CN113938139B - 信号接收、信号发射链路、无线电器件和馈线设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号接收、信号发射链路、无线电器件和馈线设置方法，其中，信号接收链路包括：至少两根接收天线，用于接收无线电信号；信号处理器，用于对无线电信号进行信号处理；以及与所述接收天线一一对应的馈线，用于将所述信号处理器分别与各所述发射天线连接，以将所述无线电信号传输至所述信号处理器；其中，各所述馈线传输所述无线电信号时的相位变化小于预设阈值，且存在至少两根所述馈线之间物理长度不同。本发明实施例按照接收天线与信号处理器的距离选择不同波导波长的馈线，避免距离较小位置处的天线端口设置绕线结构，可减少馈线弯曲而产生的辐射，进而减小馈线辐射对天线辐射方向图的影响，可增强电磁波的传输质量。

Description

信号接收、信号发射链路、无线电器件和馈线设置方法

技术领域

本发明实施例涉及射频信号技术领域，尤其涉及一种信号接收、信号发射链路、无线电器件和馈线设置方法。

背景技术

无线电器件是通过发射及接收无线电信号进行通信、目标检测等操作的。在很多的应用场景中，为了确保通信性能、目标检测精确度等，需要将同一类型的天线的馈线保持相位一致，即一般是通过将不同天线的馈线物理长度保持一致。

然而，由于不同天线与信号源或信号处理器之间的距离不等，故而距离较短的天线的馈线就需要设置绕线等结构，绕线结构不仅会对收发天线的性能造成一定不利影响，且还会占用较大的空间面积，进而增大了馈线及天线的设计难度。

发明内容

本发明提供一种信号接收、信号发射链路、无线电器件和馈线设置方法，以实现按照发射天线或接收天线与信号处理器的距离选择不同波导波长的馈线，减小甚至避免距离较小位置处的天线端口设置绕线结构，可减少甚至避免馈线弯曲而产生的辐射，进而减小馈线辐射对天线辐射方向图的影响，可增强电磁波的传输质量。

第一方面，本发明实施例提供了一种信号接收链路，包括：

至少两根接收天线，用于接收无线电信号；

信号处理器，用于对无线电信号进行信号处理；以及

与所述接收天线一一对应的馈线，用于将所述信号处理器分别与各所述发射天线连接，以将所述无线电信号传输至所述信号处理器；

其中，各所述馈线传输所述无线电信号时的相位变化相同，且存在至少两根所述馈线之间物理长度不同。

在上述实施例中，在确保各馈线传输无线信号时的相位变化相同(即等效长度相同)的前提下，各接收天线的馈线可根据其距离(即接收天线与信号处理器之间的距离)大小或布线布局来设置不同的物理长度，进而能够有效避免馈线设置绕线结构，同时由于各馈线的物理长度可调，还能减小馈线所占用的空间面积，提升馈线及天线设计的灵活性。

在一个可选的实施例中，所述接收天线与所述信号处理器的距离越远，则对应所述接收天线的所述馈线的波导波长越大。

在该实施例中，基于接收天线与信号处理器之间的距离而言，一般距离较近的天线馈线的波导波长较小，且不同距离的天线馈线波导波长可不同。且在另一个可选的实施例中，即便相同距离的天线馈线，当基于诸如馈线布线等因素考虑时，其所连接的天线馈线的波导波长也可不同，只要确保不同的接收天线的馈线传输信号时的相位变化相同即可，进而可进一步提升各根接收天线馈线物理长度选择的灵活性，有效降低馈线及天线布局设计的难度。

在一个可选的实施例中，在所述信号处理器的频率参数下，各所述馈线传输的电磁波的相位变化之间的差值在预设阈值范围内。

在实际的生产制造过程中，由于生产工艺、材料特性等各方面与理论设计之间存在一定的偏差，故而可确保不同的接收天线的馈线传输信号时的相位变化在一定的预设阈值范围内即可。同时，该预设阈值范围可依据应用场景、接收信号频率范围、生产制造工艺及产品类型等诸多方面因素考量，基于大数据分析来设定，也可以基于客户或产品的性能参数要求而设定。

