CN108398671A - 具有能够抑制低频噪声的结构的雷达 - Google Patents

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Abstract

具有能够抑制低频噪声的结构的雷达。一种车载雷达。在该车载雷达中，高通滤波器设置在连接发射芯片和接收芯片的信号线上，该信号线使得本地振荡信号能够通过其进行传送。该高通滤波器防止通过沿其传送本地振荡信号的信号线引入噪声。这防止了检测准确度因从车载雷达的内部产生的低频噪声而降低。连接到信号线的高通滤波器被实现为各种配置，由此提供了能够在保持车载雷达的现有结构的同时有效地抑制低频噪声的结构。

Description

具有能够抑制低频噪声的结构的雷达
技术领域
本公开涉及车载雷达，并且更具体地，涉及具有能够抑制低频噪声的结构的车载雷达。
背景技术
车载雷达是设置在车辆的前部或后部中以通过使用高频(或射频)信号发送和接收无线电波来检测目标的装置。
车辆能够使用车载雷达来检测与该车辆邻近的障碍物或者与该车辆邻近地行驶的另一车辆。特别是，车载雷达主要用于诸如自主驾驶系统这样的驾驶员支持系统中，以获取关于邻近的障碍物或车辆的信息。
由于车载雷达使用高频信号来检测目标，因此车载雷达的检测准确度可能受到在车载雷达的无线电发送和/或接收期间所产生的低频噪声的影响。
例如，当检测到低频噪声时，即使在没有目标存在的情况下，车载雷达也会将低频噪声识别为目标(例如，重影目标)，这是有问题的。
因此，车载雷达从自外部源接收到的信号中去除低频噪声，以使用噪声去除后的信号来检测目标。
然而，可能从车载雷达的内部产生低频噪声。在这种情况下，车载雷达可能无法区别噪声是从外部源接收到的还是从车载雷达的内部产生的，这是有问题的。
因此，需要一种用于抑制从车载雷达的内部产生的低频噪声并提高目标检测准确度的解决方案。
发明内容
本公开的各个方面提供了一种车载雷达，该车载雷达能够抑制低频噪声并且提高目标检测的准确度。
还提供了一种车载雷达，该车载雷达能够抑制在车载雷达的内部中沿着发送和接收信号的线中产生的低频噪声。
还提供了一种车载雷达，该车载雷达具有使得能够容易地设置能够抑制低频噪声的配置的结构。
在本公开的一个方面，提供了一种雷达，该雷达包括：发射芯片，该发射芯片连接到发射天线，以经由所述发射天线向外发射信号；多个接收芯片，所述多个接收芯片连接到接收天线，以从外部源接收信号；多条信号线，所述多条信号线分别将所述发射芯片连接到所述多个接收芯片，以将信号从所述发射芯片传送到所述多个接收芯片，该信号使所述多个接收芯片的频率与在所述发射芯片中使用的频率同步；以及高通滤波器，所述高通滤波器分别连接到所述多条信号线，以从沿着所述多条信号线传送的所述信号中滤除低频分量。
所述高通滤波器中的每一个可以包括一条或更多条第一短截线和第二短截线，所述一条或更多条第一短截线在交叉的方向上连接到所述多条信号线中的对应信号线，该第二短截线连接在所述一条或更多条第一短截线与位于所述一条或更多条第一短截线下方的接地层之间。
所述高通滤波器中的每一个还可以包括设置在所述一条或更多条第一短截线与所述接地层之间的电介质，所述第二短截线被设置在所述电介质中设置的通孔中。
所述多条信号线可以沿着单一方向设置。连接到所述多条信号线中的对应信号线的所述一条或更多条第一短截线可以设置在所述多条信号线的单一侧上。
连接到所述多条信号线中的一条信号线的一条或更多条第一短截线可以设置在所述多条信号线的一侧上。连接到所述多条信号线中的另一条信号线的一条或更多条第一短截线可以设置在所述多条信号线的另一侧上。
连接到所述多条信号线的所述一条或更多条第一短截线中的至少一条第一短截线可以具有由垂直于所述多条信号线设置的部分和平行于所述多条信号线设置的部分组成的弯曲部。
