CN113366705A - 过滤从芯片发送到波导单元的信号的不期望的极化 - Google Patents

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Abstract

公开了一种通信系统。该系统可以包括具有端口的天线单元。该系统还可以包括通信芯片，该通信芯片可通信地耦合到天线单元，并具有配置为将电磁信号发送到端口中的天线。此外，该系统可以包括开槽结构，该开槽结构被配置用于从天线接收电磁信号并将来自天线的电磁信号耦合到端口中。

Description

过滤从芯片发送到波导单元的信号的不期望的极化
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年12月11日提交的第16/216，598号美国专利申请的优先权，该美国专利申请通过引用全文合并于此。
背景技术
运载工具可以被配置为以自主模式操作，在自主模式中运载工具在很少有或没有来自驾驶员的输入的情况下在环境中导航。这样的自主运载工具可以包括一个或更多个系统(例如，传感器和相关的计算装置)，该一个或更多个系统被配置为检测关于运载工具在其中操作的环境的信息。运载工具及其相关的由计算机实现的控制器使用检测到的信息在环境中导航。例如，如果(多个)系统检测到运载工具正在接近障碍物，如由计算机实现的控制器所确定的，则控制器调整运载工具的方向控制，以使运载工具绕过障碍物。
一种这样的系统是用于运载工具的雷达系统。雷达系统可以用于感测运载工具的环境中的对象。例如，雷达系统可以测量运载工具和运载工具的环境中的各种对象之间的距离。
诸如雷达系统和其他装置/传感器的运载工具系统可以发送和接收促进运载工具操作的众多信号。因此，期望这样的信号在特定系统内的部件之间或在系统之间可靠地传送。
发明内容
公开了可用于运载工具的各种部件之间的信号通信的装置。例如，天线单元可以安装在运载工具的顶部，诸如安装在传感器圆顶中。天线单元可以是运载工具的雷达系统或另一系统的部分。例如，在雷达系统的操作期间，通信芯片天线可以将信号辐射到天线单元的端口中。然后，信号可以从端口耦合到一个或更多个发射天线，发射天线进而又可以辐射信号以感测运载工具的环境中的对象。为了帮助提高由天线单元辐射的信号的质量，可以使用开槽的信号过滤结构以从通信芯片输出的信号滤除不期望的极化。
本公开的一些实施方式提供了一种通信系统。该通信系统包括具有端口的天线单元。该通信系统还包括通信芯片，该通信芯片可通信地耦合到天线单元并具有配置为将电磁信号发送到端口中的天线。此外，通信系统包括开槽结构，该开槽结构被配置用于从天线接收电磁信号并将来自天线的电磁信号耦合到端口中。
本公开的一些实施方式提供了一种用于从电磁信号滤除不期望的极化的方法。该方法包括将由通信芯片的天线发送的电磁信号从通信芯片耦合到开槽结构中，其中天线被配置为将电磁信号发送出通信芯片并朝向天线单元的端口发送，其中天线单元通信地耦合到通信芯片，其中由天线发送的电磁信号具有期望的极化和不期望的极化，以及其中开槽结构被配置为将具有期望的极化的电磁信号耦合到天线单元中。该方法还包括将具有期望的极化的电磁信号从开槽结构耦合到天线单元的端口中，由此，不期望的极化被去除并且离开开槽结构的电磁信号具有期望的极化。
本公开的一些实施方式提供了另一种通信系统。该通信系统包括配置为辐射雷达信号的天线单元。天线单元包括：多个发射天线，布置成阵列；端口，配置为接收雷达信号以供所述多个发射天线辐射；以及波导网络，将端口耦合到所述多个发射天线。通信系统还包括可通信地耦合到端口的通信芯片，其中通信芯片被配置为辐射具有期望的极化和不期望的极化的雷达信号。此外，通信系统包括被配置为从雷达信号过滤不期望的极化的信号过滤结构。
通过在适当处参照附图阅读以下详细描述，这些以及其他方面、优点和替代方案对于本领域普通技术人员将变得明显。
附图说明
图1是描绘示例自主运载工具的方面的功能框图。
图2描绘了示例自主运载工具的外部视图。
图3示出了示例开槽结构的透视图。
图4A示出了具有天线的示例微芯片。
图4B示出了具有两个天线的示例微芯片。
图5示出了包括示例开槽结构和微芯片的分解图。
图6A示出了示例通信系统。
图6B示出了另一示例通信系统。
图7A示出了另一示例通信系统。
图7B示出了另一示例通信系统。
图7C示出了另一示例通信系统。
图8示出了波导的示例隔膜。
图9示出了另一示例通信系统。
图10示出了示例方法。
具体实施方式
I.概述
运载工具的示例雷达系统可以包括信号处理子系统、天线子系统和通信芯片(例如，微芯片)。在雷达系统的操作期间，通信芯片的天线可以向天线子系统发送(即辐射)电磁信号——即无线电(或微波)频率雷达信号，该天线子系统进而又将雷达信号发送到运载工具的环境中。然后，天线子系统或雷达系统的其他子系统可以接收天线子系统发送的雷达信号的反射。然后，信号处理子系统可以处理接收到的信号，以确定关于运载工具的环境中的对象的信息。
由天线辐射的信号通常具有依据天线设计的期望极化。例如，由垂直配向的天线辐射的信号可以具有垂直极化，而由水平配向的天线辐射的信号可以具有水平极化。然而，除了期望的极化之外，辐射信号还可能在除期望的极化以外的方向(诸如与辐射方向正交的方向)上具有不期望的极化(也称为“交叉极化”)。例如，如果天线被设计为辐射具有垂直极化的信号，则不期望的极化可以是水平极化。
在运载工具雷达系统的背景下，交叉极化的存在可能导致雷达系统的执行效率低于预期。例如，雷达系统可以被配置为利用具有第一极化的第一组天线发送信号，并利用具有与第一极化正交的第二极化的第二组天线发送信号。如果两组天线中的一组发送包含交叉极化的信号，则它会干扰由另一组天线发送的信号。
因此，公开了一种通信系统，其具有开槽结构(这里也称为“信号过滤结构”)，该开槽结构被配置为从由通信芯片发送的信号滤除不期望的极化并将信号耦合到天线子系统的端口中。尽管这里主要针对雷达系统和雷达信号描述了所公开的通信系统，但是应当理解，所公开的通信系统也可以以其他运载工具系统(诸如LIDAR或具有促进运载工具操作的传感器的其他系统)来实现，并且可以被配置用于非雷达电磁信号的通信。
在示例之中，通信系统可以包括雷达系统的各种部件。例如，通信系统可以包括天线单元。天线单元可以包括端口，电磁信号被接收到该端口中。天线单元还可以包括用于从运载工具辐射电磁信号的至少一个发射天线。通信系统还可以包括具有天线的通信芯片。通信芯片可以可通信地耦合到端口。在一些示例中，由通信芯片发送的信号可以直接从芯片耦合到端口中，或者在其他示例中，由通信芯片发送的信号可以在进入端口之前通过居间波导(诸如细长的波导烟囱)耦合。此外，在不存在居间波导的示例中，通信芯片可以物理地附接到天线单元的端口，或者在芯片和端口之间可以存在气隙。
