CN113375758A - 波束角度可变的雷达物位计 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种波束角度可变的雷达物位计，包括：射频模块，射频模块包括信号发射器/信号接收器，信号发射器产生发射信号，信号接收器接收回波信号，信号发生器/信号接收器位于电路板上；射频模块还包括反射板，反射板成角度对着信号发射器/信号接收器，用于改变发射信号/回波信号的波束方向,将信号发射器产生的发射信号经反射板反射后再传输至波导天线和/或透镜天线，或将波导天线和/或透镜天线接收的回波信号经反射板反射后再传输至信号接收器，可实现波束方向的改变在射频模块中完成，用于满足射频模块在安装过程中位置布置的灵活性。
Description
技术领域
本公开涉及雷达信号探测技术领域，具体涉及一种波束角度可变的雷达物位计。
背景技术
现有高频雷达物位计采用的是电路板的信号直接发射到波导上传递，且电路板一般需要水平放置，这种水平放置的设计结构对于高频模块而言，电路板固定效果不佳且固定安装的方向受限制。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种波束角度可调的雷达物位计，通过设计一种射频模块，在射频模块内完成发射信号/回波信号的波束方向的改变。发射信号的波束方向经改变后在传递出去；回波信号被接收后，改变其波束方向后再传输至射频模块的信号接收器，该方法能保证射频模块安装的灵活性。
根据本公开的一个方面，提供一种波束角度可变的雷达物位计，包括：
射频模块，所述射频模块包括信号发射器/信号接收器，所述信号发射器产生发射信号，所述信号接收器接收回波信号，所述信号发生器/信号接收器位于电路板上；以及所述射频模块还包括反射板，所述反射板成角度对着所述信号发射器/信号接收器，用于改变发射信号/回波信号的波束方向，将所述信号发射器产生的发射信号经所述反射板反射后再传输至波导天线和/或透镜天线，或将波导天线和/或透镜天线接收的回波信号经反射板反射后再传输至所述信号接收器，可实现波束方向的改变在射频模块中完成，用于满足所述射频模块在安装过程中位置布置的灵活性。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述波束角度可变的雷达物位计还包括：
透波隔离部件，位于反射板与信号发射器/信号接收器之间，用于保护信号发射器/信号接收器，且对发射信号/回波信号具有汇聚增强作用，保证发射信号/回波信号的有效传输，阻隔干扰；
第一壳体，与射频模块的电路板固定连接形成屏蔽状，将所述透波隔离器件、反射板密封起来，且底部开口，所述底部开口用于将波导天线的喇叭口一侧穿出，所述底部开口处有固定装置，所述固定装置用于固定波导天线；
波导天线，用于传导发射/回波信号，所述波导天线末端为喇叭口结构，喇叭口一侧从第一壳体的底部开口处穿出，另一侧密封于第一壳体内；
透波隔离器，位于波导天线末端的喇叭口处，发射信号/回波信号能穿过透波隔离器，保证信号有效传输，阻隔干扰；
至少一个透镜天线，正对波导末端喇叭，所述透镜天线用于对发射信号/回波信号进行赋形后传递信号；以及
第二壳体，将所述射频模块、第一壳体以及部分波导天线密封起来，所述第二壳体底部开口，第二壳体底部开口正对第一壳体开口，波导天线的喇叭口一侧从第二壳体底部开口中穿出。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述电路板为竖直安装，或与竖直方向呈正负锐角范围内的某一方向安装。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述电路板还包括PLL、LNA、PA混频器其中的一个或多个器件。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述的PLL、LNA、PA混频器其中的一个或多个器件可集成在一个芯片上。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述电路板还包括供电电路、电压转换电路、DA采集电路、FFT运算电路以及通讯电路。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述信号发射器/所述信号接收器由天线构成。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述天线为射频模块电路板上的微带天线、偶极子天线或走线。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述天线为独立接收回波信号以及独立发射信号的天线，或为信号收发一体的天线。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述透波隔离部件为塑料片、塑料透镜中的一种。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述第一壳体材质为金属、塑料喷涂、电镀金属中的一种。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述波导天线由多节波导结构拼接构成。