CN109478724A - 镀覆注塑成型的汽车雷达波导天线 - Google Patents

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Abstract

一种雷达系统包括分块组件，其包括第一部分和第二部分。第一部分和第二部分形成接缝，其中第一部分具有与接缝相对的顶侧，第二部分具有与接缝相对的底侧。该系统包括至少一个端口，其位于第二部分的底侧上。另外，该系统包括多个辐射元件，其位于第一部分的顶侧上，其中多个辐射元件布置成多个阵列。此外，该系统包括分块组件中的一组波导，其配置为将每个阵列耦合到至少一个端口。此外，分块组件由聚合物制成，并且其中至少一组波导、至少一个端口和多个辐射元件在聚合物的表面上包括金属。

Description

镀覆注塑成型的汽车雷达波导天线
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年7月26日提交的美国专利申请号15/219423的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
背景技术
除非本文另有说明，否则本部分中描述的材料不是本申请权利要求的现有技术，并且不因包含在本部分中而被认为是现有技术。
无线电检测和测距(RADAR)系统可用于通过发射无线电信号和检测返回的反射信号来主动估计到环境特征的距离。可以根据发射和接收之间的时间延迟来确定与无线电反射特征的距离。雷达系统可以发射频率随时间变化的信号，比如具有时变频率斜坡的信号，然后将发射信号和反射信号之间的频率差异与范围估计相关联。一些系统还可以基于所接收的反射信号中的多普勒频移来估计反射物体的相对运动。
定向天线可以用于信号的发射和/或接收，以将每个范围估计与方位相关联。更一般地，定向天线也可用于将辐射能量聚焦在给定的感兴趣视场上。将测量的距离和方向信息组合在一起可以映射周围的环境特征。因此，雷达传感器可以例如由自主车辆控制系统使用，以避免由传感器信息指示的障碍物。
一些示例性汽车雷达系统可以配置为在77千兆赫兹(GHz)的电磁波频率下操作，其对应于毫米(mm)波电磁波长(例如对于77GHz为3.9mm)。这些雷达系统可以使用可将辐射能量聚焦成紧密波束的天线，以使雷达系统能够以高精度测量环境，比如自主车辆周围的环境。这种天线可以是紧凑的(通常具有矩形形状因子)、高效的(即很少的77GHz能量损失到天线中的热量或反射回到发射器电子器件中)，并且成本低且易于制造(即具有这些天线的雷达系统可以大批量生产)。
发明内容
本文公开了涉及用于雷达系统的方法和设备的实施例。该雷达系统包括分块组件，其包括第一部分和第二部分。第一部分和第二部分形成接缝，其中第一部分具有与接缝相对的顶侧，第二部分具有与接缝相对的底侧。系统还包括至少一个端口，其位于第二部分的底侧上。
另外，该系统包括多个辐射元件，其位于第一部分的顶侧上，其中多个辐射元件布置成多个阵列。此外，该系统包括分块组件中的一组波导，其配置为将每个阵列耦合到至少一个端口。此外，分块组件由聚合物制成，并且其中至少一组波导、至少一个端口和多个辐射元件在聚合物的表面上包括金属。
在另一方面，本申请描述了一种形成波导天线单元的方法。该方法包括由聚合物形成分块组件的第一部分，其中第一部分包括位于第一部分的顶侧上的多个辐射元件，并且其中多个辐射元件布置成多个阵列。该方法还包括由聚合物形成分块组件的第二部分，其中第二部分包括在第二部分的底侧上的至少一个端口。另外，该方法包括在第一部分的至少第一区域和第二部分的第二区域上形成金属表面。此外，该方法包括通过耦合第一部分的底侧和第二部分的顶侧以形成接缝来组装分块组件，其中耦合在第一部分和第二部分之间形成电连接。接缝可以限定分块组件中的一组波导的中心，该组波导配置为将每个阵列耦合到至少一个端口中的至少一个。另外，至少一组波导、至少一个端口和多个辐射元件包括金属。
在又一示例中，提供了一种雷达系统。该雷达系统包括辐射组件，其具有多个部分，其中每个部分由聚合物制成。该雷达系统还包括端口，其形成在多个部分中的至少一个中。该端口可以位于辐射组件的底侧上。另外，该系统包括多个辐射元件，其形成在多个部分中的至少一个中。所述辐射元件可以位于辐射组件的顶侧上。并且，多个辐射元件可以布置成多个阵列。此外，该系统包括辐射组件中的一组波导，其配置为将每个阵列耦合到至少一个端口中的至少一个。此外，所述一组波导、至少一个端口和多个辐射元件在聚合物的表面上包括金属。
前述发明内容仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。除了以上描述的说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，其他方面、实施例和特征将变得显而易见。
附图说明
图1A示出了根据示例性实施例的示例天线的顶部的组装视图。
图1B示出了根据示例性实施例的示例天线的底部的组装视图。
图1C示出了具有金属部分的波导的示例性等距截面图。
图1D示出了具有金属部分的波导的示例性等距截面图。
图1E示出了具有金属部分的波导的示例性等距截面图。
图2A示出了根据示例性实施例的示例天线的第一层。
图2B示出了根据示例性实施例的示例天线的第二层。
图3示出了根据示例性实施例的示例功率耦合器。
图4示出了根据示例性实施例的在组装的示例天线内形成的概念波导信道。
图5示出了根据示例性实施例的示例天线的示例性波辐射部分。
图6示出了根据示例性实施例的形成波导天线单元的方法。
具体实施方式
在以下详细描述中，参考了附图，附图形成本发明的一部分。在附图中，除非上下文另有指示，否则类似的符号通常标识类似的部件。在具体实施方式、附图和权利要求中描述的说明性实施例并不意味着是限制性的。在不脱离本文提出的主题的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行其他改变。容易理解的是，如本文一般描述的并且在附图中示出的本公开的方面可以以各种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，所有这些在本文中都是明确设想的。