在一个可选的实施例中，所述馈线可包括人工表面等离子激元传输线和微带传输线等类型的传输线。

在一个可选的实施例中，在接收的所述无线电信号为定频76GHz信号，或为中心频率为76GHz的扫频连续波的情况下，所述人工表面等离子激元传输线的长度为8.85毫米，所述微带传输线且长度为6毫米。

第二方面，本发明实施例还提供了一种信号发射链路，包括：

信号源，用于产生发射信号；

至少两根发射天线，用于以电磁波的方式发射所述发射信号；以及

与所述发射天线一一对应的馈线，用于将所述信号源分别与各所述发射天线连接，以将所述发射信号传输至所述发射天线；

其中，各所述馈线传输所述发射信号时的相位变化相同值，且存在至少两根所述馈线之间物理长度不同。

在一个可选的实施例中，所述发射天线与所述信号源的距离越远，则对应所述发射天线的所述馈线的波导波长越大。

在一个可选的实施例中，在所述发射信号的频率参数下，各所述馈线传输的电磁波的相位变化之间的差值在预设阈值范围内。

在一个可选的实施例中，所述馈线包括人工表面等离子激元传输线和微带传输线。

在一个可选的实施例中，在所述信号源所发射的发射信号为定频76GHz信号，或为中心频率为76GHz的扫频连续波的情况下，所述人工表面等离子激元传输线的长度为8.85毫米，所述微带传输线且长度为6毫米。

第三方面，本发明实施例还提供了一种无线电器件，其中，该无线电器件包括：

至少一个如本发明实施例中任一所述信号接收链路；

和/或，至少一个如本发明实施例中任一所述信号发射链路。

第四方面，本发明实施例还提供了一种馈线设置方法，其特征在于，应用于无线电器件中，其中，该方法包括：

获取各天线与所述无线电器件的信号功能单元之间的距离；

根据所述无线电器件所发射或接收电磁波的频率参数，以及对应距离选择与各天线对应的天线馈线；以及

使用各所述天线馈线将所述信号功能单元分别与各所述天线连接；

其中，所述天线包括至少两根发射天线和/或至少两根接收天线；当所述天线包括至少两根发射天线时，各发射天线对应馈线传输电磁波的相位变化在预设阈值范围内，且存在至少两个发射天线对应馈线的波导波长相异。

本发明实施例，通过确定接收天线与信号处理器之间的距离布置不同物理长度的馈线，使得无线电信号传输的相位变化小于预设阈值，避免距离较小位置处的天线端口设置绕线结构，可减少馈线弯曲而产生的辐射，进而减小馈线辐射对天线辐射方向图的影响，可增强电磁波的传输质量。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种馈线设置方法的流程图；

图2是本发明实施例一提供的一种馈线设置的示例图；

图3是本发明实施例二提供的一种馈线设置方法的流程图；

图4是本发明实施例二提供的一种馈线设置的示例图；

图5是本发明实施例二提供的一种相同相位的传输线长度关系图；

图6是本发明实施例二提供的一种不同馈线的电磁波传输相位差；

图7是本发明实施例三提供的一种射频收发装置的结构示意图；

图8是本发明实施例三提供的一种微带传输线的结构示意图；

图9是本发明实施例三提供的一种人工表面等离子激元传输线的结构示意图；

图10是本发明实施例四提供的一种无线电器件的结构示意图；

图11是本发明实施例四提供的另一种无线电器件的结构示意图；

图12是本发明实施例四提供的另一种无线电器件的结构示意图；

图13是本发明实施例四提供的另一种无线电器件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作在一个可选的实施例中详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构，此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面就以雷达作为传感器的示例，对本申请的技术方案进行详细说明：

雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，发射电磁波并接收回波，获取目标相对电磁波发射点的位置、距离、速度等信息。随着微电子等技术的发展，雷达逐渐得到广泛的应用，其中尤其是毫米波雷达(如汽车雷达)由于其尺寸较小的天线，在自动驾驶、智能家居设备及工业自动化器件中得到了广泛的应用。目前雷达的小型化和集成化成为当下发展的趋势。天线馈线是雷达中传输、控制和分配射频电磁信号能量的装置，由于雷达的小型化和集成化的需求，天线馈线的布置位置对雷达的感知信号质量具有举足轻重的影响。

目前，天线馈线的布置取决于雷达中收发单元与天线之间的位置关系，而在多进多出(Multi Input Multi Output，MIMO)系统中存在多组收发天线，为了保证目标探测的精度需要保证接收天线的相位差仅为目标不同方位的差值，则接收天线馈线在进行设计时，需要保证接收天线在不同频率下的相位一致，即需要各接收天线馈线的物理长度保持一致，距离较短的接收天线馈线就需要设置绕线结构，会对天线的辐射方向图造成一定的不利影响；同时，由于毫米波雷达天线通常是集成在较小尺寸的PCB板上，进而还会使得馈线的绕线空间受限。故而，在有限的空间内进行天线馈线长度一致的绕线，目前是毫米波雷达天线设计的一个极大的挑战。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种馈线设置方法的流程图，本实施例可适用于多天线情景下的馈线布置，参见图1，本发明实施例提供的方法具体包括如下步骤：

步骤110、获取各天线与无线电器件的信号功能单元之间的距离。

其中，信号功能单元可以是用于发射和接收电磁波的装置，例如，信号功能单元可以包括信号处理器、信号源等，在某些实施例中，信号功能单元可以同时包括信号处理器和信号源，并且信号处理器和信号源可以集成在一个硬件设备中。天线可以是将传输线上传输的导行波变换为自由空间内的电磁波进行相反变换的部件，可以用于发射或者接收电磁波，天线可以为接收天线或者发射天线。距离可以是从信号功能单元到达天线的可达距离，可以理解的是，距离主要受到雷达解角性能的限制、印刷电路板大小的限制，并且雷达解角性能的需求导致收发单元之间相互的间距固定，因此，信号功能单元与天线之间的距离固定。

在本发明实施例中，可以对信号功能单元到各天线的距离进行测量，测量的信号功能单元与各天线的距离的方式可以包括模型仿真测量或者实际测量。距离的确定是相同类型的天线与信号功能单元之间的距离，例如，各发射天线到信号功能单元之间的距离，或各接收天线到信号功能单元之间的距离。

步骤120、根据无线电器件所发射或接收电磁波的频率参数，以及对应距离选择与各天线对应的天线馈线。

其中，频率参数可以表示雷达收发单元发射的电磁波频率，例如，当无线电器件为定频雷达收发单元时，该频率参数可以是定频雷达收发单元的固定频率，当无线电器件为扫频雷达收发单元时，该频率参数可以是扫频雷达收发单元的中心频率。天线馈线可以是雷达中传输、控制和分配射频电磁波的装置，馈线按照种类可以划分为波导线、同轴线、平行双线、对称带线、微带线等，不同种类的馈线在相同的频率与材质中可以具有不同的波导波长。

具体的，可以确定无线电器件所发射或接收电磁波的频率参数，其中，该频率参数可以从无线电器件的操作手册获取，或者从无线电器件内的存储空间获取。在获取到无线电器件使用的频率参数后，可以在该频率参数下使得不同距离的发射天线同时收到无线电器件经过的天线馈线传输的电磁波，或者，可以确定该频率参数下使得无线电器件同时接收到各距离的接收天线经过天线馈线传输的电磁波。

步骤130、使用各天线馈线将信号功能单元分别与各天线连接。其中，天线包括至少两根发射天线和/或至少两根接收天线；当天线包括至少两根发射天线时，各发射天线对应天线馈线传输电磁波的相位变化之间的差值在预设阈值范围内，且存在至少两个发射天线对应天线馈线的波导波长相异。