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述波导天线由多节直径不同的波导结构拼接构成。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述固定装置包括螺纹和螺母组合。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述固定连接的方式包括通过螺钉固定连接。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，第一壳体与波导天线的连接为胶粘、焊接、铸造一体中的一种。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述第一壳体与射频模块电路板之间具有密封材料，所述密封材料为胶圈、密封胶中的一种。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述波导和第一壳体之间有密封材料，所述密封材料包括O形圈。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述波导天线与第二壳体在第二壳体开口处密封。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述反射板与水平方向的安装角度呈锐角。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述第一壳体的内部具有吸波材料。
根据本公开至少一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计，所述第二壳体将所述射频模块、第一壳体以及部分波导天线密封起来，包括：通过灌封胶将所述射频模块、第一壳体及部分波导天线进行灌封。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本公开的一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计结构示意图。
附图标记说明
1000 波束角度可变的雷达物位计
1001 电路板
1002 反射板
1003 透波隔离部件
1004 第一壳体
1005 波导天线
1006 喇叭口
1007 透波隔离器
1008 透镜天线
1009 第二壳体
1010 雷达芯片
1020 射频模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上“、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
图1是根据本公开的一个实施方式的波束角度可变的雷达物位计结构示意图。
如图1所示，波束角度可变的雷达物位计1000，包括：
射频模块1020，射频模块包括信号发射器/信号接收器，信号发射器/信号接收器可位于一个雷达芯片1010上，信号发射器产生发射信号，信号接收器接收回波信号，信号发生器/信号接收器位于电路板1001上；以及射频模块还包括反射板1002，反射板1002成角度对着信号发射器/信号接收器，用于改变发射信号/回波信号的波束方向，将信号发射器产生的发射信号经反射板1002反射后再传输至波导天线和/或透镜天线1008，或将波导天线和/或透镜天线1008接收的回波信号经反射板1002反射后再传输至信号接收器，可实现波束方向的改变在射频模块中完成，用于满足射频模块在安装过程中位置布置的灵活性。
其中，雷达物位计1000还包括：
透波隔离部件1003，位于反射板1002与信号发射器/信号接收器之间，用于保护信号发射器/信号接收器，且对发射信号/回波信号具有汇聚增强作用，保证发射信号/回波信号的有效传输，阻隔干扰；
第一壳体1004，与射频模块的电路板1001固定连接形成屏蔽状，将透波隔离器1007件、反射板1002密封起来，且底部开口，底部开口用于将波导天线的喇叭口1006一侧穿出，底部开口处有固定装置，固定装置用于固定波导天线；
波导天线1005，用于传导发射/回波信号，波导天线1005末端为喇叭口1006结构，喇叭口1006一侧从第一壳体1004的底部开口处穿出，另一侧密封于第一壳体1004内；
透波隔离器1007，位于波导天线末端的喇叭口1006处，发射信号/回波信号能穿过透波隔离器1007，保证信号有效传输，阻隔干扰；
至少一个透镜天线1008，正对波导末端喇叭，透镜天线1008用于对发射信号/回波信号进行赋形后传递信号；以及
第二壳体1009，将射频模块、第一壳体1004以及部分波导天线密封起来，第二壳体1009底部开口，第二壳体1009底部开口正对第一壳体1004开口，波导天线的喇叭口1006一侧从第二壳体1009底部开口中穿出。
其中，电路板1001为竖直安装，或与竖直方向呈正负锐角范围内的某一方向安装。
其中，电路板1001还包括PLL、LNA、PA混频器其中的一个或多个器件。
其中，的PLL、LNA、PA混频器其中的一个或多个器件可集成在一个芯片上。
