CN112701454A - 天线设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线设备，所述天线设备包括：基板；发射天线，设置在所述基板上；以及辅助基板，设置在所述发射天线之上并且包括具有喇叭形状的无线电波引导单元。所述辅助基板还包括绝缘体和第二金属图案，所述第二金属图案设置在所述无线电波引导单元上和所述绝缘体上。

Description

天线设备

本申请要求于2019年10月23日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0132340号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。

技术领域

本公开涉及一种天线设备。

背景技术

随着自动驾驶车辆技术的发展，雷达以及光检测与测距(LiDAR)和摄像机的重要性日益提高。考虑到各种天气和实际驾驶环境的其他不良能见度条件，由于与LiDAR和摄像机相比，雷达能感测物体且对能见度的依赖性小，因此可将雷达设备安装在车辆上。

目前，商业上可用的电动雷达主要包括使用77GHz频带的前置远程雷达(LRR)、使用24GHz频带的用于盲点检测(BSD)的中程雷达(MRR)/短程雷达(SRR)以及也使用24GHz频带的泊车辅助系统(PAS)应用。

然而，由于近来电动雷达的使用频率被限制为79GHz频带，因此期望扩大79GHz频带的电动雷达的产品和市场规模。因此，需要开发一种能够在设计宽视场(FOV)的同时确保无线电波获取特性的天线设备。

以上信息仅作为背景信息呈现以帮助理解本公开。对于以上任何内容是否可用作关于本公开的现有技术，没有做出确定，也没有做出断言。

发明内容

提供本发明内容以简化的形式介绍所选择的构思，并在以下具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容既不意在明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总体方面，一种天线设备包括：基板；发射天线，设置在所述基板上；以及辅助基板，设置在所述发射天线之上并且包括具有喇叭形状的无线电波引导单元。所述辅助基板还包括绝缘体和第二金属图案，所述第二金属图案设置在所述无线电波引导单元上和所述绝缘体上。

所述基板可包括设置为围绕所述发射天线的多个过孔。

所述多个过孔中的相邻的两个过孔之间的间隔可以为380μm或更小。

所述天线设备还可包括接收天线，所述接收天线与所述发射天线邻近地设置在所述基板上。

所述发射天线可包括多个层。

设置在形成所述多个层的所述发射天线的上部的发射天线可比设置在形成所述多个层的所述发射天线的下部的发射天线小。

所述第二金属图案可设置在所述绝缘体的顶表面和底表面上。

所述基板可包括第一金属图案，所述第一金属图案的形状与所述辅助基板的下表面的形状对应并且所述第一金属图案设置在所述基板的上表面上。

所述基板和所述辅助基板可通过焊料彼此结合。

所述无线电波引导单元可包括第一无线电波引导单元和第二无线电波引导单元，在所述第一无线电波引导单元中，所述绝缘体的内表面竖直地设置，在所述第二无线电波引导单元中，所述绝缘体的内表面是倾斜的以从所述第一无线电波引导单元倾斜地延伸。

所述第一无线电波引导单元可具有0.1mm至0.8mm的高度。

所述第二无线电波引导单元可具有0.4mm至1.6mm的高度。

所述绝缘体的形成所述第二无线电波引导单元的内表面可具有25°至75°的倾斜角度。

在另一总体方面，一种天线设备包括：基板；发射天线，设置在所述基板上；以及辅助基板，包括设置在所述发射天线之上的无线电波引导单元，其中，所述发射天线包括第一发射天线和第二发射天线，所述第一发射天线设置在所述基板的上表面上，所述第二发射天线设置在比所述第一发射天线低的部分中并且具有比所述第一发射天线大的尺寸。

通过以下具体实施方式、附图以及权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施例的天线设备的示意性截面图。