在本公开的另一方面，提供了一种雷达，该雷达包括：发射芯片，该发射芯片连接到发射天线，以经由所述发射天线向外发射信号；接收芯片，该接收芯片连接到接收天线，以从外部源接收信号；信号线，该信号线连接所述发射芯片和所述接收芯片，以将信号从所述发射芯片传送到所述接收芯片，该信号使所述接收芯片的频率与在所述发射芯片中使用的频率同步；以及高通滤波器，该高通滤波器连接到所述信号线，以对沿着所述信号线传送的低频分量进行滤波。
根据实施方式，能够通过将高通滤波器设置在车载雷达内部的用于频率同步的信号从发射芯片沿着其传输到接收芯片的信号线上来防止从发射芯片传送到接收芯片的信号包括低频噪声。
根据实施方式，能够抑制从发射芯片传输到接收芯片的信号中的低频噪声，由此防止目标检测的准确度由于从车载雷达的内部产生的低频噪声而劣化。
根据实施方式，由于设置在连接发射芯片和接收芯片的信号线上的高通滤波器能够具有各种结构，因此能够根据车载雷达的结构容易地实现用于抑制噪声的高通滤波器。
附图说明
根据结合附图进行的以下详细描述，将更清楚地理解本公开的上述和其它目的、特征和优点，其中：
图1例示了根据实施方式的车载雷达的示例性结构；
图2例示了根据实施方式的包括在车载雷达的每个接收芯片中的示例性混频器；
图3例示了根据实施方式的包括设置在连接车载雷达中的发射芯片和接收芯片的信号线上的高通滤波器的示例性结构；
图4例示了图3中所示的车载雷达的一部分的沿着I-I'线截取的横截面；
图5和图6例示了根据实施方式的包括与连接车载雷达中的发射芯片和接收芯片的信号线连接的高通滤波器的其它示例性结构；
图7例示了根据实施方式的第一短截线的另一示例性结构；以及
图8例示了根据实施方式的示例性结构，其中第一短截线的宽度在第二短截线的方向上减小。
具体实施方式
在下文中，将详细地参考本公开的实施方式，在附图中例示了本公开的实施方式的示例。在整个文档中，应当参考附图，其中将使用相同的参考标号和符号来表示相同或相似的组件。在本公开的以下描述中，在对本文中包含的已知功能和组件的详细描述可能使本公开的主题变得不清楚的情况下，将省略对本文中包含的已知功能和组件的详细描述。
还将要理解的是虽然可以在本文中使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”这样的术语来描述各种元件，这些术语仅被用来将一个元件和另一元件区分开。这些元件的内容、顺序、次序或数量不受这些术语的限制。将要理解的是，当一个元件被称为“连接到”或“联接到”另一元件时，该元件不仅能够“直接地连接或联接到”另一元件，而且能够经由“中间的”元件“间接地连接或联接到”另一元件。在同一上下文中，将要理解的是，当一个元件被称为形成在另一元件“上”或另一元件“下”时，该元件不仅能够直接地形成在另一元件上或另一元件下，而且能够经由中间的元件间接地形成在另一元件上或另一元件下。
图1例示了根据实施方式的车载雷达100的示例性结构。
参照图1，根据实施方式的车载雷达100包括发射芯片120、连接到发射芯片120的发射天线111、接收芯片130、连接到接收芯片130的接收天线112以及连接发射芯片120和接收芯片130的信号线141和142。
发射芯片120输出车载雷达100向外发射的信号。发射芯片120经由发射天线111按照波的形式向外发射高频(或射频)信号。
根据车载雷达100，接收芯片130可以是一个或更多个接收芯片130。接收芯片130被配置为经由接收天线112从外部源接收信号，并且使用接收到的信号来检测目标。
发射芯片120和接收芯片130可以经由信号线141和142连接，信号从发射芯片120沿着信号线141和142传送到接收芯片130。
例如，发射芯片120可以经由信号线141和142将使接收芯片130的频率与在发射芯片120中使用的频率同步的频率同步信号传送到接收芯片130。
在这种情况下，发射芯片120的本地振荡器产生用于接收芯片130的频率同步的本地振荡信号，并且该本地振荡信号经由信号线141和142被传送到接收芯片130。