此外，通信系统可以包括开槽结构。开槽结构可以与通信芯片的壳体集成(即，印刷在芯片的顶部，或集成在芯片的层内)，或者作为与芯片在物理上不同且分离并且耦合在芯片和天线单元之间(例如，耦合到端口，或者耦合到芯片但仍然是与芯片分离的部件)的部件被包括。
在通信系统的操作期间，通信芯片产生电磁信号，用于由天线单元的天线进行最终发送。通信芯片的天线可以将电磁信号发送到通信芯片的外部。开槽结构可以接收电磁信号。电磁信号可以穿过开槽结构，由此，任何不期望的极化从电磁信号中被滤除。然后，开槽结构可以将电磁信号耦合到端口中。因此，所公开的通信系统可以减少通常由交叉极化引起的信号干扰。此外，所公开的通信系统可以使电磁能量能够从通信芯片被获取。
示例自主运载工具在下面结合图1-2来描述，而示例通信系统在下面结合图3-9来描述。
II.示例自主运载工具系统
在示例实施方式中，示例自主运载工具系统可以包括一个或更多个处理器、一种或更多种形式的存储器、一个或更多个输入装置/接口、一个或更多个输出装置/接口以及机器可读指令，所述机器可读指令当由一个或更多个处理器运行时，使系统执行上述各种功能、任务、能力等。
下面将更详细地描述在本公开的范围内的示例系统。示例系统可以以自动车来实现，或者可以采用自动车的形式。然而，示例系统也可以以其他运载工具来实现或采用其他运载工具的形式，所述其他运载工具诸如为汽车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升机、割草机、推土机、船、雪地机动车、飞行器、娱乐运载工具、游乐园运载工具、农业设备、建筑设备、有轨电车、高尔夫球车、火车和推车。其他运载工具也是可能的。
图1是示出根据示例实施方式的运载工具100的功能框图。运载工具100被配置为完全或部分地以自主模式操作，因此可以被称为“自主运载工具”。例如，计算机系统112可以在处于自主模式时经由对运载工具100的控制系统106的控制指令来控制运载工具100。计算机系统112可以从一个或更多个传感器系统104接收信息，并按自动方式以接收到的信息作为一个或更多个控制过程(诸如设置前进方向以避开检测到的障碍物)的基础。
自主运载工具100可以是完全自主的或部分自主的。在部分自主的运载工具中，一些功能可以在一些时间或所有时间可选地被(例如，驾驶员)手动控制。此外，部分自主的运载工具可以被配置为在完全手动操作模式和部分自主和/或完全自主操作模式之间切换。
运载工具100包括推进系统102、传感器系统104、控制系统106、一个或更多个外围设备108、电源110、计算机系统112和用户接口116。运载工具100可以包括更多或更少的子系统，并且每个子系统可以可选地包括多个部件。此外，运载工具100的子系统和部件中的每个可以互连和/或通信。因此，这里描述的运载工具100的一个或更多个功能可以可选地在附加的功能部件或物理部件之间分配，或者组合成更少的功能部件或物理部件。在另一些示例中，附加的功能部件和/或物理部件可以被添加到图1所示的示例中。
推进系统102可以包括可操作用于将被供应动力的运动提供给运载工具100的部件。在一些实施方式中，推进系统102包括发动机/马达118、能量源119、传动装置120和轮子/轮胎121。发动机/马达118将能量源119转换成机械能。在一些实施方式中，推进系统102可以可选地包括发动机和/或马达之一或两者。例如，气电混合动力运载工具可以包括汽油/柴油发动机和电动机两者。
能量源119代表能量(诸如电能和/或化学能)的来源，其可以全部或部分地为发动机/马达118提供动力。即，发动机/马达118可以被配置为将能量源119转换成机械能以操作传动装置。在一些实施方式中，能量源119可以包括汽油、柴油、其他基于石油的燃料、丙烷、其他基于压缩气体的燃料、乙醇、太阳能板、电池、电容器、飞轮、再生制动系统和/或其他电力源等。能量源119还可以为运载工具100的其他系统提供能量。
传动装置120包括适合于将机械动力从发动机/马达118传递到轮子/轮胎121的合适的齿轮和/或机械元件。在一些实施方式中，传动装置120包括齿轮箱、离合器、差动装置、驱动轴和/或(多个)轮轴等。
轮子/轮胎121被布置为在提供与运载工具100在其上移动的表面(诸如道路)的摩擦牵引力的同时，稳定地支撑运载工具100。因此，轮子/轮胎121根据运载工具100的性质来配置和布置。例如，轮子/轮胎可以被布置成独轮车、自行车、摩托车、三轮车或汽车/卡车四轮形式。其他轮子/轮胎几何形状是可能的，诸如包括六个或更多个轮子的轮子/轮胎几何形状。运载工具100的轮子/轮胎121的任何组合可以可操作为相对于其他轮子/轮胎121差动地旋转。轮子/轮胎121可以可选地包括刚性地附接到传动装置120的至少一个轮子和联接到与驱动表面接触的对应轮子的轮辋的至少一个轮胎。轮子/轮胎121可以包括金属和橡胶的任何组合，和/或其他材料或材料组合。
传感器系统104一般包括配置为检测关于运载工具100周围环境的信息的一个或更多个传感器。例如，传感器系统104可以包括全球定位系统(GPS)122、惯性测量单元(IMU)124、雷达单元126、激光测距仪/LIDAR单元128、相机130和/或麦克风131。传感器系统104还可以包括配置为监控运载工具100的内部系统的传感器(例如，O2监控器、燃料表、发动机油温、轮速传感器等)。传感器系统104中包括的一个或更多个传感器可以被配置为被单独和/或共同致动，以便修改一个或更多个传感器的位置和/或取向。
GPS 122是配置为估计运载工具100的地理位置的传感器。为此，GPS122可以包括收发器，该收发器可操作用于提供关于运载工具100相对于地球的位置的信息。
IMU 124可以包括配置为基于惯性加速度感测运载工具100的位置和取向变化的传感器(例如，加速度计和陀螺仪)的任何组合。
雷达单元126可以代表利用无线电信号来感测运载工具100的局部环境内的对象的系统。在一些实施方式中，除了感测对象之外，雷达单元126和/或计算机系统112还可以附加地配置为感测对象的速度和/或前进方向。雷达单元126可以包括任何(多个)天线、波导网络、(多个)通信芯片和/或可促进雷达操作的其他部件。
