CN101107751A - 用于发射和接收电磁辐射的装置 - Google Patents
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Abstract
用于发射和接收电磁辐射、尤其是微波辐射的装置，它具有至少一个馈入元件、至少一个空心导体和至少一个棒状辐射器，其中在空心导体的第一端部上这样设置馈入元件，使得由馈入元件反射的功率通过空心导体传导；或者使通过空心导体导引的接收功率耦入到馈入元件里面，并且在空心导体的第二端部上这样设置棒状辐射器，使得通过空心导体导引的发射功率借助于棒状辐射器进行成束并且反射；或者使入射的接收功率通过棒状辐射器成束并且在空心导体中传导。
Description
本发明涉及一种用于发射和接收电磁辐射、尤其是微波辐射的装置，它具有至少一个馈入元件、至少一个空心导体和至少一个棒状辐射器，其中在空心导体的第一端部上这样设置馈入元件，使得由馈入元件反射的功率通过空心导体传导，或者说使通过空心导体导引的接收功率耦入到馈入元件里面；并且在空心导体的第二端部上这样设置棒状辐射器，使得通过空心导体导引的发射功率通过棒状辐射器成束并且反射，或者说使入射的接收功率通过棒状辐射器成束并且传导到空心导体中。
背景技术
由DE 199 39 834 A1已知一种多射线的雷达传感器，它具有一用于聚焦体的固定体，其中在透镜与发射/接收元件之间这样设置聚焦体，使得它使相应发射/接收元件的射线以电透镜为基准进行预聚焦。所述聚焦体通过一介电板进行固定，在其中装入一固定体。该固定体在其材料和其几何尺寸方面这样构成，使得在各个聚焦体之间产生尽可能微少的耦联。这个装置存在的问题是，由发射/接收元件产生不期望的不通过预聚焦体获得的电磁辐射反射。相应地也不能够使发射及接收元件以及附加的围绕这个发射及接收元件安置的元件相对于外部的电磁干扰辐射进行屏蔽。
本发明的核心及优点
本发明的核心是，给出一种用于发射和接收电磁辐射的装置，其中电路板一在其上可以在发射和接收方向上对于发射及接收元件、也称为馈入元件进行电磁屏蔽一但是在此在没有通过发射及接收元件而传递到预聚焦体上的电磁辐射的反射的情况下，不可以在屏蔽装置上产生反射；并且避免各个发射及接收元件之间的去耦联。按照本发明这个目的通过独立权利要求的特征得以实现，即在馈入元件与预聚焦体之间设有空心导体。有利的改进方案和优选方案由从属权利要求给出。
有利的是，至少一个馈入元件设置在一电路板上。由此能够通过电路板使发射及接收元件固定，并且防止由于机械负荷引起的不期望的失调。
此外有利的是，所述馈入元件是一种片式天线或者一种微型带状导体。由于至少一个片式天线形式或者空心连续微型带状导体形式的馈入元件的结构，所以能够通过腐蚀工艺在电路板上经济地实现该馈入元件，并且还可以使大部分发射功率耦入到空心导体里面。
此外有利的是，所述空心导体固定在电路板上。通过使空心导体借助于经济的钎焊工艺固定在电路板上，就能够实现空心导体与电路板的牢固且持久的连接，以及使各个发射/接收元件之间的串扰最小化。
特别有利的是，所述空心导体与电路板的接地机构进行电连接。由此能够避免空心导体的浮动电位。此外能够使钎焊面通过透穿接通触点方便地在电路板中接通，用于达到一种简单地要实现的地接触并且使空心导体与电路板可靠连接，通过所述钎焊面使空心导体固定在电路板上。
此外有利的是，所述空心导体是一种圆形空心导体，因为由此可以使预聚焦体同样以旋转对称的形式实现，并由此可以理想地与空心导体连接。在此例如可以通过粘接工艺实现棒状辐射器在空心导体上的连接，更确切地说这样进行连接，使预聚焦体完全封闭空心导体端部。
以有利的方式使分别由一馈入元件、一空心导体和一棒状辐射器组成的多个发射及接收装置并排地设置，由此可以实现多辐射的发射及接收装置，由此例如通过不同发射及接收通道的相位分析可以确定所接收的电磁辐射的入射角。