在本申请实施例中，可以使用确定出的天线馈线将信号功能单元连接到各天线，使得天线馈线中传输的电磁波可以具有的相同相位变化，使得信号功能单元在各天线馈线中获取到具有相同相位变化的电磁波或者天线接收到具有相同相位变化的电磁波。

具体的，无线电器件中的天线馈线包括至少两根发射天线和/或至少两根接收天线，在包括至少两根发射天线时，连接发射天线与信号功能单元的各条天线馈线的传输的电磁波的相位变化之间的差值在预设阈值范围内，并且至少两条天线馈线的物理长度不同，连接接收天线的天线馈线可以物理长度相同也可以不同。可以理解的是，在仅至少两根接收天线时，连接接收天线与信号功能单元的各条天线馈线的传输的电磁波的相位变化在预设阈值范围内，也可以存在至少两条天线馈线的波导波长不同。其中，预设阈值范围可以是用于判断相位变化相同的临界值，在不同频率的电磁波下可以具有不同的取值，可以理解的是，预设阈值范围可以由经过试验验证确定或者由用户根据经验设定，例如，在76GHz频段的扫频电磁波的情况下，各天线馈线传输的电磁波的相位变化在0-5度以内，则确定两个天线馈线的相位变化相同。即此时，上述预设阈值范围可以是0-5度。

本发明实施例，通过获取信号功能单元与各天线之间的距离，按照无线电器件所发射或接收电磁波的频率参数和距离选择天线馈线，使用选择的天线馈线连接信号功能单元与天线，按照距离和频率参数提高天线馈线布置的准确性，按照天线与信号处理器之间的距离布置不同物料长度的馈线，使得无线电信号传输的相位变化小于预设阈值，避免距离较小位置处的天线端口设置绕线结构，可减少馈线弯曲而产生的辐射，进而减小馈线辐射对天线辐射方向图的影响，可增强电磁波的传输质量。

在上述发明实施例的基础上，在各距离不同的情况下，至少两个天线馈线的波导波长不同。

其中，波导波长可以是天线馈线中传播的电磁波的两个相邻波峰或波谷之间的距离，可以反映电磁波在不同天线馈线中的传输状态。

在本发明实施例中，雷达收发单元与多个功能天线之间的位置距离可以存在不同，为了保障电磁信号同时到达功能天线或者雷达收发单元，可以使用不同波导波长的天线馈线连接雷达收发单元和功能天线，使得不同波导波长的天线馈线中传输的电磁波可以同时到达雷达收发单元或者功能天线。

例如，参见图2，雷达接收单元10到A接收天线11的距离为d1，雷达接收单元10到B接收天线12的距离为d2(即d2＞d1)，为了使得连接雷达接收单元10到A接收天线11的天线馈线101以及连接雷达接收单元10到B接收天线12的天线馈线102中传输的电磁波同时到达，可以设置天线馈线101的波导波长与天线馈线102的波导波长不同，如天线馈线101的波导波长小于天线馈线102的波导波长，即此时由于天线馈线101的波长较小，故而天线馈线101的物理长度会小于天线馈线102的物理长度，从而使得天线馈线1可减小甚至不用设置绕线结构，即可实现传统接收天线等相位的目的，进而可有效减小甚至上述的绕线结构所带来的不利影响。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种天线馈线设置方法的流程图，本发明实施例是在上述发明实施例基础上的具体化，参见图3，本发明实施例提供的方法具体可包括如下步骤：

步骤210、获取各天线与无线电器件的信号功能单元之间的距离。

步骤220、获取至少两种波导波长的待选天线馈线。

其中，待选天线馈线可以是具有不同波导波长的天线馈线，不同的待选天线馈线传输电磁波时达到相同相位需要不同的长度。

在本发明实施例中，为了将不同距离的雷达收发单元与功能天线连接，可以预先准备多种波导波长的待选天线馈线，以便于使得电磁波在雷达收发单元和各功能天线之间传输的相位变化相同。