类似地，激光测距仪或LIDAR单元128可以是配置为使用激光来感测运载工具100所处环境中的对象的任何传感器。激光测距仪/LIDAR单元128可以包括一个或更多个激光源、激光扫描仪和一个或更多个检测器以及其他系统部件。激光测距仪/LIDAR单元128可以被配置为以相干(例如，使用外差检测)或非相干检测模式操作。
相机130可以包括配置为捕获运载工具100周围环境的多个图像的一个或更多个装置。相机130可以是静态相机或视频相机。在一些实施方式中，相机130可以诸如通过使安装相机的平台旋转和/或倾斜而是机械可移动的。这样，可以实现运载工具100的控制过程以控制相机130的移动。
传感器系统104还可以包括麦克风131。麦克风131可以被配置为捕获来自运载工具100周围环境的声音。在一些情况下，多个麦克风可以被布置成麦克风阵列，或者有可能被布置成多个麦克风阵列。
控制系统106被配置为控制调节运载工具100及其部件的加速度的(多个)操作。为了实现加速，控制系统106包括转向单元132、节流阀134、制动单元136、传感器融合算法138、计算机视觉系统140、导航/寻路(pathing)系统142和/或避障系统144等。
转向单元132可操作用于调节运载工具100的前进方向。例如，转向单元可以调整轮子/轮胎121中的一个或更多个的轴线(或多个轴线)，以实现运载工具的转向。节流阀134被配置为控制例如发动机/马达118的操作速度，并进而又经由传动装置120和轮子/轮胎121来调整运载工具100的向前加速度。制动单元136使运载工具100减速。制动单元136可以使用摩擦来减慢轮子/轮胎121。在一些实施方式中，制动单元136通过再生制动过程感应地使轮子/轮胎121减速，以将轮子/轮胎121的动能转换成电流。
传感器融合算法138是被配置为接受来自传感器系统104的数据作为输入的算法(或存储算法的计算机程序产品)。数据可以包括例如表示在传感器系统104的传感器处感测到的信息的数据。传感器融合算法138可以包括例如卡尔曼滤波器、贝叶斯网络等。传感器融合算法138基于来自传感器系统104的数据提供关于运载工具周围环境的评估。在一些实施方式中，评估可以包括对运载工具100周围环境中的各个对象和/或特征的评价、对特定情形的评价、和/或基于特定情形对运载工具100和环境中的特征之间的可能干扰(例如，诸如预测的碰撞和/或冲击)的评价。
计算机视觉系统140可以处理和分析由相机130捕获的图像，以识别运载工具100周围环境中的对象和/或特征。检测到的特征/对象可以包括交通信号、道路边界、其他运载工具、行人和/或障碍物等。计算机视觉系统140可以可选地采用对象识别算法、运动恢复结构(SFM)算法、视频跟踪和/或可用的计算机视觉技术来实现检测到的特征/对象的分类和/或识别。在一些实施方式中，计算机视觉系统140可以附加地配置为绘制环境地图、跟踪感知的物体、估计对象的速度等。
导航和寻路系统142被配置为确定运载工具100的行驶路径。例如，导航和寻路系统142可以确定一系列速度和定向前进方向，以在大体上使运载工具沿着通向最终目的地的基于道路的路径前进的同时，使运载工具沿着基本上避开感知到的障碍物的路径移动，该最终目的地可以例如根据经由用户接口116的用户输入来设置。导航和寻路系统142可以附加地配置为在运载工具100操作时基于感知到的障碍物、交通模式、天气/道路条件等动态地更新行驶路径。在一些实施方式中，导航和寻路系统142可以被配置为结合来自传感器融合算法138、GPS 122和一个或更多个预定地图的数据，以确定运载工具100的行驶路径。
避障系统144可以代表被配置为识别、评价和避开或以其他方式越过运载工具100周围环境中的潜在障碍物的控制系统。例如，通过操作控制系统106中的一个或更多个子系统来进行急转弯操纵、转向操纵、制动操纵等，避障系统144可以实现运载工具的导航的改变。在一些实施方式中，避障系统144被配置为基于周围的交通模式、道路条件等自动确定可行的(“可用的”)避障操纵。例如，避障系统144可以被配置为使得当其他传感器系统在将要急转弯进入的邻近运载工具的区域中检测到运载工具、施工障碍、其他障碍物等时，不进行急转弯操纵。在一些实施方式中，避障系统144可以自动选择既可用又使运载工具的乘坐者的安全性最大化的操纵。例如，避障系统144可以选择被预测为在运载工具100的客舱中引起最小加速量的躲避操纵。
运载工具100还包括外围设备108，其被配置为允许运载工具100和外部传感器、其他运载工具、其他计算机系统和/或用户(诸如运载工具100的乘坐者)之间的交互。例如，用于从乘坐者、外部系统等接收信息的外围设备108可以包括无线通信系统146、触摸屏148、麦克风150和/或扬声器152。
在一些实施方式中，外围设备108用于接收运载工具100的用户的输入以与用户接口116交互。为此，触摸屏148既可以向运载工具100的用户提供信息，也可以将经由触摸屏148指示的来自用户的信息传送到用户接口116。触摸屏148可以被配置为经由电容感测、电阻感测、光学感测、表面声波过程等来感测来自用户手指(或手写笔等)的触摸位置和触摸手势两者。触摸屏148能够感测在平行于触摸屏表面或相对于触摸屏表面成平面的方向上、在垂直于触摸屏表面的方向上或在这两个方向上的手指移动，并且还能够感测施加到触摸屏表面的压力水平。运载工具100的乘坐者也可以利用语音命令接口。例如，麦克风150可以被配置为从运载工具100的用户接收音频(例如，语音命令或其他音频输入)。类似地，扬声器152可以被配置为向运载工具100的用户输出音频。
在一些实施方式中，外围设备108用于允许运载工具100与其周围环境内的外部系统(诸如装置、传感器、其他运载工具等)和/或在物理上远离运载工具定位的控制器、服务器等之间的通信，所述外部系统和/或控制器、服务器等提供关于运载工具周围环境的有用信息，诸如交通信息、天气信息等。例如，无线通信系统146可以直接地或经由通信网络与一个或更多个装置无线通信。无线通信系统146可以可选地使用3G蜂窝通信(诸如CDMA、EVDO、GSM/GPRS)和/或4G蜂窝通信(诸如WiMAX或LTE)。附加地或替代地，无线通信系统146可以例如使用WiFi与无线局域网(WLAN)通信。在一些实施方式中，无线通信系统146可以例如使用红外链路、蓝牙和/或紫蜂(ZigBee)与装置直接通信。无线通信系统146可以包括一个或更多个专用短距离通信(DSRC)装置，其可以包括运载工具和/或路边站之间的公共和/或私有数据通信。在本公开的上下文中，无线通信系统146也可以采用用于发送和接收嵌入在信号中的信息的其他无线协议，诸如各种运载工具通信系统。