接收芯片130可以使用从发射芯片120接收到的要与在发射芯片120中使用的频率同步的本地振荡信号来变换接收芯片130的频率。
接收芯片130中的这种频率变换可以使用包括在每个接收芯片130中的混频器来执行。
图2例示了根据实施方式的包括在车载雷达100的每个接收芯片130中的示例性混频器。
参照图2，除了使用从发射芯片120的本地振荡器接收的频率f2之外，包括在每个接收芯片130中的混频器还可以使用频率f1来变换每个接收芯片130的频率。
例如，混频器可以通过输出通过从频率f1中减去从发射芯片120的本地振荡器接收的频率f2而得到的值来对每个接收芯片130的频率进行下变频。
另选地，混频器可以通过输出将从发射芯片120的本地振荡器接收的频率f2加上频率f1而得到的值来对每个接收芯片130的频率进行上变频。
因此，发射芯片120可以经由信号线141和142将由本地振荡器产生的本地振荡信号传输到接收芯片130，而接收芯片130可以通过使用混频器对发射芯片120的频率进行上变频或下变频来使接收芯片130的频率与发射芯片120的频率同步。
这里，低频噪声可以经由本地振荡信号从发射芯片120沿着其传送到接收芯片130的信号线141和142被传送到接收芯片130。
当接收到低频噪声时，接收芯片130不能够确定该低频噪声是经由接收天线112接收的信号还是从发射芯片120输出的信号。因此难以抑制接收到的用于检测目标的信号中的低频噪声。
根据实施方式的车载雷达100被设置有设置在本地振荡信号从发射芯片120沿着其传送到接收芯片130的信号线141和142上的能够抑制低频噪声的配置。因此能够去除车载雷达100内部中的低频噪声，同时提高车载雷达100的目标检测准确度。
图3例示了根据实施方式的包括设置在连接车载雷达100中的发射芯片120和接收芯片130的信号线141和142上的高通滤波器150的示例性结构。
参照图3，根据实施方式的车载雷达100包括发射芯片120、连接到发射芯片120的发射天线111、接收芯片130和连接到接收芯片130的接收天线112。
用于将由发射芯片120输出的本地振荡信号传送到接收芯片130的信号线141和142被设置在发射芯片120和接收芯片130之间。
信号线141和142连接在发射芯片120和接收芯片130之间。信号线141和142可以按照与接收芯片130的数量相等的数量设置，以连接于发射芯片120和接收芯片130之间。
高通滤波器150设置在信号线141和142上。高通滤波器150分别连接到信号线141和信号线142，以去除信号线141和信号线142中的低频噪声。
高通滤波器150分别连接到连接发射芯片120和接收芯片130的信号线141和信号线142。高通滤波器150可以被设置成一条或更多条短截线(stub)的形状。
例如，具有短截线形状的高通滤波器150可以设置在连接发射芯片120和接收芯片131的信号线141的一侧上。
另外，具有短截线形状的高通滤波器150可以设置在连接发射芯片120和接收芯片132的信号线142的另一侧上。
高通滤波器150可以被设置成一条或更多条短截线的形状。高通滤波器150的短截线的形状、宽度、尺寸和数量可以根据车载雷达100的结构和在信号线141和142中产生的低频噪声的水平而不同地实施。
高通滤波器150可以连接在连接发射芯片120和接收芯片130的信号线141和142与接地层之间，以抑制否则将被引入到信号线141和142的低频噪声。
因此，连接到信号线141和142的高通滤波器150能够防止低频噪声被传送到接收芯片130，从而使得能够防止车载雷达100的性能由于低频噪声而劣化。
图4例示了图3中所示的车载雷达100的一部分的沿着I-I'线截取的横截面。