步骤230、针对各距离，选择对应长度的各待选天线馈线分别传输频率参数的电磁波。

具体的，可以按照各距离截取对应长度的待选天线馈线，可以理解的是，待选天线馈线的长度取值可以大于或等于位置距离的取值，可以按照无线电器件收发电磁波的频率参数将电磁波在各待选天线馈线中进行传输，可以理解的是，电磁波可以在真实环境中通过各待选天线馈线传输，也可以是通过计算机的仿真模型的传输，不同的仿真模型中可以包括不同的待选天线馈线的仿真参数。例如，位置距离可以包括距离A和距离B，待选天线馈线可以包括馈线1和馈线2，频率参数可以为76.5GHz，可以使用长度为距离A的馈线1、长度为距离B的馈线1、长度为距离A的馈线2以及长度为距离B的馈线2分别传输频率参数为76.5GHz的电磁波。

步骤240、获取各待选天线馈线的传播后各电磁波的相位变化值。

其中，相位变化值可以表示各待选天线馈线传播后的电磁波的相位变化程度，该相位变化值可以经过仿真检测获取或者通过真实环境测量获取。

在本发明实施例中，可以分别检测出不同长度的不同波导波长的待选天线馈线传输的电磁波的相位变化值，该相位变化值可以是基于输入的原始电磁波相位的相位变化程度，可以理解的是，按照传输电磁波的方式不同，获取各相位值的方式也可以包括经过计算机仿真获取或者经过真实环境测取。

步骤250、在各距离下分别选择一个相位变化值使得各相位变化值的平均差最小，并将选择的相位变化值对应的待选天线馈线选择为对应距离使用的天线馈线。

在本发明实施例中，步骤240中获取到的每个相位变化值可以分别对应一个距离长度的待选天线馈线，每个距离对应待选天线馈线种类数量的相位变化值，针对每个距离可以分别选择一个相位值使得选择的相位值的平均差最小，可以将选择的各相位值分别对应的待选天线馈线作为选择的天线馈线，并且各天线馈线的使用长度可以为对应的位置距离的长度。可以理解的是，平均差仅为确定各相位值的差值最小的方式之一，方差、均方差等统计方法也可以用于本发明实施例。

步骤260、使用各天线馈线将信号功能单元分别与各天线连接。

本发明实施例，通过采集信号功能单元与各天线之间的位置距离，获取多种波导波长的待选天线馈线，按照各位置距离选择对应长度的待选天线馈线传播频率参数对应的电磁波，获取各电磁波传输后的相位变化值，在各距离下分别选择待选天线馈线传输电磁波后的相位变化值使得选择的各相位变化值的平均差最小，将选择的各待选天线馈线作为选择的天线馈线，使用各天线馈线将信号功能单元与各天线连接，本发明实施例在不同位置距离下选择不同的波导波长的天线馈线，实现天线馈线的精准布置，降低馈线布置不合理导致的馈线弯曲，可减少馈线弯曲而产生的辐射，进而减小馈线辐射对天线辐射方向图的影响，可增强电磁波的传输质量。

在上述发明实施例的基础上，频率参数包括以下至少之一：雷达收发单元的定频频率、雷达收发单元的扫频范围的中心频率。

在本发明实施例中，当雷达收发单元可以发射定频电磁波时，雷达收发单元的频率参数可以是固定频率的频率值，当雷达收发单元可以发送频率范围的电磁波时，雷达收发单元的频率参数可以是频率范围的中心频率。

在上述发明实施例的基础上，天线馈线至少包括人工表面等离子激元传输线、微带传输线。

具体的，连接雷达收发单元与功能天线的天线馈线可以包括人工表面等离子激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons,SSPPs)传输线或者微带传输线，本发明实施例中，可以使用人工表面等离子激元传输线和微带传输线连接雷达传输单元和功能天线。