以下详细描述涉及用于由聚合物材料构成的雷达天线阵列的设备和方法。雷达天线阵列可以通过注射成型工艺形成。因为传统聚合物不会在雷达天线阵列井的射频(RF)部分中传导电磁能量，所以雷达天线阵列的聚合物表面的至少一部分可以涂覆有金属以便达到雷达单元足够的性能水平。可以通过许多不同的工艺将金属涂层施加到雷达天线阵列的各个表面。在一些示例中，金属涂层可以通过电镀结合。在其他示例中，金属涂层可以通过无电镀覆或物理气相沉积来施加。通常，金属层至少具有将通过波导传播的信号的趋肤深度。实际上，由于操作频率高，趋肤深度相对较薄。因此，上述镀覆工艺可以产生足够厚度的金属层用于波导操作。
自主车辆的雷达天线阵列可包括多个天线。每个天线可以配置为(i)发射电磁信号，(ii)接收电磁信号，或(iii)发射和接收电磁信号。天线可以形成天线元件阵列。阵列的每个天线可以从波导馈送(即提供有信号)。另外，波导可以将由各个天线接收的信号传送到雷达系统内的接收器。另外，位于天线单元外部的电路板可以将信号传送到天线单元和从天线单元传送信号。如本文所用，术语电磁能量、电磁信号、信号、电磁波和波可以互换使用，以表示与系统和方法一起使用的电磁能量。
以下详细描述可以与具有天线阵列的设备一起使用，该天线阵列可以采用单输入单输出、单输入多输出(SIMO)、多输入单输出(MISO)、多输入多输出(MIMO)和/或合成孔径雷达(SAR)雷达天线架构的形式。雷达天线架构可以包括多个“双端开口波导”(DOEWG)天线。在一些示例中，术语“DOEWG”在本文中可以指水平波导信道的短部分加上分成两部分的垂直信道，其中垂直信道的两部分中的每个包括输出端口，其配置为至少辐射进入天线的一部分电磁波。另外，多个DOEWG天线可以布置成天线阵列。这里描述的雷达天线架构可以包括多个天线阵列。
示例性天线架构可以包括例如两层，每层通过注射成型工艺形成，并且可以具有形成在天线的每层的RF部件上的金属涂层。例如，RF部件可以包括输入端口、波导和辐射元件(即天线元件)，并且每个可以分别涂覆有金属。用于雷达单元的传统天线架构由金属(例如铝板)形成，其可以通过计算机数字控制(CNC)加工并连接在一起。通过切换到注射成型工艺，可以在更短的时间内以更紧密的公差和更低的重量更便宜地构建天线单元。通过注射成型工艺制造的天线单元可以具有与传统CNC铣削天线单元相同或相似的用于天线单元的各个部件(比如RF部件)的几何形状。这里公开的天线单元可以通过注射成型工艺制造，以制造天线的塑料铸件。塑料铸件的至少一部分可以镀有金属以产生天线的功能RF部件。
天线单元的第一层可以包括输入波导信道的第一半部，其中第一波导信道的第一半部包括输入端口，该输入端口可以配置为接收进入第一波导信道的电磁波(例如77GHz毫米波)。第一层还可以包括多个分波信道的第一半部。多个分波信道可以包括从输入波导信道分支出来的信道网络，并且可以配置为从输入波导信道接收电磁波，将电磁波分成多个电磁波部分(即功率分配器)，并将电磁波的各个部分传播到多个波辐射信道的各个波辐射信道。在施加金属镀层之后，可以将两层组装在一起以形成分块组件。
在各种示例中，天线架构的功率分配元件可以是波导的二维或三维分割网络。波导的分割网络可以使用波导几何形状来划分功率。例如，馈电波导可具有预定的高度和宽度。预定高度和宽度可以基于雷达单元的操作频率。分割网络可以包括波导，其高度和/或宽度与馈电波导的预定高度和宽度不同，以便实现期望的锥形轮廓。
在本公开中，向辐射元件(即天线元件)提供信号的馈电波导可以在分块组件的顶部和底部之间分开。此外，馈电波导可以全部位于共同平面中，其中馈电波导的高度的中点对于所有馈电波导是共同的。波导的分割网络可以部分地位于与馈电波导相同的平面中并且部分地位于至少一个其他平面中。例如，波导的分割网络的一部分的整个高度可以模制到分块组件的第一或第二部分中。当两个块件放在一起时，另一个块部分的表面可以形成波导的其高度完全在两个块部分之一中的部分或分割网络的边缘。在一些示例中，这些波导腔和切口的垂直部分相对于分块接缝是对称的。
当操作波导系统时，各种信号可以通过波导系统传播。波导系统可以包括波导网络，每个波导在天线块的顶表面上具有至少一个天线元件。通常，每个天线元件将辐射馈送给它的一部分电磁能量。
波导是将电磁能量从一个位置传导到另一个位置的结构。在某些情况下，用波导传导电磁能量具有比其他传导装置具有更少损耗的优点。波导通常比其他传导装置具有更少的损耗，因为电磁能量通过非常低的损耗介质传导。例如，波导的电磁能可以通过空气或低损耗电介质传导。
在一实施例中，比如充气波导，波导将具有金属外导体(例如在模制塑料表面上的金属镀层)。波导的尺寸和形状限定了电磁能量的传播。例如，电磁能量可以从波导的金属壁反弹(或反射)。基于波导的形状和材料，电磁能量的传播将变化。波导的形状和材料限定了电磁能量的边界条件。边界条件是波导边缘处的电磁能量的已知条件。例如，在金属波导中，假设波导壁几乎完全导电，边界条件指定在任何壁侧没有切向定向的电场。一旦边界条件已知，麦克斯韦方程可用于确定电磁能量如何通过波导传播。
麦克斯韦方程可以为任何给定的波导定义几种操作模式。每种模式都有一种特定的方式，其中电磁能量可以通过波导传播。每种模式都有一个相关的截止频率。如果电磁能量具有低于截止频率的频率，则波导中不支持模式。通过适当地选择(i)波导尺寸和(ii)操作频率，电磁能量可以以特定模式通过波导传播。通常，波导设计成在设计频率下仅支持一种传播模式。
有四种主要类型的波导传播模式：横向电(TE)模式、横向磁(TM)模式、横向电磁(TEM)模式和混合模式。在TE模式中，电磁能量在电磁能量传播方向上没有电场。在TM模式中，电磁能量在电磁能量传播方向上没有磁场。在TEM模式中，电磁能量在电磁能量传播方向上没有电场或磁场。在混合模式中，电磁能量在电磁能量传播方向上具有电场和磁场中的一些。
可以使用对应于与传播方向正交的两个方向(比如宽度方向和高度方向)的两个后缀数来进一步指定TE、TM和TEM模式。非零后缀数表示等于波导的宽度和高度的电磁能量的半波长的相应数量。然而，后缀数为零表示相对于该方向没有场的变化。例如，TE10模式表示波导的宽度为半波长且高度方向没有场变化。通常，当后缀数等于零时，波导在相应方向上的尺寸小于波长的一半。在另一示例中，TE21模式表示波导的宽度为一个波长(即两个半波长)且高度为一半波长。