其中，电路板1001还包括供电电路、电压转换电路、DA采集电路、FFT运算电路以及通讯电路。
其中，信号发射器/信号接收器由天线构成。
其中，天线为射频模块电路板1001上的微带天线、偶极子天线或走线。
其中，天线为独立接收回波信号以及独立发射信号的天线，或为信号收发一体的天线。
其中，透波隔离部件1003为塑料片、塑料透镜中的一种。
其中，第一壳体1004材质为金属、塑料喷涂、电镀金属中的一种。
其中，波导天线由多节波导结构拼接构成。
其中，波导天线由多节直径不同的波导结构拼接构成。
其中，固定装置包括螺纹和螺母组合。
其中，固定连接的方式包括通过螺钉固定连接。
其中，第一壳体1004与波导天线的连接为胶粘、焊接、铸造一体中的一种。
其中，第一壳体1004与射频模块电路板1001之间具有密封材料，密封材料为胶圈、密封胶中的一种。
其中，波导和第一壳体1004之间有密封材料，密封材料包括O形圈。
其中，波导天线与第二壳体1009在第二壳体1009开口处密封。
其中，反射板1002与水平方向的安装角度呈锐角。
其中，第一壳体1004的内部具有吸波材料。
其中，第二壳体1009将射频模块、第一壳体1004以及部分波导天线密封起来，包括：通过灌封胶将射频模块、第一壳体1004及部分波导天线进行灌封。
其中，信号发射器和信号接收器的频率信号可以在60ghz以上。
本公开提供的雷达物位计，其结构能够满足电路板的布置方式更为灵活，可以适应不同类型的高频模块结构。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式/方式”、“一些实施方式/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须的是相同的实施方式/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式/方式或示例以及不同实施方式/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。
Claims (10)
1.一种波束角度可变的雷达物位计，其特征在于，包括：
射频模块，所述射频模块包括信号发射器/信号接收器，所述信号发射器产生发射信号，所述信号接收器接收回波信号，所述信号发生器/信号接收器位于电路板上；以及所述射频模块还包括反射板，所述反射板成角度对着所述信号发射器/信号接收器，用于改变发射信号/回波信号的波束方向，将所述信号发射器产生的发射信号经所述反射板反射后再传输至波导天线和/或透镜天线，或将波导天线和/或透镜天线接收的回波信号经反射板反射后再传输至所述信号接收器，可实现波束方向的改变在射频模块中完成，用于满足所述射频模块在安装过程中位置布置的灵活性。
2.根据权利要求1所述的波束角度可变的雷达物位计，其特征在于，所述波束角度可变的雷达物位计还包括：
透波隔离部件，位于反射板与信号发射器/信号接收器之间，用于保护信号发射器/信号接收器，且对发射信号/回波信号具有汇聚增强作用，保证发射信号/回波信号的有效传输，阻隔干扰；
第一壳体，与射频模块的电路板固定连接形成屏蔽状，将所述透波隔离器件、反射板密封起来，且底部开口，所述底部开口用于将波导天线的喇叭口一侧穿出，所述底部开口处有固定装置，所述固定装置用于固定波导天线；
波导天线，用于传导发射/回波信号，所述波导天线末端为喇叭口结构，喇叭口一侧从第一壳体的底部开口处穿出，另一侧密封于第一壳体内；
透波隔离器，位于波导天线末端的喇叭口处，发射信号/回波信号能穿过透波隔离器，保证信号有效传输，阻隔干扰；
至少一个透镜天线，正对波导末端喇叭，所述透镜天线用于对发射信号/回波信号进行赋形后传递信号；以及
第二壳体，将所述射频模块、第一壳体以及部分波导天线密封起来，所述第二壳体底部开口，第二壳体底部开口正对第一壳体开口，波导天线的喇叭口一侧从第二壳体底部开口中穿出。
3.根据权利要求1所述的波束角度可变的雷达物位计，其特征在于，所述电路板为竖直安装，或与竖直方向呈正负锐角范围内的某一方向安装。
4.根据权利要求1所述的波束角度可变的雷达物位计，其特征在于，所述电路板还包括PLL、LNA、PA混频器其中的一个或多个器件。
5.根据权利要求4所述的波束角度可变的雷达物位计，其特征在于，所述的PLL、LNA、PA混频器其中的一个或多个器件可集成在一个芯片上。
6.根据权利要求1所述的波束角度可变的雷达物位计，其特征在于，所述电路板还包括供电电路、电压转换电路、DA采集电路、FFT运算电路以及通讯电路。
7.根据权利要求1所述的波束角度可变的雷达物位计，其特征在于，所述信号发射器/所述信号接收器由天线构成。
8.根据权利要求7所述的波束角度可变的雷达物位计，其特征在于，所述天线为射频模块电路板上的微带天线、偶极子天线或走线。
9.根据权利要求4所述的波束角度可变的雷达物位计，其特征在于，所述天线为独立接收回波信号以及独立发射信号的天线，或为信号收发一体的天线。
10.根据权利要求2所述的波束角度可变的雷达物位计，其特征在于，所述透波隔离部件为塑料片、塑料透镜中的一种。
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