在一个示例性的实施方式中，图4是本发明实施例二提供的一种馈线设置的示例图，参见图4，雷达可以包括雷达收发单元30、4个发射天线31以及4个接收天线32，其中，雷达收发单元30的扫频中心频率为76GHz，4个发射天线31距离雷达收发单元30的位置距离不相同，4个接收天线32距离雷达收发单元30的位置距离也不相同，待选天线馈线可以包括SSPPs传输线和微带传输线，位置距离311和位置距离321为8mm，位置距离312和位置距离322为6mm。图5是本发明实施例二提供的一种相同相位的传输线长度关系图，图5示出了电磁波在SSPPs传输线和微带传输线中传输具有相同相位下的长度关系，SSPPs传输线与微带传输线在传输相同频率相同相位的电磁波时，SSPPs传输线和微带传输线的长度之间存在比例关系，长度为6mm的SSPPs传输线传输的电磁波的相位与长度为8.85mm的微带传输线传输的电磁波的相位相同，长度为1mm的SSPPs传输线传输的电磁波的相位与长度为1.475mm的微带传输线传输的电磁波的相位相同，长度为8mm的SSPPs传输线传输的电磁波的相位与长度为11.8mm的微带传输线传输的电磁波的相位相同。图6是本发明实施例二提供的一种不同天线馈线的电磁波传输相位差，图6示出了6mm长度的SSPPs传输线和8.85mm的微带传输线在传输不同频率的电磁波的相位差，可以看出在在电磁波75到78GHz的范围内，两种传输带的相位差在3度以内。可以在位置距离311和位置距离321使用8.85mm的微带传输线以及在位置距离312和位置距离322使用6mm的SSPPs传输线，使得两种传输线中传输的电磁波相位相同。

需要说明的是，不同类型馈线之间，在所传输信号相位差一定(或在预设范围)内时，其之间的物理长度成正比。比如，在75-78GHz的频率范围内，且馈线传输信号相位差在3度范围内时，SSPPs传输线的物理长度Ls与微带传输线的物理长度Lw成正比，即满足公式：Ls/Lw＝6/8.85。基于此，还可依据不同馈线之间的比例关系，在进行馈线设计时进行灵活选配。

实施例三

图7是本发明实施例三提供的一种射频发射链路的结构示意图，本发明实施例是通过上述发明方法布置生成，该装置可以用于发射信号，参见图7，本发明实施例提供的射频发射链路包括如下部分：信号源41，用于产生发射信号；

至少两根发射天线40，用于以电磁波的方式发射信号源41产生的发射信号；以及与发射天线40一一对应的馈线42，用于将信号源41分别与各发射天线40连接，以将无线电信号传输至发射天线40；其中，各馈线42传输无线电信号时的相位变化相同，且存在至少两根馈线42之间物理长度不同。

在本发明实施例中提供的射频发射链路可以由发射天线40、信号源41和馈线42组成，上述的部件可以位于相同的介质基板上，射频发射链路可以用于发射电磁波，该电磁波包括但不限于毫米波、微波和厘米波等。其中，发射天线40可以是用于进行电磁波发射的装置。信号源41可以是具有电磁波发射功能的雷达芯片，发射天线40发射的电磁波可以来自于信号源41，以及，发射天线40接收的电磁波也可以由信号源41获取。

具体的，各发射天线40与信号源41分别通过各自的馈线42进行连接，发射信号可以在馈线42中进行传输。各馈线42中包括至少两种波导波长的馈线，也就是各馈线42将电磁波传输相同相位需要不同的长度。由于传统信号发射链路中馈线的布置受到发射天线40和信号源41等部件的影响，功能天线40和信号源41之间的距离不一定相等，通过使用不同波导波长的馈线42连接功能天线40和信号源41，可以减少部分天线馈线的弯曲程度，可降低电磁波在馈线中的传输损耗，以及弯曲结构对于发射天线发射性能的影响，进而提高电磁波的信号质量。