图2是图1的A部分的放大图。

图3是示出根据本公开的实施例的设置在天线设备的基板中的过孔的说明图。

图4是示出辅助基板的第一修改实施例的平面图。

图5是示出辅助基板的第二修改实施例的平面图。

图6是示出辅助基板的第三修改实施例的平面图。

图7是示出辅助基板的第四修改实施例的平面图。

在所有附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，并且为了清楚、说明和便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本公开之后，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须按照特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本公开之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。

在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅为了示出在理解本公开之后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。在下文中，尽管将参照附图详细地描述本公开的实施例，但注意的是，示例不限于此。

在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件或直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。如在此使用的，元件的“部分”可包括整个元件或小于整个元件。

如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项和任意两项或更多项的任意组合；同样地，“……中的至少一个”包括相关所列项中的任意一项和任意两项或更多项的任意组合。

尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”、“下面”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件在“上方”或“上面”的元件于是将相对于所述另一元件在“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包含上方和下方两种方位。装置还可以以其他方式被定位(例如，旋转90度或者处于其他方位)，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并且将不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，附图中所示出的形状可能发生变化。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括制造期间发生的形状的改变。

在此描述的示例的特征可以以在理解本公开之后将显而易见的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有多种构造，但在理解本公开之后将显而易见的其他构造是可行的。

在此，注意的是，关于示例的术语“可”的使用，例如，关于示例可包括或实现什么，意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个示例，而全部示例不限于此。

本公开的一方面在于提供一种能够在扩大视场(FOV)的同时确保无线电波获取特性的天线设备。

图1是示出根据本公开的实施例的天线设备的示意性截面图，图2是示出图1的A部分的放大图。

参照图1和图2，根据本公开的实施例的天线设备100可包括例如基板110、辅助基板120、发射天线130和接收天线140。

基板110可具有平板形状，并且可包括绝缘层112和布线层(未示出)。此外，绝缘层112的材料可以是热固性树脂(诸如，环氧树脂)、热塑性树脂(诸如，聚酰亚胺)或者其中热固性树脂或热塑性树脂与无机填料一起浸渍有诸如玻璃纤维、玻璃布和玻璃织物的芯材料的树脂。例如，可使用诸如半固化片、ABF(Ajinomoto build-up film)、FR-3和双马来酰亚胺三嗪(BT)的绝缘材料。此外，可使用诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、钛(Ti)、它们的合金等的导电材料作为布线层的材料。

作为示例，基板110可以是刚性印刷电路板、柔性印刷电路板和刚性-柔性印刷电路板中的任意一种。此外，基板110可以是例如单层印刷电路板或多层印刷电路板。

基板110可设置有连接到布线层的多个外部端子(未示出)，并且外部端子可利用焊球、导电凸块、引脚栅格阵列、引线栅格阵列、铜柱或它们的组合形成。

此外，如图3中所示，基板110可设置有设置为围绕发射天线130的外周的多个过孔114。过孔114可用于减少从发射天线130发射的无线电波的泄漏。因此，过孔114之间的间隔可以是窄的间隔以抑制无线电波的泄漏。作为示例，考虑到79GHz频带中的波长为3.8毫米(mm)，可将相邻的两个过孔114之间的间隔设置为380微米(μm)(其为波长的1/10)或更小的间隔，以防止无线电波的泄漏。

在本示例实施例中，以过孔114具有圆柱形状的情况作为示例来描述，但不限于此，可对过孔114的形状做出各种修改。作为示例，过孔114可根据制造方法被实现为圆柱形状或长方体形状。圆柱形状可使用钻头来制造，长方体形状可通过使用冲头形成腔并堆叠基板的层来制造。

此外，基板110可设置有设置在辅助基板120之下的第一金属图案116。例如，第一金属图案116可设置在基板110的上表面上。第一金属图案116可具有与辅助基板120的下表面的形状对应的形状。作为示例，第一金属图案116可具有中空的矩形形状。