当以TE模式操作波导时，后缀数还表示沿波导的相应方向的场最大值的数。例如，TE10模式表示波导在宽度方向上具有一个最大电场且在高度方向上具有零最大值。在另一示例中，TE21模式表示波导在宽度方向上具有两个电场最大值且在高度方向上具有一个最大值。
现在将更详细地描述本公开范围内的示例性系统。通过金属镀覆注塑成型阵列形成雷达天线阵列的示例系统可以使用、实施，或者可以采用汽车雷达系统、测试汽车雷达系统的雷达能力的系统或者任何其他类型的波导系统的形式。另外，示例系统可以在其他车辆中实施，比如汽车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升机、割草机、推土机、船、雪地车、飞机、休闲车、游乐园车辆、农场设备、建筑设备、电车、高尔夫球车、火车和手推车。使用波导的其他系统还可以包括用塑料注塑成型并具有金属镀层的雷达天线阵列。
图1A示出了根据示例性实施例的示例天线100的顶部的组装视图。示例天线100可以包括第一层110和第二层120。第二层120可以包括多个孔112(通孔和/或盲孔)，其配置为容纳对准销、螺钉等。第一层110也可以包括多个孔(未示出)，其与第二层120的孔112对齐。这两个层可以在共同的平面处连接(即两个层可以在接缝处连接)。
如图1A所示，阵列106可以包括DOEWG辐射元件102的阵列，其数量和位置可以基于DOEWG的数量和天线100的信道而变化。DHEWG阵列的辐射元件102可以是线性阵列(如图所示)、二维阵列、单个元件或辐射元件的其他配置。
在一些示例中，天线100可以包括发射阵列106和接收阵列108。如前所述，RF部件(包括每个阵列的各种元件)可以在最初通过注射成型工艺制造之后镀覆有金属。此外，在示例性实施例中，除RF部件之外的部件也可以镀有金属。例如，天线块的顶表面和底表面可以涂有金属。在各种实例中，也可以使用不同的金属涂层。
在一些实施例中，第一层110和第二层120可以由塑料注塑成型，并且厚度可以为至少3mm(例如约5.84mm至6.86mm)。另外，第二层120可以注塑成约3.886mm的厚度。其他厚度也是可能的。
在一些实施例中，两个层110、120的连接可导致两个层的配合表面之间的气隙或其他不连续性。在这样的实施例中，该间隙或不连续可以接近(例如尽可能接近)天线设备的高度的中心，并且可以具有约0.05mm或更小的尺寸。此外，可以在一个或两个表面上镀覆额外厚度的金属，以减少或消除气隙。
图1B示出了根据示例性实施例的示例天线140的底部的组装视图。天线140可以是图1A中所示的天线100的底部。如图所示，第一层110可以包括多个孔142(通孔和/或盲孔)，其配置为容纳对准销、螺钉等。多个孔142中的一个或多个可以与第二层120的孔对齐。此外，图1B示出了第一层110中的两个端口144、146。端口144、146可以是天线140接收电磁波进入位于天线140内的一个或多个波导信道的地方。端口144、146也可以是天线140将来自位于天线140内的一个或多个波导信道的电磁波耦合到后续处理的地方。在一些示例中，端口144、146可以是双向的，配置为将信号耦合到天线140中和耦合来自天线140的信号。
图1C示出了具有金属部分153A、153B的波导150的示例性等距截面图。示例波导150形成有顶部152和底部154。顶部152和底部154在接缝156处耦合。波导包括腔158。在腔158内，电磁能量在波导150的操作期间传播。波导150还可以包括馈电159。馈电159可以用于向波导150中的腔158提供电磁能。可选地或另外，馈电159可以用于允许电磁能量离开波导150。图1C的示例波导150的特征在于在腔158的高度的中点处的接缝156。在各种实施例中，顶部152和底部154可以沿着波导的轴线在各种不同的位置处耦合在一起。
如图1C所示，顶部152和底部154可具有相应的金属部分153A、153B。底部154的金属部分153A和顶部152的金属部分153B可各自通过镀覆工艺形成。如前所述，顶部152和底部154都可以由聚合物制成。各个金属部分153A、153B可以镀覆到RF表面上，比如腔158的内部部分和端口159。因此，当顶部152与底部154接触时，存在各个金属部分的电耦合。在图1C所示的示例中，仅镀覆RF表面。在其他示例中，比如关于图1D和1E描述的那些示例，也可以镀覆除RF表面之外的附加表面。
图1D示出了具有金属部分153C、153D的波导160的示例性等距截面图。除了波导160具有不同的镀层之外，波导160可以类似于上述波导150。顶部152和底部154可以具有相应的金属部分153C、153D。底部154的金属部分153C和顶部152的金属部分153D均可以通过镀覆工艺形成。如前所述，顶部152和底部154都可以由聚合物制成。各个金属部分153C、153D可以游动(play)在相应部分的整个表面上。例如，底部154的金属部分153C可以覆盖底部154的整个顶表面。另外，顶部152的金属部分153D可以覆盖顶部152的整个底表面。因此，当顶部152与底部154接触时，存在各个金属部分的电耦合。在该示例中，腔158的内部部分和端口159可以镀覆有金属。
图1E示出了具有金属部分153E、153F的波导170的示例性等距截面图。除了波导170具有不同的镀层之外，波导170可以类似于上述波导150。顶部152和底部154可以具有相应的金属部分153E、153F。底部154的金属部分153E和顶部152的金属部分153F可各自通过镀覆工艺形成。如前所述，顶部152和底部154都可以由聚合物制成。各个金属部分153E、153F可以游动在相应部分的整个表面上。例如，底部154的金属部分153E可以覆盖底部154的整个顶表面。另外，顶部152的金属部分153F可以覆盖顶部152的整个底表面。因此，当顶部152与底部154接触，存在各个金属部分的电耦合。在该示例中，腔158的内部部分和端口159可以镀覆有金属。