特别有利的是，所述电路板在系统的发射和接收方向上通过一种金属板进行电屏蔽。其优点是，未聚焦的反射的发射功率不发出干扰射线并且可能产生干扰反射，因为它通过金属板向外进行屏蔽，以及使入射的电磁干扰辐射不能入射到发射及接收元件上。
此外有利的是，所述金属板在空心导体部位处具有空隙，穿过该空隙可以导引空心导体，由此可以使要被反射的发射功率或者要被接收的接收功率借助于空心导体穿过金属板导引，在此不产生金属板上的折射或反射。
此外有利的是，设有一介电的透镜，它使反射或接收的辐射发生聚焦，由此可以使预聚焦的各射线的光路对应于各自的应用而进行聚焦。尤其在这个装置为了适配地调节距离和速度而在汽车中使用时有利的是，这样设计介电透镜的尺寸，使得发射和接收的辐射获得在本身汽车前面的行驶轨迹范围，但是有意识地不检测在这个检测范围以外的不重要的物体。
由下面对于在附图中所示的本发明实施例的描述给出本发明的其它特征、应用可能性和优点。在此所有所述和所示的特征独立地或者任意组合地形成本发明的内容，独立于其在权利要求或者其相关中的概述以及独立于其在描述或附图中的公式或视图。
附图说明
下面借助于附图解释本发明的实施例。附图中：
图1以示意截面图示出一种单个的发射及接收元件的按照本发明的装置，
图2以三维立体图示出多个发射及接收元件的系统。
具体实施方式
在图1中示出按照本发明的装置的示意截面图，其中为了易于理解，松散的、即不相互连接地示出各个部件。当然各个部件至少部分地相互连接，用于得到一种稳定且牢固的装置。可以看到一电路板1，它例如可以由高频电路板构成。这个电路板包括电元器件，它们例如以平面结构形式制成。在电路板1上还设有馈入元件2，它们同样可以在平面工艺中在电路板1上实现，并且例如以片式天线的形式构成。该片式天线2例如通过一种微型带状导体3连接，用于使发射功率传导到片式天线2上，或者使接收功率从片式天线2传导到后置的元器件上。按照本发明也可以规定，代替片式天线使馈入元件由空心连续微型带状导体构成，它同样在空心导体方向上反射，并且从这个方向上对于接收信号进行接收。在馈入元件2上方设置一空心导体4，其波传播方向基本垂直于电路板1的表面指向。这个空心导体4可以有利地与电路板1连接，这如此来实现：例如在电路板1上构成接触面，使空心导体4可以与该接触面进行钎焊。要被反射的发射功率由馈入元件2在空心导体传播方向上反射，并且由空心导体在其另一端部上导引。从位于背离馈入元件2的空心导体一侧上的空心导体第二端部上有利地固定一棒状辐射器5，它使通过空心导体导引的发射功率预聚焦，并且反射到发射/接收方向。为此该棒状辐射器有利地由一种介电材料构成。按照另一种实施变型可以规定，设有一金属板6，它使电路板1在发射和接收方向上屏蔽电磁辐射，或者说防止从电路板1反射的干扰辐射传播到周围环境。为了防止发射及接收辐射在金属板6上的折射和反射，有利的是，在金属板6中设有至少一个空隙，例如由圆形空心导体构成的空心导体4正好可以穿过该空隙突出来。由此避免在金属板6上的反射和折射，但是电路板1不仅屏蔽自身的干扰辐射而且屏蔽外部的干扰辐射。按照另一种实施例变型可以附加地规定，设有一介电透镜8，它使通过棒状辐射器来预聚焦的辐射对应于本装置的发射和接收范围进行成束。
在图2中示出一种多射线的发射及接收装置的三维视图，该装置具有按照本发明的思想。仍然可以看到电路板1，在其上设置馈入元件2，它们例如通过微型带状导体3实现电接通。在所示实施例中，所述馈入元件2由片式天线构成，但是代替片式天线2也可以使微型带状导体3延长，由此使微型带状导体3起到馈入元件的作用。按照另一种实施例可以围绕馈入元件2设有一用于空心导体4的接触面7，它们例如通过透穿接通触点9使空心导体与电路装置1的电网络连接。为了更好地理解，在图2中总共示出四个发射及接收通道，它们分别通过由一馈入元件、一空心导体和一棒状辐射器所组成的装置组成。在此为了清晰，在两个左边的装置上未示出空心导体4，因此也可以看到在其下面隐藏的馈入元件与接通触点以及空心导体的接通触点7。相对于两个左边的通道悬浮地示出相应的棒状辐射器5。两个右边的发射及接收通道通过空心导体4表示，它们遮盖馈入元件2以及空心导体的接通触点7。所述空心导体4特别有利地由圆形空心导体构成，并且在电路板的接地环7上进行钎焊。在圆形空心导体的上端部上固定棒状辐射器形式的预聚焦体，例如借助于一种粘接工艺来进行。