在本发明实施例中，信号源41与发射天线40的距离越远，则连接信号源41和功能天线40的馈线42的波导波长越大。

具体的，为了使得连接不同功能天线40的馈线42传输的发射信号具有相同的相位变化，射频发射链路中可以连接信号源41和功能天线40的馈线42的波导波长与信号源41与功能天线40的位置距离存在对应关系，当信号源41与功能天线40之间的距离越远，则连接的馈线42的波导波长越大，使得不同馈线传输的电磁波的相位变化可以相同。

在本发明实施例中，在信号源41的频率参数下，各馈线42传输的发射信号的相位变化之间的差值在预设阈值范围内，即可认为各馈线42传输信号时其等效长度相同。

其中，相位变化可以是指电磁波在各馈线42传输之前和传输之后的相位变化程度，预设阈值用于确定各电磁波的相位变化之间的差值趋近于0的临界值，预设阈值的取值可以按照经验确定，例如，预设阈值为0-5，在各馈线中传输的电磁波的相位变化之间的差值小于3度，则确定各馈线传输的电磁波的相位变化相同。

具体的，信号发射链路中各馈线42传输的发射信号的相位变化的差值可以小于预设阈值，传输的电磁波的频率可以是信号源41的频率参数，该频率参数可以是定频频值或者扫频范围中心频率值。在一个示例性的实施方式中，当信号源41传输使用的频率参数为76GHz的情况下，该预设阈值可以为-3度到3度，信号发射链路中各馈线42传输的电磁波之间的相位变化值的差值可以在-3度到3度的范围内，则确定各馈线传输的发射信号的相位变化相同。

在本发明实施例中，天线馈线至少包括人工表面等离子激元传输线、微带传输线。

具体的，信号发射链路中可以使用人工表面等离子激元传输线和微带传输线，可以使用微带传输线连接与信号发射链路41位置距离较远的发射天线40，参见图8，微带传输线可以在介质基片上的单一导体构成的微波传输线，基片的另一面制作由接地金属平叛。使用人工表面等离子激元传输线连接与雷达收发单元41位置距离较近的功能天线40，参见图9，人工表面等离子激元传输线可以包括用于传输电磁波的凹槽阵列，可以将具有较短的波导波长。

在本发明实施例中，在信号源所发射的发射信号为定频76GHz信号，或为中心频率为76GHz的扫频连续波的情况下，人工表面等离子激元传输线的长度为8.85毫米，微带传输线且长度为6毫米。

具体的，信号发射链路中雷达收发单元41可以为定频或者扫频射频收发装置，该本发明实施例提供的装置中，连接信号源41与发射天线40的天线馈线中人工表面等离子激元传输线的长度为8.85毫米，微带传输线的长度为6毫米。

在本发明实施例中，由于信号源和发射天线排列方式的不同，信号发射链路使用的天线馈线也可以不同，连接雷达收发单元与功能天线的天线馈线的长度与信号源与发射天线之间的距离存在对应关系。

与上述实施例类似的，本发明实施例还提供了一种信号接收链路，该信号接收链路包括至少两根接收天线，用于接收无线电信号；信号处理器，用于对无线电信号进行信号处理；以及与接收天线一一对应的馈线，用于将信号处理器分别与各发射天线连接，以将无线电信号传输至信号处理器；其中，各馈线传输无线电信号时的相位变化相同，且存在至少两根馈线之间物理长度不同。接收天线与所述信号处理器的距离越远，则对应接收天线的馈线的波导波长越大。在信号处理器的频率参数下，各馈线传输的电磁波的相位变化之间的差值在预设阈值范围内。馈线包括人工表面等离子激元传输线和微带传输线。在无线电信号为定频76GHz信号，或为中心频率为76GHz的扫频连续波的情况下，人工表面等离子激元传输线的长度为8.85毫米，微带传输线且长度为6毫米。