图2A示出了根据示例性实施例的示例天线的第一层200。波导的虚线(全部使用)表示馈电波导的波束形成分量。在该示例中，第一层200包括多个波导信道202的第一半部。这些波导信道202可包括多个细长段204。在每个细长段204的第一端206处可以是多个共线波导向构件208，每个都具有与其他波导向构件相似或不同的尺寸。根据以上描述，细长段204的第一端206在这里可以称为波辐射信道的第一半部。
在与第一端206相对的信道202的第二端210处，细长段204中的一个可包括通孔212(即输入端口)。给定量的功率可以用于将相应量的电磁波(即能量)馈送到设备中，并且通孔212可以是这些波被馈送到设备中的位置。根据以上描述，包括输入端口的波导信道202的单个信道/段在本文中可以称为输入波导信道。
在进入设备时，电磁波通常可以在+x方向上行进，如图所示，朝向功率分配器阵列214(即“波束形成网络”)。阵列214可以用于分割电磁波并将波的相应部分传播到每个细长段204的相应第一端206。更具体地，在将阵列214留向波导向构件208之后，波可以继续沿+x方向传播。根据以上描述，波导信道的阵列214部分在这里可以称为分波信道。
当电磁波的部分到达波导信道202的每个细长段204的第一端206处的波导向构件208时，波导向构件208可以通过电磁能量的相应子部分传播到波导信道的第二半部(即沿+z方向，如图所示)。例如，电磁能量首先可以到达凹陷或进一步模制到第一层200中的波导向构件(即凹口)。该凹陷构件可以配置成比在进一步沿着第一端206的每个后续构件传播更小分数的电磁能量，第一端206可以是突出构件而不是凹陷构件。此外，每个后续构件可以配置成比在其之前的构件传播在第一端206处沿着该特定细长段204行进的更大分数的电磁波。这样，第一端206的远端处的构件可以配置成传播最高分数的电磁波。每个波导向构件208可以采用各种尺寸的各种形状。在其他示例中，一个以上的构件(或者没有构件)可以是凹陷的。还有其他例子也是可能的。另外，可以有不同数量的细长段。
第二层可以包含一个或多个波导信道的第二半部，其中一个或多个波导信道的第二半部的相应部分包括与一个或多个波导信道的第一半部的细长段基本上对齐的细长段，并且在细长段的一端，至少一对通孔与至少一个波导向构件部分地对齐，并且配置成辐射从至少一个波导向构件传播的电磁波到第二层之外。
在示例中，当两个段在阈值距离内时，或者当段的中心在阈值距离内时，可以认为第二半部的细长段与第一半部的细长段基本上对齐。例如，如果两个段的中心彼此在约±0.051mm内，则可以认为段基本上对齐。
在另一示例中，当组合两个半部时(即当两个注射成型层连接在一起时)，如果段的第一半部的边缘和段的第二半部的相应边缘彼此在约±0.051mm内，则可以认为段的边缘基本上对齐。
在其他示例中，当连接两个层时，一个层可以相对于另一个层成角度，使得它们的侧面彼此不齐平。在这样的其他示例中，当该角度偏移小于约0.5度时，可以认为两个层以及因此段的两个半部基本上对齐。
在一些实施例中，至少一对通孔可以垂直于一个或多个波导信道的第二半部的细长段。此外，至少一对通孔中的各对可包括第一部分和第二部分。这样，给定的一对通孔可以在第一部分处相遇以形成单个信道。该单个信道可以配置为接收由相应的波导向构件传播的至少一部分电磁波，并且将至少一部分电磁波传播到第二部分。更进一步地，第二部分可以包括配置为双合透镜(doublet)的两个输出端口，并且可以配置为从该对通孔的第一部分接收至少一部分电磁波，并且将至少该部分电磁波传播到两个输出端口之外。
图2B示出了根据示例性实施例的示例天线的第二层220。第二层220可以包括图2A中所示的第一层200的多个波导信道202的第二半部(即输入波导信道的第二半部、分波信道和波辐射信道)。如图所示，波导信道202的第二半部可以采用信道的第一半部的一般形式，以便于信道的两个半部的正确对齐。第二半部222的细长段可以包括功率分配器阵列224的第二半部。如上所述，电磁波可以穿过阵列224，在那里它们被分成多个部分，然后这些部分行进(即沿+x方向，如图所示)到细长段222的第二半部的相应端部226。此外，给定细长段的端部226可包括多对通孔228，其可至少部分地与第一层200的波导向构件208对齐。更具体地，每对通孔可以至少部分地与对应的波导向构件(也称为反射元件)对齐，使得当电磁波的给定子部分从第一层200传播到第二层220时，如上所述，这些子部分然后沿-z方向辐射到一对通孔(即一对输出端口)之外，如图所示。同样，给定的波导向构件和相应的一对输出端口的组合可以形成DOEWG，如上所述。
此外，所有DOEWG的组合在本文中可称为DOEWG阵列。在天线理论中，当天线具有较大的辐射孔径(即天线的多少表面区域辐射，其中表面区域包括DOEWG阵列)时，该天线可具有较高的增益(dB)和较窄的波束宽度。这样，在一些实施例中，较高增益的天线可以包括更多信道(即细长段)，每个信道具有更多的DOEWG。虽然图2A和2B中所示的示例天线可适用于自主车辆目的(例如六个细长段，每个段具有五个DOEWG)，但是其他实施例也是可能的，并且这样的其他实施例可以设计/模制成用于各种应用，包括但不限于汽车雷达。
例如，在这样的其他实施例中，天线可以包括最小的单个DOEWG。利用这种布置，输出端口可以在所有方向上辐射能量(即低增益，宽波束宽度)。通常，段/DOEWG的上限可以由用于第一层和第二层的金属类型确定。例如，具有高电阻的金属可以在波沿着波导信道行进时衰减电磁波。因此，当设计更大的高电阻天线(例如更多信道、更多段、更多DOEWG等)时，通过输入端口注入天线的能量可被衰减到没有太多能量辐射到天线之外的程度。因此，为了设计更大的天线，可以将更少电阻(和更导电)的金属用于第一层和第二层。例如，在本文所述的实施例中，第一层和第二层中的至少一个可以是铝。此外，在其他实施例中，第一层和第二层中的至少一个可以是铜、银或另一种导电材料。此外，铝层可以镀覆有铜、银或其他低电阻和/或高电导率材料，以提高天线性能。其他例子也是可能的。
天线可以包括至少一个紧固件，其配置为将第一层连接到第二层，以便将一个或多个波导信道的第一半部与一个或多个波导信道的第二半部对齐以形成一个或多个波导信道(即将多个分波信道的第一半部与多个分波信道的第二半部对齐，并将多个波辐射信道的第一半部与多个波辐射信道的第二半部对齐)。为了在一些实施例中促进这一点，第一层、第一多个通孔(图2A中未示出)可以配置成容纳至少一个紧固件。另外，在第二层中，第二多个通孔(图2B中未示出)可以与第一多个通孔基本对齐，并且配置成容纳至少一个紧固件，用于将第二层连接到第一层。在这样的实施例中，至少一个紧固件可以设置在对齐的第一和第二多个通孔中，并且以使得两个层连接在一起的方式固定。