如上所述，电源110可以向运载工具100的部件(诸如外围设备108、计算机系统112、传感器系统104等中的电子器件)供电。例如，电源110可以包括用于储存电能并向各种被供应动力的部件放电的可再充电的锂离子或铅酸电池。在一些实施方式中，一组或更多组电池可以被配置为提供电力。在一些实施方式中，电源110和能量源119可以被一起实现，如在一些全电动汽车中。
运载工具100的许多或所有功能可以经由计算机系统112来控制以基于其周围环境来实现运载工具100的自动操作，计算机系统112从传感器系统104、外围设备108等接收输入，并将适当的控制信号传送给推进系统102、控制系统106、外围设备等。计算机系统112包括至少一个处理器113(其可以包括至少一个微处理器)，该至少一个处理器113运行存储在诸如数据存储114的非暂时性计算机可读介质中的指令115。计算机系统112还可以代表多个计算装置，所述多个计算装置用于以分布式方式控制运载工具100的各个部件或子系统。
在一些实施方式中，数据存储114包含可由处理器113运行以执行运载工具100的各种功能(包括以上结合图1描述的那些功能)的指令115(例如，程序逻辑)。数据存储114也可以包含附加指令，包括向推进系统102、传感器系统104、控制系统106和外围设备108中的一个或更多个发送数据、从其接收数据、与其交互和/或控制其的指令。
除了指令115之外，数据存储114还可以存储诸如道路地图、路径信息及其他信息的数据。这样的信息可以在运载工具100以自主、半自主和/或手动模式操作期间由运载工具100和计算机系统112用来选择到达最终目的地的可用道路、解释来自传感器系统104的信息等。
运载工具100和相关联的计算机系统112向运载工具100的用户(诸如运载工具100的客舱中的乘坐者)提供信息和/或从其接收输入。用户接口116可以相应地包括一组外围设备108内的一个或更多个输入/输出装置，诸如无线通信系统146、触摸屏148、麦克风150和/或扬声器152，以允许计算机系统112和运载工具乘坐者之间的通信。
计算机系统112基于从指示运载工具和/或环境条件的各种子系统(例如，推进系统102、传感器系统104和/或控制系统106)接收的输入以及指示用户偏好的来自用户接口116的输入来控制运载工具100的操作。例如，计算机系统112可以利用来自控制系统106的输入来控制转向单元132，以避开由传感器系统104和避障系统144检测到的障碍物。计算机系统112可以被配置为控制运载工具100及其子系统的许多方面。然而，一般来说，诸如在紧急情况下，或者仅仅响应于用户激活的超控等，提供手动超控的自动控制器驱动操作。
这里描述的运载工具100的部件可以被配置为以互连方式与它们各自的系统之内或之外的其他部件一起工作。例如，相机130可以在以自主模式操作的同时捕获表示关于运载工具100的环境的信息的多个图像。环境可以包括其他运载工具、交通信号灯、交通标志、路标、行人等。计算机视觉系统140可以基于预先存储在数据存储114中的对象识别模型和/或通过其他技术与传感器融合算法138、计算机系统112等相协作地对环境中的各个方面进行分类和/或识别。
尽管运载工具100在图1中被描述和示出为具有运载工具100的被集成到运载工具100中的各种部件，例如无线通信系统146、计算机系统112、数据存储114和用户接口116，但是这些部件中的一个或更多个可以可选地与运载工具100分开安装或关联。例如，数据存储114可以部分或全部地与运载工具100分开地存在，诸如存在于例如基于云的服务器中。因此，运载工具100的一个或更多个功能元件可以以分开放置或放置在一起的装置元件的形式来实现。组成运载工具100的功能装置元件一般可以以有线和/或无线方式通信地耦合在一起。
图2示出了示例运载工具200，其可以包括参照图1结合运载工具100描述的一些或所有功能。尽管出于说明的目的，运载工具200在图2中被示出为四轮车，但是本公开不限于此。例如，运载工具200可以代表卡车、货车、半拖挂式卡车、摩托车、高尔夫球车、越野运载工具或农用运载工具等。
示例运载工具200包括传感器单元202、第一LIDAR单元204、第二LIDAR单元206、第一雷达单元208、第二雷达单元210、第一LIDAR/雷达单元212、第二LIDAR/雷达单元214以及运载工具200上的两个附加位置216、218，雷达单元、LIDAR单元、激光测距仪单元和/或其他类型的传感器(或多个传感器)可以位于这两个附加位置216、218。第一LIDAR/雷达单元212和第二LIDAR/雷达单元214中的每个可以采用LIDAR单元、雷达单元或两者的形式。
此外，示例运载工具200可以包括结合图1的运载工具100描述的任何部件。第一和第二雷达单元208、210和/或第一和第二LIDAR单元204、206可以主动扫描周围环境以寻找潜在障碍物，并且可以类似于运载工具100中的雷达单元126和/或激光测距仪/LIDAR单元128。
传感器单元202安装在运载工具200的顶部，并包括一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器配置为检测关于运载工具200周围环境的信息并输出该信息的指示。例如，传感器单元202可以包括相机、雷达、LIDAR、测距仪和声学传感器的任何组合。传感器单元202可以包括一个或更多个可移动安装件，所述一个或更多个可移动安装件可以可操作用于调整传感器单元202中的一个或更多个传感器的取向。在一个实施方式中，可移动安装件可以包括旋转平台，该旋转平台可以扫描传感器以从围绕运载工具200的每个方向获得信息。在另一实施方式中，传感器单元202的可移动安装件可以在特定的角度和/或方位角范围内以扫描方式是移动的。传感器单元202可以安装在车顶上，尽管其他安装位置是可能的。附加地，传感器单元202的传感器可以分布在不同的位置，并且不必布置在单个位置。一些可能的传感器类型和安装位置包括两个附加位置216、218。此外，传感器单元202的每个传感器可以被配置为独立于传感器单元202的其他传感器移动或扫描。
在示例配置中，一个或更多个雷达扫描仪(例如，第一和第二雷达单元208、210)可以位于运载工具200的后部附近，以主动扫描汽车200后方的区域以寻找无线电反射对象。类似地，第一LIDAR/雷达单元212和第二LIDAR/雷达单元214可以安装在运载工具的前部附近，以主动扫描运载工具前方的区域。雷达扫描仪可以位于例如一位置，该位置适合于照亮包括运载工具200的向前移动路径的区域而不被运载工具200的其他特征遮挡。例如，雷达扫描仪可以被安置为嵌入在和/或安装在前保险杠、前大灯、外壳罩(cowl)和/或引擎盖等中或附近。此外，一个或更多个附加雷达扫描装置可以诸如通过将这样的装置包括在后保险杠、侧板、门槛板和/或底架(undercarriage)等中或附近而被定位成主动扫描运载工具200的侧面和/或后面以寻找无线电反射对象。