辅助基板120结合到基板110的上表面。作为示例，辅助基板120可通过焊接焊料102结合并安装到基板110的上表面。辅助基板120可形成有设置在发射天线130之上的无线电波引导单元122。无线电波引导单元122可利用具有漏斗(喇叭)形状的开口部形成。此外，辅助基板120可设置有第二金属图案124，第二金属图案124形成在辅助基板120的至少内表面上。作为示例，第二金属图案124可设置在无线电波引导单元122上和绝缘体126上。作为另一示例，辅助基板120的第二金属图案124可设置在辅助基板120的上表面、内表面和下表面上。辅助基板120的第二金属图案124可形成在绝缘体126的表面上。例如，第二金属图案124可设置在绝缘体126的顶表面和底表面上。此外，绝缘体126的材料可以是热固性树脂(诸如，环氧树脂)、热塑性树脂(诸如，聚酰亚胺)或其中热固性树脂或热塑性树脂与无机填料一起浸渍有诸如玻璃纤维、玻璃布和玻璃织物的芯材料的树脂。例如，可使用诸如半固化片、ABF(Ajinomoto build-up film)、FR-3和双马来酰亚胺三嗪(BT)的绝缘材料。

无线电波引导单元122可设置有第一无线电波引导单元122a和第二无线电波引导单元122b，在第一无线电波引导单元122a中，绝缘体的内表面竖直地设置，在第二无线电波引导单元122b中，绝缘体126的内表面被设置为是倾斜的以从第一无线电波引导单元122a倾斜地延伸。

第一无线电波引导单元122a的高度H1可根据将要发射的无线电波的带宽而改变。作为示例，第一无线电波引导单元122a可具有0.1mm至0.8mm的高度。

此外，第二无线电波引导单元122b的高度H2和倾斜角度θ可根据视场(FOV)而改变。例如，倾斜角度θ与第二无线电波引导单元122b相对于高度方向的角度之和为90°。作为示例，第二无线电波引导单元122b可具有0.4mm至1.6mm的高度，并且第二无线电波引导单元122b可具有25°至75°的倾斜角度θ。

当从上方观察时，无线电波引导单元122的最外边缘可具有矩形形状。

发射天线130可设置在基板110上，以设置在无线电波引导单元122之下。作为示例，发射天线130可被设置为形成多个层。设置在形成多个层的发射天线130的上部的发射天线130可比设置在形成多个层的发射天线130的下部的发射天线130小。因此，可减少由设置在上部的发射天线130对设置在下部的发射天线130的无线电波发射的干扰。作为示例，发射天线130可设置有：第一发射天线132，设置在基板110的上表面上；第二发射天线134，嵌入基板110中以设置在第一发射天线132之下，并且比第一发射天线132大；以及第三发射天线136，嵌入基板110中以设置在第二发射天线134之下，并且比第二发射天线134大。然而，在本实施例中，示出了发射天线130包括第一发射天线132、第二发射天线134和第三发射天线136的情况，但发射天线130可形成为两层或者四层或更多层。

此外，形成多个层的发射天线130可彼此串联连接或彼此并联连接。发射天线130可连接到设置在基板110上的布线层。

接收天线140与辅助基板120邻近地设置在基板110上(例如，设置在基板110的上表面上)。作为示例，接收天线140可被设置为形成多行。多个接收天线140可具有相同的尺寸。这样，由于接收天线140被设置为形成多行，因此可提高无线电波的接收效率。此外，接收天线140可连接到设置在基板110上的布线层。

如上所述，通过具有无线电波引导单元122的辅助基板120，可在扩大视场(FOV)的同时确保无线电波获取特性。

图4是示出辅助基板的第一修改实施例的平面图。

参照图4，无线电波引导单元222可设置在辅助基板220上。当从上方观察时，无线电波引导单元222的最外边缘可具有八边形形状。然而，尽管在本实施例中示出了无线电波引导单元222的最外边缘具有正八边形形状的情况，但不限于此，并且无线电波引导单元222的最外边缘可具有具有不同长度的边的八边形形状。