在一些示例中，至少一个紧固件可以是多个紧固件。可以使用机械紧固件(以及用于便于紧固的技术)比如螺钉和对齐销(alignment pin)将两个层连接(例如拧紧)在一起。此外，在一些示例中，两个层可以彼此直接连接，其间没有粘合剂层。此外，可以使用不同于粘合的方法将两个层连接在一起，比如搭扣配合、超声波焊接、热熔等。然而，在其他示例中，可以使用这样的方法作为用于连接已知或尚未知道的层的任何方法的补充或替代。
在一些实施例中，除了第一层和/或第二层的多个通孔之外或者替代第一层和/或第二层的多个通孔，可以在第一层和/或第二层中形成一个或多个盲孔。在这样的实施例中，一个或多个盲孔可以用于紧固(例如外壳螺钉或对齐销)或者可以用于其他目的。
图3示出了根据示例性实施例的示例功率耦合器。功率耦合器可以用于分割波导中的电磁能量(即功率)。功率耦合器形成在两个波导部分之间，这两个波导部分彼此垂直相邻或水平相邻地对齐。功率耦合器可以是由金属镀覆塑料形成的RF部件之一。
能量可以通过输入波导信道进入天线，并且在每个功率分配器(比如功率分配器370)处被分割(即分裂)成更小的能量部分，并且可以通过后续功率分配器被多次分割，使得将相应量的能量供给到每个馈电波导中。在给定功率分配器处分割的能量的量可以通过功率分配比(即在分割之后，进入一个信道374的能量多少与进入另一个信道376的能量多少之比)来控制。可以基于相应功率分配器的尺寸来调整给定的功率分配比。此外，可以设计/计算每个功率分配器及相关的功率分配比，以便在波辐射信道处实现期望的“功率锥(taper)”。
在示例中，(比如图3中所示)，用于在两个相邻波导374、376之间分配能量的技术可以是使用具有耦合孔372的层，比如图3中所示。通过调整耦合孔372的尺寸、形状和位置，可以实现期望的锥形轮廓。此外，两个相邻的波导(每个位于不同的分块部分中)可以耦合到斜坡部分382以形成单个波导。斜坡部分之后的单个波导可以位于分块组件380的公共平面中。
图4示出了在组装的示例天线内部形成的概念波导信道400和其他RF部件。更具体地，波导信道400采用图2A和2B的波导信道202的形式。例如，信道400包括到输入波导信道464的输入端口462。信道400还包括分波信道466和多个辐射双合透镜468(即DOEWG阵列)。如上所述，当电磁波在输入端口462处进入信道400时，它们可以沿+x方向行进通过输入波导信道464并且通过分波信道466(例如通过功率分配器)分成多个部分。电磁波的那些部分然后可以沿+x方向行进到相应的辐射双合透镜468，其中那些部分的子部分通过成对的输出端口(例如辐射对470)辐射出每个DOEWG。
在特定的波辐射信道中，一部分电磁波可首先通过具有凹陷波导向构件472的第一DOEWG传播(即反向步骤或“井”)，如上所述。该凹陷波导向构件472可以配置成辐射特定波辐射信道的DOEWG的所有构件的最小分数的能量。在一些示例中，后续的波导向构件474可以形成(例如是突出的，而不是凹陷的)，使得每个后续的DOEWG可以比在其之前的DOEWG辐射更高分数的剩余能量。换句话说，每个波导向构件472、474通常可以形成为进入水平(+x方向)信道(即波辐射信道，或如上所述的“细长段”的“第一端”)的台阶，并且由天线使用以调节辐射的能量的量与进一步沿着天线传输的能量的量之比。
在一些实施例中，给定的DOEWG可能不能辐射多于阈值能量水平并且可能不能辐射小于阈值能量水平。这些阈值可以基于DOEWG部件(例如波导向构件、水平信道、垂直信道、两个输出端口之间的桥等)的尺寸而变化，或者可以基于与天线相关的其他因素而变化。在一些实施例中，第一和第二层可以模制成使得波导信道400的各个侧面具有圆形边缘，例如边缘476、478和480。
图5示出了根据示例性实施例的示例天线的示例性波辐射部分500。图5的波辐射部分500示出了根据示例性实施例的示例天线的示例性波辐射双合透镜。更具体地，图5示出了示例DOEWG500的横截面。如上所述，DOEWG500可包括水平馈电(即信道)、垂直馈电(即双合透镜颈)和波导向构件504。垂直馈电可以配置成将来自水平馈电的能量耦合到两个输出端口502，每个输出端口502配置成将至少一部分电磁波辐射到DOEWG500之外。在一些实施例中，从输入端口的最远DOEWG可以包括位置506处的止回器。止回器可以是相应波导的末端或终端。在最后一个DOEWG之前的DOEWG可以简单地在位置506处打开，并且电磁波可以通过该位置506传播到后续的DOEWG。例如，多个DOEWG可以串联连接，其中水平馈电在多个DOEWG上是公共的。图5示出了可以调节以调谐耦合到辐射元件中的电磁信号的幅度和/或相位的各种参数。
为了调谐DOEWG比如DOEWG500，可以调谐步骤504的垂直馈电宽度vfeed_a和各种尺寸(例如dw、dx和dz1)，以实现辐射到DOEWG500之外的能量的不同分数。步骤504还可以称为反射部件，因为它反射沿着水平馈电传播到垂直馈电的一部分电磁波。此外，在一些示例中，反射部件的高度dz1可以是负的，即可以在水平馈电的底部下方延伸。
在一些示例中，DOEWG500的每个输出端口502可以具有相关的相位和幅度。为了实现每个输出端口502的期望相位和幅度，可以调节各种几何形状部件。如前所述，台阶(反射部件)504可以引导一部分电磁波通过垂直馈电。为了调节与相应DOEWG500的每个输出端口502相关的幅度，可以调节与每个输出端口502相关的高度。此外，与每个输出端口502相关的高度可以是输出端口502的该馈电部分的高度或深度，并且不仅可以是高度或深度调节，而且它可以是这些变化或台阶或者总体上上升或下降高度或深度中的多个。