尽管未在图2中示出，但是运载工具200可以包括无线通信系统。无线通信系统可以包括可配置为与运载工具200外部或内部的装置通信的无线发射器和接收器。具体地，无线通信系统可以包括收发器，该收发器被配置为与其他运载工具和/或例如在运载工具通信系统或道路站中的计算装置通信。这样的运载工具通信系统的示例包括专用短距离通信(DSRC)、射频识别(RFID)和针对智能运输系统的其他提议的通信标准。
运载工具200可以有可能在传感器单元202内部的位置处包括相机。相机可以是配置为捕获运载工具200的环境的多个图像的光敏仪器，诸如静态相机、视频相机等。为此，相机可以被配置为检测可见光，并且可以附加地或替代地被配置为检测来自光谱的其他部分的光，诸如红外光或紫外光。相机可以是二维检测器，并且可以可选地具有三维空间范围的灵敏度。在一些实施方式中，相机可以包括例如距离检测器，该距离检测器被配置为生成指示从相机到环境中的多个点的距离的二维图像。为此，相机可以使用一种或更多种距离检测技术。例如，相机可以通过使用结构光技术来提供距离信息，在该结构光技术中，运载工具200用预定的光图案(诸如网格或棋盘图案)照亮环境中的对象，并使用相机来检测预定的光图案从环境周围事物的反射。基于反射光图案中的失真，运载工具200可以确定到对象上的点的距离。预定的光图案可以包括红外光，或用于此类测量的其他合适波长的辐射。在一些示例中，相机可以安装在运载工具200的前风挡内部。具体地，相机可以被安置为从相对于运载工具200的取向的前视视角捕获图像。也可以在运载工具200的内部或外部使用相机的其他安装位置和视角。此外，相机可以具有相关光学器件，该光学器件可操作用于提供可调视野。此外，相机可以用可移动安装件安装到运载工具200，以诸如经由摇摄/倾斜机构改变相机的指向角度。
III.示例通信系统
现在将更详细地描述示例通信系统。至少，示例通信系统可以包括天线单元、通信芯片和开槽结构。
图3示出了示例开槽结构302的透视图，该示例开槽结构302被配置用于从通信芯片的天线接收信号，并将来自天线的信号耦合到天线单元的端口中。开槽结构302可以由金属衬底组成。如所示出的，开槽结构302包括信号可通过的槽304。槽304可以基本上为矩形形状。如图3所示，槽304具有矩形领结形状。可以基于阻抗匹配特性来选择矩形领结形状。为了匹配阻抗，可以调整矩形领结的大小和形状。可以基于期望的阻抗特性来调整领结的矩形部分的宽度以及倾斜中心部分的角度和长度。槽304的倾斜部分也可以被设计为增加通信芯片的天线和槽304之间的耦合。在另一些示例中，槽304可以是没有倾斜部分的矩形。尽管槽304被示出为具有尖锐拐角的矩形，但实际上，槽304可以是如所示出的矩形、或大致矩形的形状。例如，一些制造工艺可以产生具有更圆化的拐角的矩形形状。此外，在一些示例中，槽304可以是矩形以外且仍然提供如上所述的极化过滤的形状。
槽304可以辐射在槽304的最长尺寸的方向上对准的线性极化信号。开槽结构302还可以包括两个通路306、308。在其他示例中，开槽结构可以包括多于两个通路或少于两个通路。两个通路306、308中的每个可以被配置为激励槽304和/或使开槽结构302接地。取决于各种示例，槽304可以以不同的方式被激励。当天线辐射信号时，槽可以电(或磁)耦合到通信芯片的天线。在其他示例中，通路可以直接耦合到芯片上的RF接触点。RF接触点可以提供在槽304中感应出电场的信号，该电场进而又可以导致槽304进行辐射。尽管两个通路306、308被示出为朝向槽304的中心，但是通路也可以位于其他位置。通路的位置可以是通路可引起槽304辐射电磁能的任何位置。
如上所述，开槽结构302可以与通信芯片的壳体集成(例如，印刷在芯片的顶部，或集成在芯片的层内)，耦合到天线单元的端口，或耦合在通信芯片的顶部(并且作为与通信芯片在物理上不同且分离的部件)。
图4A示出了具有天线404的示例微芯片402。天线404可以由微芯片402用来将信号传送出微芯片402或将信号传送到微芯片402中。经常地，特别是在无线电频率下，进出微芯片的接口可以是低效的，或者难以设计。因此，为了改善芯片通信，微芯片可以包括能将信号传送到微芯片外部部件的天线。
图4B示出了具有两个天线454A和454B的示例微芯片452。示例微芯片452还包括位于两个天线454A和454B之间的接地部分456。微芯片452可以包括两个(或更多个)天线，每个天线以与微芯片402的天线相似的方式起作用。微芯片452的每个天线可以耦合到相应的接口波导(例如，在图7B中示出并在下面描述)。此外，微芯片452可以具有接地部分456。接地部分456可以耦合到RF路径中其他元件的接地部分(未示出)，以提供公共地。在微芯片452和天线单元的端口之间存在居间波导(诸如具有(或不具有)旋转接头的波导烟囱(例如，在图7A-7B中示出并在下面描述))的一些示例中，接地部分456可以耦合到居间波导。通过将接地部分456接地到居间波导，两个天线454A和454B可以彼此充分隔离。当两个天线454A和454B彼此隔离时，每个天线可以不接收(或接收一小部分)传送到或传送自另一个相应天线的信号。
图5示出了包括示例开槽结构502和微芯片504的分解图。更具体地，图5示出了开槽结构502可以如何与微芯片504组装的分解图。以这种方式布置，由微芯片504的天线506发送的信号将会穿过开槽结构502中的槽508，由此，不期望的极化将会从信号中被过滤掉，从而仅留下期望的极化。尽管开槽结构502和微芯片504在图5中被示出为分离的层，但是应当理解，开槽结构502可以(i)印刷在微芯片504上并因此与微芯片504集成，或者(ii)是与微芯片504在物理上不同且分离的部件并且耦合在微芯片504的顶部。
如上所述，在示例通信系统中，开槽结构可以将从通信芯片的天线发送的信号耦合到天线单元的端口中。在一些实施方式中，信号可以直接从通信芯片经过开槽结构耦合到端口中，而不传播经过位于芯片和端口之间的居间波导结构。