图5是示出辅助基板的第二修改实施例的平面图。

参照图5，无线电波引导单元322可设置在辅助基板320上。当从上方观察时，无线电波引导单元322的最外边缘可具有六边形形状。然而，尽管在本实施例中示出了无线电波引导单元322的最外边缘具有正六边形形状的情况，但不限于此，并且无线电波引导单元322可具有具有不同长度的边的六边形形状。

图6是示出辅助基板的第三修改实施例的平面图。

参照图6，无线电波引导单元422可设置在辅助基板420上。当从上方观察时，无线电波引导单元422的最外边缘可具有圆形形状。

图7是示出辅助基板的第四修改实施例的平面图。

参照图7，无线电波引导单元522可设置在辅助基板520上。当从上方观察时，无线电波引导单元522的最外边缘可具有椭圆形形状。

如以上所阐述的，根据在此阐述的实施例的天线设备可实现能够在扩大视场(FOV)的同时确保无线电波获取特性的效果。

尽管以上示出并描述了具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节上对这些示例中做出各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性含义，而非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的方式组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，和/或由其他组件或其等同物来替换或者补充所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为被包括在本公开中。

Claims (16)

1.一种天线设备，包括：

基板；

发射天线，设置在所述基板上；以及

辅助基板，设置在所述发射天线之上并且包括具有喇叭形状的无线电波引导单元，

其中，所述辅助基板还包括绝缘体和第二金属图案，所述第二金属图案设置在所述无线电波引导单元上和所述绝缘体上。

2.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述基板包括设置为围绕所述发射天线的多个过孔。

3.根据权利要求2所述的天线设备，其中，所述多个过孔中的相邻的两个过孔之间的间隔为380μm或更小。

4.根据权利要求1所述的天线设备，所述天线设备还包括接收天线，所述接收天线与所述发射天线邻近地设置在所述基板上。

5.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述发射天线包括多个层。

6.根据权利要求5所述的天线设备，其中，设置在形成所述多个层的所述发射天线的上部的发射天线比设置在形成所述多个层的所述发射天线的下部的发射天线小。

7.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述第二金属图案设置在所述绝缘体的顶表面和底表面上。

8.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述基板包括第一金属图案，所述第一金属图案的形状与所述辅助基板的下表面的形状对应并且所述第一金属图案设置在所述基板的上表面上。

9.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述基板和所述辅助基板通过焊料彼此结合。

10.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述无线电波引导单元包括第一无线电波引导单元和第二无线电波引导单元，在所述第一无线电波引导单元中，所述绝缘体的内表面竖直地设置，在所述第二无线电波引导单元中，所述绝缘体的内表面是倾斜的以从所述第一无线电波引导单元倾斜地延伸。

11.根据权利要求10所述的天线设备，其中，所述第一无线电波引导单元具有0.1mm至0.8mm的高度。

12.根据权利要求10所述的天线设备，其中，所述第二无线电波引导单元具有0.4mm至1.6mm的高度。

13.根据权利要求10所述的天线设备，其中，所述绝缘体的形成所述第二无线电波引导单元的内表面具有25°至75°的倾斜角度。

14.一种天线设备，包括：

基板；

发射天线，设置在所述基板上；以及

辅助基板，包括设置在所述发射天线之上的无线电波引导单元，

其中，所述发射天线包括第一发射天线和第二发射天线，所述第一发射天线设置在所述基板的上表面上，所述第二发射天线设置在比所述第一发射天线低的部分中并且具有比所述第一发射天线大的尺寸。

15.根据权利要求14所述的天线设备，所述天线设备还包括接收天线，所述接收天线与所述发射天线邻近地设置在所述基板上。

16.根据权利要求14所述的天线设备，其中，所述基板包括被设置为围绕所述发射天线的多个过孔。

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