如图5所示，可以调节高度dz2和高度dz3以相对于两个输出端口502控制幅度。对高度dz2和高度dz3的调节可以改变双合透镜颈(例如图5的垂直馈电)的物理尺寸。双合透镜颈可具有基于高度dz2和高度dz3的尺寸。因此，当高度dz2和高度dz3针对各种双合透镜改变时，双合透镜颈的尺寸(即双合透镜颈的至少一侧的高度)可以改变。在一示例中，因为高度dz2大于高度dz3，所以与高度dz2相关(即位于其附近)的输出端口502可以以比由与高度dz3相关的输出端口502辐射的信号的幅度更大的幅度辐射。
图6示出了构造示例天线的方法600。方法600可以在框602处通过由聚合物形成分块组件的第一部分开始。在框604处，方法600包括由聚合物形成分块组件的第二部分。第一和第二部分每个可以是前述波导天线的顶部和底部之一。各个部分可以通过聚合物(例如塑料)注射成型工艺形成。通过注射成型，可以形成每个相应波导部分的各种结构。在一些另外的示例中，最终天线可以包括如本文所述的多于两个部分。在一些示例中，框602和604可以涉及构造多于两个部分以创建最终天线。例如，一些天线可以构造有三个(或更多个)层或部分。另外，为了减轻重量，在模制过程之后塑料部分可被进一步挖空。
实际上，与传统的CNC加工工艺相比，注射成型可以允许天线的各种特征是具有更精确的公差并且具有更少的几何限制的构造。例如，一些特征可以通过注塑成型来创建，这些特征不可能(或商业上可行的)通过CNC工艺来创建。在各种示例中，每个半部可以模制成具有用于天线的各种特征的期望的最终尺寸。因为金属镀层(在框606处施加)相对较薄，所以不会显著改变镀层被施加到的各种元件的尺寸。
在框606处，方法600包括在第一部分的至少第一区域和第二部分的第二区域上形成金属表面。天线的RF部件，包括至少一组波导、至少一个端口和多个辐射元件，可以涂覆有金属。如前所述，天线的操作频率可以是77GHz。在该频率下，趋肤深度(信号传播到金属表面的深度)约为0.25微米。如果金属镀层的厚度小于趋肤深度，则在传播信号时可能产生一些不希望的效果。实际上，可以使用厚度为趋肤深度的至少四或五倍的层来确保金属足够厚。因此，在一些示例中，金属镀层可以在3和15微米厚度之间。
在各种示例中，可以使用不同的金属来产生镀层。通常，可以使用高导电性和非磁性的金属用于镀层。实际上，可以使用诸如铜、银和金的金属用于镀层。也可以使用其他金属或金属的组合。在一些示例中，可以基于金属粘附到相应部分的塑料表面的能力来选择金属。
如先前关于图1C-1E所述，取决于实施例，可以镀覆各种表面。在一些示例中，可以仅对将与RF信号相互作用的表面进行镀覆。在其他示例中，可以对相应部分的整个表面进行镀覆。在另外的示例中，相应部分的所有(或大部分)外表面可以镀覆有金属。
在框608处，方法600包括通过将第一部分的底侧和第二部分的顶侧耦合以形成接缝来组装分块组件。耦合在第一部分和第二部分之间形成电连接，并且接缝限定分块组件中的一组波导的中心。该组波导可以配置为将每个阵列耦合到至少一个端口中的至少一个。这两个部分通过各种方式彼此耦合，包括通过热熔、焊接或粘合剂紧固，或者通过螺钉、销、夹子或其他装置物理耦合。当耦合时，两个部分可以彼此电耦合。也就是说，至少波导的RF部分可以具有与相邻部分上的相应波导接触的金属部分。
另外，天线可以具有配置为与天线连接的电路板。电路板可以配置为将信号耦合到天线中和耦合到天线之外。例如，电路板上的部件可以注入信号以传输到天线中。另外，电路板还可以配置成将接收的信号耦合到天线之外。电路板可以安装在天线块的底部上，天线块的端口位于该底部处。在一些另外的示例中，电路板也可以经由电路板和天线块上的金属表面电耦合到天线块。
应理解，本文描述的布置仅用于举例的目的。因此，本领域技术人员将理解，可以替代地使用其他布置和其他元件(例如机器、设备、接口、功能、顺序和功能分组等)，并且可以根据期望的结果完全省略一些元件。此外，所描述的许多元件是功能实体，其可以以任何合适的组合和位置实现为离散或分布式部件或与其他部件结合。
虽然本文已经公开了各个方面和实施例，但是其他方面和实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施例是出于说明的目的而不旨在是限制性的，范围由所附权利要求指示。

Claims (20)

1.一种雷达系统，包括：
分块组件，其包括第一部分和第二部分，其中第一部分和第二部分形成接缝，其中第一部分具有与接缝相对的顶侧，第二部分具有与接缝相对的底侧；
至少一个端口，其位于第二部分的底侧上；
多个辐射元件，其位于第一部分的顶侧上，其中多个辐射元件布置成多个阵列；以及
分块组件中的一组波导，其配置为将每个阵列耦合到至少一个端口中的至少一个，
其中分块组件包括聚合物，并且其中至少所述一组波导、至少一个端口和多个辐射元件在聚合物的表面上包括金属。
2.根据权利要求1所述的雷达系统，其中，所述聚合物通过注射成型工艺形成。
3.根据权利要求1所述的雷达系统，其中，所述第二部分的顶侧和所述第一部分的底侧形成所述接缝，并且其中，所述第一和第二部分在所述接缝处电耦合。
4.根据权利要求3所述的雷达系统，其中，所述第二部分的顶侧和所述第一部分的底侧各自具有覆盖有层的相应区域。
5.根据权利要求1所述的雷达系统，还包括电路板，其物理地耦合到所述第二部分的底侧。
6.根据权利要求5所述的雷达系统，其中，所述电路板电耦合到所述第二部分的底侧的金属部分。
7.根据权利要求1所述的雷达系统，其中，所述聚合物的表面上的金属的厚度为3至15微米。
8.根据权利要求1所述的雷达系统，其中，所述一组波导具有高度，并且其中，所述接缝位于波导高度的中心。
9.一种形成波导天线单元的方法，包括：
由聚合物形成分块组件的第一部分，其中第一部分包括位于第一部分的顶侧上的多个辐射元件，并且其中多个辐射元件布置成多个阵列；
由聚合物形成分块组件的第二部分，其中第二部分包括在第二部分的底侧上的至少一个端口；
至少在第一部分的第一区域和第二部分的第二区域上形成金属表面；以及
通过耦合第一部分的底侧和第二部分的顶侧以形成接缝来组装分块组件，其中耦合在第一部分和第二部分之间形成电连接，其中接缝限定分块组件中的一组波导的中心，并且其中该组波导配置为将每个阵列耦合到至少一个端口中的至少一个，