图6A和图6B均示出了不存在居间波导结构的示例通信系统。如所示出的，每个通信系统包括：(i)具有天线604的通信芯片602，(ii)具有槽608的开槽结构606，以及(iii)天线单元610。天线单元610可以包括两个表面。在这两个表面中的第一表面处，天线单元610可以包括配置为接收信号的端口612。在这两个表面中的第二表面处，天线单元610可以包括至少一个雷达发射天线，所述至少一个雷达发射天线被配置为辐射接收到端口612中的信号。作为代表性示例，示出了两个雷达发射天线614，尽管在其他实施方式中，更多或更少的雷达发射天线是可能的。在一些示例中，天线单元610可以包括布置成阵列的多个雷达发射天线。此外，在一些示例中，天线单元610可以包括将端口612耦合到(多个)雷达发射天线的波导网络(未示出)。因此，接收到端口612中的信号可以传播经过波导网络，从而被(多个)雷达发射天线辐射。
如图6A所示，开槽结构606可以耦合到通信芯片602。此外，如图6B所示，开槽结构606可以耦合到端口612。尽管在图6A和图6B所示的实施方式中，开槽结构606被示出为与通信芯片602分离的部件，但是在其他实施方式中，开槽结构606可以与通信芯片602的壳体集成。
通信芯片602可以可通信地耦合到天线单元610。即，通信芯片602和天线单元610可以耦合，使得信号可以在通信芯片602和天线单元610之间传播。在一些实施方式中，通信芯片602和天线单元610可以物理联接(即，彼此接触)。在其他实施方式中，通信芯片602和天线单元610可以不物理联接，但仍然可以被认为是可通信地耦合的。
在一些情况下，以允许天线单元610旋转的方式将通信芯片602和天线单元610可通信地耦合可以是令人期望的。例如，这可以发生在通信芯片耦合到运载工具并处于“运载工具侧”并且天线单元610处于传感器单元中的“天线侧”的实施方式中，该传感器单元可旋转地安装到运载工具并配置为绕垂直轴线旋转(例如，360°)。在该示例中的通信系统的操作期间，运载工具侧的通信芯片可以向天线侧的天线单元发送信号和/或从天线侧的天线单元接收信号。
为此，通信芯片602和天线单元610可以通过旋转接头616可通信地耦合。这里，“旋转接头”可以指一机构(或没有该机构)，该机构使一个部件能够相对于另一个部件旋转并且还使电磁能能够在这两个部件之间传播，而不引起任何不期望的损失。本质上，旋转接头将通信芯片602电耦合到天线单元610(或更具体地，电耦合到天线单元610的端口612)。
旋转接头616可以采用各种形式。在一些示例(诸如图6A和图6B所示的示例)中，旋转接头616可以采用在通信芯片602和天线单元610之间的气隙的形式。在这样的示例中，通信芯片602可以安装到运载工具，而天线单元610可以安装到传感器单元。因此，当传感器单元安装于运载工具时，通信芯片602和天线单元610的端口612可以彼此靠近，形成气隙。气隙可以大约为1-3mm，或者可以在该范围之外。在波导系统的操作期间，传感器单元的振动和旋转可能导致气隙的间距以及通信芯片602和端口612的对准改变。在这样的系统中，通过旋转接头的耦合利用空气填充的波导，并且系统的部件被调谐以使耦合最大化，同时使耦合在功能上独立于间隙变化和旋转或者对间隙变化和旋转不敏感。
在其他示例中，旋转接头可以包括在相对的波导部分之间的物理连接(未示出)。物理连接可以是波导部分的相应端部的邻接。此外，在这些或其他示例中，旋转接头也可以包括其他部件。例如，旋转接头可以包括有助于使相对的波导部分对准同时允许旋转的一些附加部件，诸如轴承套筒、滑环或类似结构。
在图6A和图6B所示的通信系统的操作期间，天线604可以产生具有期望的极化和不期望的极化的电磁信号。电磁信号可以传播经过槽608，从而使不期望的极化被过滤掉。然后，现在具有期望的极化的电磁信号可以传播到端口612中。然后，电磁信号可以传播经过天线单元610的波导网络(未示出)，从而被雷达发射天线614辐射。在一些示例中，可以通过使用位于天线单元610中、居间波导中和/或其他地方的一个或更多个隔膜来实现进一步的极化提纯。隔膜和居间波导的示例将在下面更详细地描述。
如上所述，居间波导可以位于雷达系统的天线单元和通信芯片之间。可发生这种情况的示例实施方式是传感器单元如上所述可旋转地安装到运载工具的实施方式。作为促进通信芯片和天线单元之间的通信的另一种方式，运载工具侧和传感器侧均可以包括相应的一个或更多个波导部分。运载工具侧的(多个)波导部分和天线侧的(多个)波导部分可以一起形成单通道或双通道波导烟囱。
图7A示出了具有单通道波导烟囱的示例通信系统。如所示出的，通信系统包括：(i)具有天线704的通信芯片702，(ii)具有槽708的开槽结构706，以及(iii)具有端口712和两个雷达发射天线714的天线单元710。此外，通信系统包括一起形成单通道波导烟囱的第一波导部分716A和第二波导部分716B。第一波导部分716A可以耦合到端口712。第二波导部分716B可以通过开槽结构706电磁耦合到通信芯片702。即，开槽结构706可以耦合在第二波导部分716B和通信芯片702之间。
尽管开槽结构706被示出为与通信芯片702分离的部件，但是在其他实施方式中，开槽结构706可以与通信芯片702的壳体集成。此外，尽管开槽结构706被示出为位于通信系统的运载工具侧并耦合到通信芯片702，但是在其他实施方式中，开槽结构706可以在天线侧耦合到天线单元710的端口712。
图7A所示的形成波导烟囱的波导部分716A、716B和/或这里描述的任何其他波导部分可以是圆形波导部分，尽管在其他实施方式中，其他类型和形状的波导部分是可能的。此外，波导部分716A、716B和/或这里描述的任何其他波导部分可以由金属材料、镀有金属表面的非金属材料、电介质材料、这些材料的组合、或可以具有电磁特性以容纳和允许电磁信号的传播的其他材料构成。
第一波导部分716A和第二波导部分716B可以通过旋转接头718可通信地耦合。在旋转接头718处，第一波导部分716A和第二波导部分716B可以基于波导的圆形部分的中心轴线大致对准。如上所述，旋转接头718可以采用各种形式，并且可以包括或可能不包括物理连接(未示出)和/或其他部件。如图7A所示，旋转接头718是波导部分的相应端部之间的气隙。在这种情况下，一个波导部分(例如，第二波导部分716B)可以安装到运载工具，而另一个波导部分(例如，第一波导部分716A)可以安装到传感器单元。因此，当传感器单元安装于运载工具时，波导的两个部分可以彼此靠近，形成气隙。气隙可以大约为1-3mm，或者可以在该范围之外。在波导系统的操作期间，传感器单元的振动和旋转可能导致气隙的间距和波导部分的对准改变。这里描述的示例波导烟囱允许运载工具侧的(多个)波导部分和天线侧的(多个)波导部分相对于彼此的些许移动，同时保持功能。
