分和电路板的上下侧导电层或部分导电层导电连接。

3.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:电路板在雷达芯片组件的发射器和/或接收器的区域中对雷达波是可穿透的,电路板在该部位利用有规则金属通孔围绕或被有规则金属通孔包围,金属通孔和电路板的上下侧导电层或部分导电层导电连接。

4.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:电路板在雷达芯片组件的发射器和/或接收器的区域中对雷达波是可穿透的,电路板在该部位周围有规则的金属通孔和雷达芯片组件的焊盘和/或金属化结构件焊盘导电连接。

5.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:雷达波可穿透部位开孔的形状和大小和雷达芯片组件中的发射器和接收器的形状和大小相接近。

6.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:金属化结构件的有规则的凸起通过和电路板导电层或部分导电层上有规则排列的焊盘焊接。

7.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:金属化结构件下侧有规则的凸起与电路板导电层焊盘焊接。

8.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:金属化结构件下侧有规律的凸起通过导电膏/胶粘合连接并固定。

9.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:金属化结构件下侧有规则的凸起与电路板导电层或部分导电层接触或不接触并通过螺丝固定。

10.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:电路板可以包括多个雷达芯片组件。

11.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:金属化结构件由塑料部件金属化而成或部分金属化而成,或者由导电的金属压铸或机加工形成。

12.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:金属化结构组件可以由多个金属化结构件和/或金属导电层组合而成。

13.根据上述权利要求中的任一项所述的准空气集成波导天线系统,其特征在于:至少一个元件布置在电路板的面向金属化结构件的侧面上,其中,所述元件通过结构件中空腔覆盖,所述空腔的表面被金属化。

14.根据上述权利要求中的任一项所述的准空气集成波导天线系统,其特征在于:金属化结构件与电路板非焊接连接的平行和固定的定位可以通过结构,从模具件或机加工件凸出到电路板的留空处或孔中的榫头或销钉或螺丝固定实现。

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【技术特征摘要】

1.一种由电路板和金属化结构件形成的准空气集成波导天线系统,其特征在于:准空气集成波导天线系统包括:

2.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:电路板在雷达芯片组件的发射器和/或接收器的区域中对雷达波是可穿透的,电路板在该部位开孔并在孔的侧壁周围金属化形成,侧壁周围金属化部分和电路板的上下侧导电层或部分导电层导电连接。

3.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:电路板在雷达芯片组件的发射器和/或接收器的区域中对雷达波是可穿透的,电路板在该部位利用有规则金属通孔围绕或被有规则金属通孔包围,金属通孔和电路板的上下侧导电层或部分导电层导电连接。

4.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:电路板在雷达芯片组件的发射器和/或接收器的区域中对雷达波是可穿透的,电路板在该部位周围有规则的金属通孔和雷达芯片组件的焊盘和/或金属化结构件焊盘导电连接。

5.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:雷达波可穿透部位开孔的形状和大小和雷达芯片组件中的发射器和接收器的形状和大小相接近。

6.根据权利要求1所述的一种准空气集成波导天线系统,其特征在于:金属化结构件的有规则的凸起通过和电路板导电层或部分导电层上有规则排列的焊盘焊接。

7.根据权利要求1所述的一种准空气集成...

【专利技术属性】
技术研发人员:张龙兵徐志伟谢飞龙高虎
申请(专利权)人:领瞳科技上海有限公司
类型:新型
国别省市:

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