参照图4，与连接发射芯片120和接收芯片130的信号线141和142中的对应信号线连接的高通滤波器154可以包括第一短截线151和第二短截线152，该第一短截线151连接到信号线141或142并且与信号线141或142共面设置，该第二短截线152连接到第一短截线151并且连接到位于第一短截线151下方的接地层154。
电介质153可以设置在第一短截线151和接地层154之间，并且第二短截线152可以设置在形成在电介质153中的通孔中。
具体地，第一短截线151与信号线141或142共面设置，而第二短截线152按照连接第一短截线152和位于电介质153下方接地层的方式设置在位于第一短截线151下方的电介质153的通孔中。
因此，提供了能够使信号线141和142中产生的低频噪声通过第一短截线151和连接到接地层154的第二短截线152被滤除的结构。
因此，在车载雷达100内，连接到本地振荡信号从发射芯片120沿着其传输到接收芯片130的信号线141和142的高通滤波器154能够防止低频噪声通过信号线141和142被传送到接收芯片130。
因此能够防止低频噪声通过传输本地振荡信号的信号线141和142被引入到接收芯片130中，由此防止目标检测准确度由于从车载雷达100的内部产生的低频噪声而劣化，并且提高车载雷达100的性能。
与连接发射芯片120和接收芯片130的信号线141和142连接的高通滤波器154可以根据连接发射芯片120和接收芯片130的信号线141和142的数量或布置结构而不同地设置。
图5例示了根据实施方式的包括与连接车载雷达110中的发射芯片120和接收芯片130的信号线141和142连接的高通滤波器150的另一示例性结构。
参照图5，根据实施方式的车载雷达100包括发射芯片120、发射天线111、接收芯片130、接收天线112、传输本地振荡信号的信号线141和142以及连接到信号线141和142的高通滤波器150。
在车载雷达100中设置有两个接收芯片130的情况下，可以分别设置两条信号线141和142来连接发射芯片120和接收芯片130。
另外，连接到信号线141和142的高通滤波器150可以相对于信号线141和142设置在同一侧。
具体地，与连接发射芯片120和接收芯片131的信号线141连接的高通滤波器150以及与连接发射芯片120和接收芯片132的信号线142连接的高通滤波器150可以设置在信号线141和142的同一侧。
因此，能够在保持车载雷达100的现有结构的同时容易地设置高通滤波器150，以抑制连接车载雷达100的发射芯片120和接收芯片130的信号线141和142中的低频噪声。
另外，当连接到信号线141和142的高通滤波器150被设置为两个或更多个高通滤波器150时，可以以相同的距离设置高通滤波器150。
另选地，当两个或更多个高通滤波器150连接到信号线141和142时，可以以不同的距离设置高通滤波器150。高通滤波器150之间的距离可以被确定为在接收芯片130的方向上增加或减小。
另外，连接到信号线141和142的高通滤波器150的形状、宽度、尺寸和数量可以不同地实施。高通滤波器150的形状可以根据车载雷达100中的发射芯片120和接收芯片130的布置结构而不同地实施。
图6例示了根据实施方式的包括与连接车载雷达100中的发射芯片120和接收芯片130的信号线141和142连接的高通滤波器150的另一示例性结构。
参照图6，在根据实施方式的车载雷达100中，高通滤波器150可以连接到信号线141和142，本地振荡信号从发射芯片120沿着信号线141和142传输到接收芯片130。
每个高通滤波器150可以包括第一短截线151和第二短截线152，该第一短截线151连接到信号线141或142并且与信号线141或142共面设置，该第二短截线152连接在第一短截线151和位于第一短截线151下方的接地层154之间。
高通滤波器150的第一短截线151可以被设置为一条或更多条第一短截线151。第一短截线151可以被成形为使得其至少一部分是弯曲的。