在图7A所示的通信系统的操作期间，天线704可以产生具有期望的极化和不期望的极化的电磁信号。电磁信号可以传播经过槽708，从而使不期望的极化被过滤掉。然后，现在具有期望的极化的电磁信号可以传播经过第二波导部分716B、跨过旋转接头718、经过第一波导部分716A并进入到端口712中。然后，电磁信号可以传播经过天线单元710的波导网络(未示出)，从而被雷达发射天线714辐射。
图7B示出了具有双通道波导烟囱的示例通信系统。如所示出的，通信系统包括：(i)具有第一天线722A的第一通信芯片720A，(ii)具有第二天线722B的第二通信芯片720B，(iii)具有第一槽726A的第一开槽结构724A，(iv)具有第二槽726B的第二开槽结构724B，以及(v)具有第一端口730A、第二端口730B和两个雷达发射天线732的天线单元728。此外，通信系统包括一起形成双通道波导烟囱的第一波导部分734A、第二波导部分734B和四个接口波导736A、736B、736C、736D。接口波导736A可以耦合到第一端口730A，接口波导736B可以耦合到第二端口730B，接口波导736C可以通过第一开槽结构724A电磁耦合到第一通信芯片720A，接口波导736D可以通过第二开槽结构724B电磁耦合到第二通信芯片720B。在一些示例中，单个通信芯片可以具有多个天线，因此单个芯片可以耦合到多个接口波导(如关于图7C所示)。此外，第一波导部分734A和第二波导部分734B可以通过旋转接头738可通信地耦合。
尽管第一和第二开槽结构724A、724B被示出为与相应的通信芯片720A、720B分离的部件，但是在其他实施方式中，任一结构(或两者)可以与相应通信芯片的壳体集成。此外，尽管第一和第二开槽结构724A、724B被示出为位于通信系统的运载工具侧并耦合到其各自的通信芯片720A、720B，但是在其他实施方式中，第一和第二开槽结构724A、724B可以在天线侧分别耦合到天线单元728的第一端口730A和第二端口730B。
第一波导部分734A可以包括隔膜740。隔膜740可以在由一中心限定的平面上以垂直方式对准，接口波导736A、736B在该中心耦合到第一波导部分734A。本质上，隔膜740可以在接口波导736A、736B的开口之间在第一波导部分734A中形成壁。图8中示出和描述了示例隔膜构造。
第一槽726A可以具有与第二槽726B不同的取向。这样，第一槽726A可以被配置为过滤与第二槽726B可被配置为过滤的极化不同的极化。
如此布置，图7B所示的通信系统可以在一些实现方式中操作，使得第一和第二通信芯片720A、720B可以通过接口波导736A、736B、736C、736D以及第一和第二波导部分734A、734B向天线单元728发送电磁信号。例如，第一和第二通信芯片720A、720B均可以产生具有期望的极化和不期望的极化的电磁信号。例如，来自第一通信芯片720A的电磁信号可以具有期望的水平极化和不期望的垂直极化，来自第二通信芯片720B的电磁信号可以具有期望的垂直极化和不期望的水平极化。来自第一通信芯片720A的电磁信号可以由第一开槽结构724A耦合、经过第一槽726A(从而过滤垂直极化)并进入到接口波导736C中，以通过接口波导736C传播。类似地，来自第二通信芯片720B的电磁信号可以由第二开槽结构724B耦合、经过第二槽726B(与第一槽726A不同地取向并过滤水平极化)并进入到接口波导736D中，以通过接口波导736D传播。这些接口波导736C、736D中的每个进而又可以高效地将相应的电磁信号耦合到第二波导部分734B中。此时，这两个电磁信号可以具有正交模式。然后，这两个电磁信号可以沿着第二波导部分734B的长度向下传播、经过旋转接头738并进入第一波导部分734A到达隔膜740。此时具有正交模式的两个电磁信号可以使隔膜740能够分离电磁信号，进而又将一个电磁信号耦合到接口波导736A并且将另一个电磁信号耦合到接口波导736B。然后，电磁信号可以传播经过相应的接口波导，以分别耦合到第一端口730A和第二端口730B中，然后由雷达发射天线732辐射。
图7C示出了除了包括具有第一天线744A和第二天线744B的单个通信芯片742而不是具有在运载工具侧的两个通信芯片以外，与图7B的通信系统类似的另一示例通信系统。如此布置，除了单个通信芯片742(诸如图4B的微芯片452)经由第一天线744A和第二天线744B来发送初始电磁信号以外，图7C的通信系统可以类似于上述图7B的通信系统进行操作(例如，电磁信号可以传播经过系统，使不期望的极化被过滤掉等)。
附加地，在图7B和图7C所示的通信系统之一或两者中，也可以包括更多的芯片和天线。每个天线可以耦合到其各自的接口波导。在一些示例中，可以有四个天线和在波导系统的每一侧的四个接口波导。其他可能的示例也是可能的。
图8示出了波导804的示例隔膜802。如图8所示，隔膜802可以具有台阶状图案。隔膜802可以由金属材料、镀有金属表面的非金属材料、电介质材料、这些材料的组合、或可以具有电磁特性以改变电磁信号的其他材料构成。台阶状图案可以使在隔膜802的一侧开始传播的电磁信号具有与在隔膜802的另一侧开始传播的信号正交的模式。类似地，台阶状图案能够基于包含在能量中的模式分离电磁能。台阶状图案可以使具有第一模式的部分信号在隔膜802的一侧继续传播，并且可以使具有第二模式的部分信号在隔膜802的另一侧继续传播。尽管隔膜802被示出为具有台阶状图案，但是也可以使用其他形状。在一些示例中，或者在不希望正交的情况下，可以省略隔膜。
通过使用分离传播模式的隔膜，通信系统的运载工具侧和天线侧可以保持通信，而不论两侧的旋转如何。因此，由一个通信芯片的天线发送的电磁信号能够在整个旋转过程中被接收到天线单元的端口中。
图9示出了另一示例通信系统的透视图。该通信系统包括：(i)印刷电路板(PCB)902，(ii)位于PCB 902上的通信芯片904，(iii)与通信芯片904集成(例如，在通信芯片904上或在通信芯片904中)的天线906，(iv)槽908(来自与通信芯片904的壳体集成的开槽结构)，(v)端口910，以及(vi)波导912的一部分。波导912的所述一部分可以是天线单元(诸如上述天线单元610、710或728)的波导的一部分。
端口910可以垂直对准并且在波导912的平面之外。此外，端口910可以以匹配(或近似匹配)波导912的阻抗的方式成形。例如，端口910可以具有拥有不同尺寸的部分，以实现正确的阻抗匹配。