其中至少所述一组波导、至少一个端口和多个辐射元件包括金属。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一部分和第二部分各自通过注射成型工艺形成。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一部分的第一区域位于第一部分的底侧上，所述第二部分的第二区域位于第二部分的顶侧上。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括将电路板物理地耦合到所述第二部分的底侧。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括将所述电路板电耦合到所述第二部分的底侧。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，形成所述金属表面包括在所述聚合物上形成层，其中所述层的厚度为3至15微米。
15.一种雷达系统，包括：
辐射组件，其包括多个部分，其中每个部分包括聚合物；
端口，其形成在多个部分中的至少一个中，并且位于辐射组件的底侧上；
多个辐射元件，其形成在多个部分中的至少一个中，并且位于辐射组件的顶侧上，其中多个辐射元件布置成多个阵列；以及
辐射组件中的一组波导，其配置为将每个阵列耦合到至少一个端口中的至少一个，
其中所述一组波导、至少一个端口和多个辐射元件在聚合物的表面上包括金属。
16.根据权利要求15所述的雷达系统，其中，所述聚合物通过注射成型工艺形成。
17.根据权利要求15所述的雷达系统，其中，所述多个部分的相邻部分彼此电耦合。
18.根据权利要求15所述的雷达系统，还包括物理地耦合到所述辐射组件的底侧的电路板。
19.根据权利要求18所述的雷达系统，其中，所述电路板电耦合到所述辐射组件的底侧的金属部分。
20.根据权利要求15所述的雷达系统，其中，所述聚合物的表面上的金属的厚度为3至15微米。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017131099A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-03 Nidec Elesys Corporation Waveguide device, and antenna device including the waveguide device
US10224617B2 (en) * 2016-07-26 2019-03-05 Waymo Llc Plated, injection molded, automotive radar waveguide antenna
USD881854S1 (en) * 2017-12-29 2020-04-21 Waymo Llc Integrated MIMO and SAR radar antenna
DE102018203106A1 (de) * 2018-03-01 2019-09-05 Conti Temic Microelectronic Gmbh Radarsystem zur Umfelderfassung eines Kraftfahrzeugs mit einer Kunststoffantenne
US12055659B2 (en) 2019-12-27 2024-08-06 Waymo Llc Optical redirector device
KR20210151461A (ko) * 2020-06-05 2021-12-14 주식회사 아모센스 레이더 안테나 및 이의 제조 방법
US11664567B2 (en) 2020-11-30 2023-05-30 Nxp B.V. Hollow waveguide assembly formed by affixing first and second substrates to form a cavity therein and having a conductive layer covering the cavity
KR102589937B1 (ko) * 2021-04-01 2023-10-17 현대모비스 주식회사 레이더용 웨이브가이드

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1176668A1 (en) * 2000-03-03 2002-01-30 Anritsu Corporation Dielectric leak wave antenna having mono-layer structure
US20050146477A1 (en) * 2004-01-07 2005-07-07 Kelly Kenneth C. Vehicle mounted satellite antenna system with inverted L-shaped waveguide
CN101217215A (zh) * 2007-01-02 2008-07-09 三星电机株式会社 薄膜式天线及使用该天线的移动通信终端壳
CN202904003U (zh) * 2012-09-17 2013-04-24 西安天伟电子系统工程有限公司 一种雷达天线与收发组合的一体装置
CN103843198A (zh) * 2011-07-29 2014-06-04 萨斯喀彻温大学 聚合物基谐振器天线
US9178258B1 (en) * 2013-04-19 2015-11-03 Google Inc. Split-block construction of waveguide channels for radar frontend

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5587701U (zh) 1978-12-06 1980-06-17
JPS5829601Y2 (ja) 1978-12-28 1983-06-29 松下電器産業株式会社 立体平面回路用導波管装置
JPH037406A (ja) * 1989-06-05 1991-01-14 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導波管アンテナ