例如，高通滤波器150的第一短截线151可以包括弯曲部。具体地，第一短截线151可以由垂直地连接到信号线141或142的部分和平行于信号线141或142设置的部分组成。在另一示例中，高通滤波器150的第一短截线151可以包括多个弯曲部。
图7例示了根据实施方式的第一短截线的另一示例性结构。
在另一示例中，每个高通滤波器150的第一短截线151可以具有弯曲部。参照图7，与图6中所示的高通滤波器150不同，第一短截线151的弯曲部可以具有预定的曲率。
第一短截线151可以包括如图6中所示的成垂直角度的弯曲部或者如图7中所示的曲面弯曲部。
由于与信号线141和142共面设置以抑制信号线141和142的低频噪声的第一短截线151具有弯曲形状(即，包括弯曲部的形状)，因此能够提供在使设置第一短截线151的空间最小化的同时能够抑制信号线141和142的低频噪声的结构。
另外，参照图6和图7，分别连接到两条信号线141和142的高通滤波器150被例示为设置在信号线141和信号线142的同一侧。然而，应当理解的是，分别连接到信号线141和信号线142的高通滤波器150可以设置在信号线141和信号线142的不同的侧上。
如上所述，在根据实施方式的车载雷达100中，高通滤波器150连接到本地振荡信号从发射芯片120沿着其传输到接收芯片130的信号线141和142，使得高通滤波器150的与信号线141和142共面设置的第一短截线151可以按照各种尺寸、数量和形状来具体实现。
图8例示了根据实施方式的其中第一短截线的宽度在第二短截线的方向上减小的示例性结构。
参照图8，在高通滤波器150中，可以以各种宽度和方向来实现与信号线141和142共面设置的第一短截线151。
在一个示例中，在每个高通滤波器150中，第一短截线151可以被配置为使得其连接到信号线141或142的部分的宽度可以不同于其连接到第二短截线152的部分的宽度。
在另一示例中，第一短截线151可以被配置为使得其宽度在从信号线141或142到第二短截线152的方向上减小。
参照图8，每条第一短截线151被例示为包括弯曲部。然而，即使如图5中所示在第一短截线151不具有弯曲部的情况下，第一短截线151也可以被配置为使得其宽度如图8中所示地改变。
如图8所示，第一短截线151可以被设置成相同的形状或对称的形状。
因此，将高通滤波器150连接到传输本地振荡信号的信号线141和142的结构能够容易地在车载雷达100的内部中实现。还能够抑制在信号线141和142中产生的低频噪声，从而提高车载雷达100的目标检测准确度。
根据实施方式，能够通过将高通滤波器150设置在本地振荡信号在车载雷达100内部从发射芯片120沿着其传输到接收芯片130的信号线141和142上来防止低频噪声通过信号线141和142传送到接收芯片130。
因此能够防止接收芯片130的目标检测准确度由于从车载雷达100的内部产生的低频噪声而降低。
另外，由于连接到信号线141和142的高通滤波器150能够根据发射芯片120、接收芯片130以及信号线141和142的布置结构而被不同地实施，因此可以提供在保持车载雷达100的现有结构的同时能够有效地抑制从车载雷达100的内部产生的低频噪声的结构。
已经呈现了前述的描述和附图，以说明本公开的某些原理。本公开所涉及的领域中的技术人员能够在不脱离本公开的原理的情况下通过组合、分割、替换或改变元件来进行许多修改和改变。本文中公开的前述实施方式应当被解释为是例示性的，而不是限制本公开的原理和范围。应当理解的是，本公开的范围将由所附的权利要求限定，并且其所有等同物都落入本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年2月8日提交的韩国专利申请No.10-2017-0017521的优先权，该韩国专利申请出于所有目地通过引用方式被并入到本文中，如同完整地在本文中陈述一样。

Claims (15)