为了清晰起见，在图2中未示出金属板6，但是这个金属板在圆形空心导体部位处具有空隙，圆形空心导体4可以穿过空隙导引，由此实现电路板1的完全屏蔽。同样在图2中未示出介电透镜8，它相应地使所述四个单个通道进行聚焦。通过微型带状导体3导引的发射信号在片式天线2上给出，它们使发射功率在圆形空心导体4的对称轴线方向上反射。由馈入元件2反射的发射功率通过圆形空心导体4导引，并且在单个通道通过在图2中未示出的介电透镜8相应地进行聚焦之前，在圆形空心导体4的上端部上借助于作为预聚焦体的棒状辐射器成束并且反射。在接收情况下，入射的接收辐射借助于未示出的、介电透镜8基本上在由棒状辐射器构成的预聚焦体5上进行聚焦，并且从棒状辐射器耦入到圆形空心导体4里面。所述接收功率通过圆形空心导体4穿过未示出的金属板6的空隙传导，并且在圆形空心导体4的下端部上耦入到例如由片式天线或者空心连续的微型带状导体所构成的馈入元件2里面，并且为了继续处理而传递到后置的电元器件上。
Claims (10)
1.用于发射和接收电磁辐射、尤其是微波辐射的装置，它具有至少一个馈入元件(2)、至少一个空心导体(4)和至少一个棒状辐射器(5)，其中在空心导体(4)的第一端部上这样设置馈入元件(2)，使得由馈入元件(2)反射的发射功率通过空心导体(4)传导；或者通过空心导体(4)导引的接收功率被耦入到馈入元件里面，并且在空心导体(4)的第二端部上这样设置棒状辐射器(5)，使得通过空心导体(4)导引的发射功率借助于棒状辐射器(5)成束并且反射；或者使入射的接收功率通过棒状辐射器(5)成束并且在空心导体(4)中传导。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述馈入元件(2)设置在一电路板(1)上。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述馈入元件(2)是一种片式天线或者一种微型带状导体。
4.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述空心导体(4)固定在电路板(1)上。
5.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述空心导体(4)与电路板(1)的接地机构(7)进行电连接。
6.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述空心导体(4)是一种圆形空心导体。
7.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，多个发射及接收装置(2，3，4，5)并排地设置。
8.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述电路板(1)在装置的发射和接收方向上借助于一金属板(6)进行电屏蔽。
9.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述金属板(6)在空心导体(4)部位处具有空隙，穿过该空隙导引所述空心导体(4)。
10.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，设有一介电的透镜(8)，它使反射或接收的辐射进行聚焦。
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