JPH0376305A (ja) * 1989-08-17 1991-04-02 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導波管アンテナ
JPH0344301U (zh) 1989-08-31 1991-04-24
NL9500580A (nl) * 1995-03-27 1996-11-01 Hollandse Signaalapparaten Bv Phased array antenne voorzien van een calibratienetwerk.
JP2001308611A (ja) 2000-04-25 2001-11-02 Kojima Press Co Ltd 導波管アンテナ
JP2003008314A (ja) * 2001-06-25 2003-01-10 Nec Corp 高周波モジュール
JP3923360B2 (ja) * 2002-04-26 2007-05-30 三菱電機株式会社 スロットアレーアンテナ及びスロットアレーアンテナ装置
JP4016900B2 (ja) * 2003-07-23 2007-12-05 三菱電機株式会社 導波管装置
JP4612559B2 (ja) * 2006-02-24 2011-01-12 日本無線株式会社 導波管スロットアレーアンテナ
EP2315310A3 (en) * 2008-04-15 2012-05-23 Huber+Suhner AG Surface-mountable antenna with waveguide connector function, communication system, adaptor and arrangement comprising the antenna device
CH704552A8 (de) * 2011-02-17 2012-10-15 Huber+Suhner Ag Gruppenantenne.
CN102255138A (zh) * 2011-03-28 2011-11-23 李峰 圆极化波导平板阵列天线
US8558746B2 (en) 2011-11-16 2013-10-15 Andrew Llc Flat panel array antenna
DE112013001764B4 (de) 2012-03-29 2017-12-28 Mitsubishi Electric Corporation Antennenfeldvorrichtung mit geschlitztem Wellenleiter
JP6207887B2 (ja) * 2012-08-23 2017-10-04 Ntn株式会社 導波管スロットアンテナおよびこれを備える無線装置
CN104541406B (zh) * 2012-08-23 2018-06-05 Ntn株式会社 波导管缝隙天线及具备该波导管缝隙天线的无线装置
EP2757635A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-23 CMC Electronics Inc. Low profile antenna
US9472853B1 (en) * 2014-03-28 2016-10-18 Google Inc. Dual open-ended waveguide antenna for automotive radar
US9612317B2 (en) * 2014-08-17 2017-04-04 Google Inc. Beam forming network for feeding short wall slotted waveguide arrays
IL236739B (en) * 2015-01-15 2018-02-28 Mti Wireless Edge Ltd Antenna formed from plates and methods useful in conjunction therewith
US9876282B1 (en) * 2015-04-02 2018-01-23 Waymo Llc Integrated lens for power and phase setting of DOEWG antenna arrays
US10224617B2 (en) * 2016-07-26 2019-03-05 Waymo Llc Plated, injection molded, automotive radar waveguide antenna

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1176668A1 (en) * 2000-03-03 2002-01-30 Anritsu Corporation Dielectric leak wave antenna having mono-layer structure
US20050146477A1 (en) * 2004-01-07 2005-07-07 Kelly Kenneth C. Vehicle mounted satellite antenna system with inverted L-shaped waveguide
CN101217215A (zh) * 2007-01-02 2008-07-09 三星电机株式会社 薄膜式天线及使用该天线的移动通信终端壳
CN103843198A (zh) * 2011-07-29 2014-06-04 萨斯喀彻温大学 聚合物基谐振器天线
CN202904003U (zh) * 2012-09-17 2013-04-24 西安天伟电子系统工程有限公司 一种雷达天线与收发组合的一体装置
US9178258B1 (en) * 2013-04-19 2015-11-03 Google Inc. Split-block construction of waveguide channels for radar frontend

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