1.一种雷达，该雷达包括：
发射芯片，所述发射芯片连接到发射天线，以经由所述发射天线向外发射信号；
多个接收芯片，所述多个接收芯片连接到接收天线，以从外部源接收信号；
多条信号线，所述多条信号线分别将所述发射芯片连接到所述多个接收芯片，以将信号从所述发射芯片传送到所述多个接收芯片，所述信号使所述多个接收芯片的频率与在所述发射芯片中使用的频率同步；以及
高通滤波器，所述高通滤波器分别连接到所述多条信号线，以从沿着所述多条信号线传送的所述信号中滤除低频分量。
2.根据权利要求1所述的雷达，其中，所述高通滤波器中的每一个包括一条或更多条第一短截线以及第二短截线，所述一条或更多条第一短截线在交叉的方向上连接到所述多条信号线中的对应信号线，所述第二短截线连接在所述一条或更多条第一短截线与位于所述一条或更多条第一短截线下方的接地层之间。
3.根据权利要求2所述的雷达，其中，所述高通滤波器中的每一个还包括设置在所述一条或更多条第一短截线与所述接地层之间的电介质，所述第二短截线被设置在所述电介质中设置的通孔中。
4.根据权利要求2所述的雷达，其中，所述多条信号线沿单一方向设置，并且连接到所述多条信号线中的对应信号线的一条或更多条第一短截线设置在所述多条信号线的单一侧上。
5.根据权利要求2所述的雷达，其中，所述多条信号线沿单一方向设置，连接到所述多条信号线中的一条信号线的一条或更多条第一短截线设置在所述多条信号线的一侧上，并且连接到所述多条信号线中的另一条信号线的一条或更多条第一短截线设置在所述多条信号线的另一侧上。
6.根据权利要求2所述的雷达，其中，连接到所述多条信号线中的对应信号线的所述一条或更多条第一短截线中的至少一条第一短截线包括弯曲部。
7.根据权利要求6所述的雷达，其中，所述至少一条第一短截线包括多个所述弯曲部。
8.根据权利要求2所述的雷达，其中，所述一条或更多条第一短截线中的两条或更多条第一短截线被以相同的距离设置。
9.根据权利要求2所述的雷达，其中，所述一条或更多条第一短截线中的每一条第一短截线被配置为使得所述每一条第一短截线的连接到所述对应信号线的部分的宽度不同于所述每一条第一短截线的连接到所述第二短截线的部分的宽度。
10.根据权利要求2所述的雷达，其中，所述一条或更多条第一短截线中的每一条第一短截线被配置为使得所述每一条第一短截线的宽度在从所述对应信号线到所述第二短截线的方向上减小。
11.一种雷达，该雷达包括：
发射芯片，所述发射芯片连接到发射天线，以经由所述发射天线向外发射信号；
接收芯片，所述接收芯片连接到接收天线，以从外部源接收信号；
信号线，所述信号线连接所述发射芯片和所述接收芯片，以将信号从所述发射芯片传送到所述接收芯片，所述信号使所述接收芯片的频率与在所述发射芯片中使用的频率同步；以及
高通滤波器，所述高通滤波器连接到所述信号线，以滤除沿着所述信号线传送的低频分量。
12.根据权利要求11所述的雷达，其中，所述高通滤波器包括一条或更多条第一短截线以及第二短截线，所述一条或更多条第一短截线连接到所述信号线并且沿与所述信号线交叉的方向设置，所述第二短截线连接在所述第一短截线与位于所述第一短截线下方的接地层之间。
13.根据权利要求12所述的雷达，其中，所述高通滤波器还包括设置在所述第一短截线与所述接地层之间的电介质，所述第二短截线被设置在所述电介质中设置的通孔中以连接所述第一短截线和所述接地层。
14.根据权利要求12所述的雷达，其中，与多条信号线中的对应信号线连接的所述一条或更多条第一短截线中的至少一条第一短截线包括弯曲部。
15.根据权利要求12所述的雷达，其中，所述一条或更多条第一短截线中的每一条第一短截线被配置为使得所述每一条第一短截线的连接到对应信号线的部分的宽度不同于所述每一条第一短截线的连接到所述第二短截线的部分的宽度。
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