图9所示的通信系统的操作可以类似于上述各种通信系统的操作。即，通信芯片904(即，天线906)可以发送电磁信号，然后槽908过滤不期望的极化，并将电磁信号(现在具有期望的极化)耦合到端口910中。
上述实现方式的许多变型也是可能的，每种变型有利且可靠地提供运载工具和至少一个传感器之间的通信。例如，在一些实现方式中，第一和第二波导部分可以通过旋转接头以外的途径彼此耦合。例如，两个波导部分可以直接联接，从而形成单个居间波导。特别地，单个波导可以由单片材料加工而成，或者可以通过联接(例如，焊接)两个分离的波导部分而形成。在其他示例实现方式中，可以根本没有旋转，即两个波导可以相对于彼此固定。此外，在这些示例中，两个波导可以是单个波导。
图10示出了示例方法1000。在块1002处，该方法包括将由通信芯片的天线发送的电磁信号从通信芯片耦合到开槽结构中。天线可以被配置为将电磁信号发送出通信芯片并朝向天线单元的端口发送。天线单元可以通信地耦合到通信芯片。此外，由天线发送的电磁信号可以具有期望的极化和不期望的极化，并且开槽结构可以被配置为将具有期望的极化的电磁信号耦合到天线单元中。
在块1004处，该方法包括将具有期望的极化的电磁信号从开槽结构耦合到天线单元的端口中，由此，不期望的极化被去除并且离开开槽结构的电磁信号具有期望的极化。
因此，方法1000使运载工具侧的部件(例如，通信芯片)能够与天线侧的部件(例如，天线单元)进行RF通信，并进一步使交叉极化能够使用开槽结构来减轻。因此，可以在减少或消除不期望的极化的情况下从通信芯片获取电磁能量。
在一些示例中，开槽结构可以与通信芯片的壳体集成。在其他示例中，开槽结构可以是与通信芯片在物理上不同且分离的部件。例如，开槽结构可以耦合在通信芯片和天线单元之间，或者可以耦合到天线单元的端口。
在一些示例中，天线单元的端口可以位于天线单元的第一表面上，并且在天线单元的从第一表面起的相反端处，天线单元的第二表面可以包括至少一个雷达发射天线，诸如雷达发射天线的阵列。
虽然这里已经公开了各种示例方面和示例实施方式，但是其他方面和实施方式对于本领域技术人员将是明显的。这里公开的各种示例方面和示例实施方式是出于说明的目的，而不旨在进行限制，真正的范围和精神由所附权利要求指示。

Claims (20)

1.一种通信系统，包括：
具有端口的天线单元；
通信芯片，可通信地耦合到所述天线单元，并具有配置为将电磁信号发送到所述端口中的天线；以及
开槽结构，配置用于从所述天线接收所述电磁信号并将来自所述天线的所述电磁信号耦合到所述端口中。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其中所述开槽结构与所述通信芯片的壳体集成。
3.根据权利要求1所述的通信系统，其中所述开槽结构是与所述通信芯片在物理上不同且分离的部件。
4.根据权利要求3所述的通信系统，其中所述开槽结构耦合在所述通信芯片和所述天线单元之间。
5.根据权利要求3所述的通信系统，其中所述开槽结构耦合到所述天线单元的所述端口。
6.根据权利要求1所述的通信系统，其中：
来自所述通信芯片的所述电磁信号包括期望的极化和不期望的极化；以及
所述开槽结构被配置为将具有所述期望的极化的电磁信号耦合到所述天线单元中。
7.根据权利要求1所述的通信系统，其中：
所述天线单元的所述端口位于所述天线单元的第一表面上，以及
所述天线单元的第二表面包括至少一个雷达发射天线。
8.根据权利要求1所述的通信系统，还包括可通信地耦合在所述通信芯片和所述天线单元的所述端口之间的波导烟囱，所述波导烟囱具有靠近所述通信芯片的第一端以及与所述第一端相反并靠近所述天线单元的所述端口的第二端，
其中所述开槽结构位于所述通信芯片和所述波导烟囱的所述第一端之间。
9.根据权利要求1所述的通信系统，还包括可通信地耦合在所述通信芯片和所述天线单元的所述端口之间的波导烟囱，所述波导烟囱具有靠近所述通信芯片的第一端以及与所述第一端相反并靠近所述天线单元的所述端口的第二端，
其中所述开槽结构位于所述波导烟囱的所述第二端和所述天线单元的所述端口之间。
10.一种用于从电磁信号滤除不期望的极化的方法，所述方法包括：
将由通信芯片的天线发送的电磁信号从所述通信芯片耦合到开槽结构中，其中所述天线被配置为将所述电磁信号发送出所述通信芯片并朝向天线单元的端口发送，其中所述天线单元通信地耦合到所述通信芯片，其中由所述天线发送的所述电磁信号具有期望的极化和不期望的极化，以及其中所述开槽结构被配置为将具有所述期望的极化的电磁信号耦合到所述天线单元中；以及
将具有所述期望的极化的所述电磁信号从所述开槽结构耦合到所述天线单元的所述端口中，由此，所述不期望的极化被去除并且离开所述开槽结构的电磁信号具有所述期望的极化。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述开槽结构与所述通信芯片的壳体集成。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述开槽结构是与所述通信芯片在物理上不同且分离的部件。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述开槽结构耦合在所述通信芯片和所述天线单元之间。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述开槽结构耦合到所述天线单元的所述端口。
15.根据权利要求10所述的方法，其中：
所述天线单元的所述端口位于所述天线单元的第一表面上，以及
所述天线单元的第二表面包括至少一个雷达发射天线。
16.一种通信系统，包括：
天线单元，配置为辐射雷达信号，其中所述天线单元包括：
多个发射天线，布置成阵列，
端口，配置为接收雷达信号以供所述多个发射天线辐射，以及
波导网络，将所述端口耦合到所述多个发射天线；
通信芯片，可通信地耦合到所述端口，其中所述通信芯片被配置为辐射具有期望的极化和不期望的极化的雷达信号；以及
信号过滤结构，配置为从所述雷达信号过滤所述不期望的极化。
17.根据权利要求16所述的通信系统，其中所述信号过滤结构与所述通信芯片的壳体集成。
18.根据权利要求16所述的通信系统，其中所述信号过滤结构是与所述通信芯片物理上不同且分离的部件。
19.根据权利要求18所述的通信系统，其中所述信号过滤结构耦合在所述通信芯片和所述天线单元之间。
20.根据权利要求18所述的通信系统，其中所述开槽结构耦合到所述天线单元的所述端口。
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