实施例四

本发明实施例中无线电器件包括信号发射链路和信号接收链路，信号发射链路包括信号源，用于产生无线电信号；至少两根发射天线，用于以电磁波的方式发射无线电信号；以及与发射天线一一对应的馈线，用于将信号源分别与各发射天线连接，以将无线电信号传输至发射天线；其中，各馈线传输无线电信号时的相位变化相同，且存在至少两根馈线之间物理长度不同。本发明实施例中的无线电器件中信号接收链路可以为现有技术中的信号接收链路，连接信号处理器和接收天线之间的馈线传输的电磁波变化相同且馈线的物理长度相同。

在一个可选的实施例中，在上述发明实施例的基础上，无线电器件包括的信号接收链路，可以是本发明实施例中的馈线布置方式设置的链路，该信号接收链路中包括至少两根接收天线，用于接收无线电信号；信号处理器，用于对无线电信号进行信号处理；以及与接收天线一一对应的馈线，用于将信号处理器分别与各发射天线连接，以将无线电信号传输至信号处理器；其中，各馈线传输无线电信号时的相位变化相同，且存在至少两根馈线之间物理长度不同。接收天线与所述信号处理器的距离越远，则对应接收天线的馈线的波导波长越大。在信号处理器的频率参数下，各馈线传输的电磁波的相位变化之间的差值在预设阈值范围内。

在一个可选的实施例中，在上述实施例的基础上，信号发射链路中信号源和信号接收链路中的信号处理器可以集成在同一个硬件设备中，该硬件设备可以同时具有信号源和信号处理器的功能，例如，该硬件设备可以是雷达芯片。本发明实施例中提供的无线电器件可以应用于车辆辅助/自动驾驶、无人机、机器人、智能家居等场景。

在一个示例性的实施方式中，图10是本发明实施例四提供的一种无线电器件的结构示意图，参见图10，射频收发装置可以包括雷达收发单元420和天线阵列，天线阵列为四发四收的天线结构，可以理解的是，本发明实施例中不对天线阵列的结构进行限制，天线阵列还可以设置为四发两收、四发三收、三发三收等天线结构。其中，天线阵列包括发射天线和接收天线430，发射天线包括第一发射子天线450和第二发射子天线440。本发明实施例中使用并联的辐射单元来构成发射天线的子天线单元，并采用中间馈电的方式将发射天线与雷达收发单元连接。雷达收发单元420可以包括多个接收通过和多个发射通道，接收天线430可以包括多个接收子天线431，各接收子天线分别与多个接收通道一一对应，每个接收子天线431均包括一个由多个辐射单元470构成的第二接收子天线单元441，各第二接收子天线单元441分别通过一根通道馈线461连接至雷达收发单元420的一个发射通道。而各第一发射子天线450可以包括一个第一发射天线单元451(或452)，且各第一发射天线单元451可以通过一通道馈线462与雷达收发单元420的一个发射通道连接。其中，各第一发射天线单元421包括由连接馈线2621并联连接的多个第一接收子天线单元480，各第一接收子天线单元480包括多个由子馈线4622并联连接的多个辐射单元470，各辐射单元470可以均匀的依次交替分布与子馈线4622的两侧。可以理解的是，各辐射单元470也可以均匀分布在其对应的子馈线4622的同一侧。在第一发射天线单元451中，第一发射天线单元451可以包括六根相互平行的子馈线4622，即各子馈线可沿箭头C所示方向相互平行延伸，且，该六根子馈线4622可以通过一根单元馈线4621并联，且各根子馈线4622可设置有多个均匀分布的单元节点4625。在本发明实施例中，当第一发射天线单元451与雷达收发单元420的距离与第二发射天线单元452与雷达收发单元420的距离不同时，各通道馈线的波导波长可以不同，也就是可以使用不同类型的天线馈线作为各自的通道馈线。可以理解的是，针对辐射单元470以及辐射单元串480分别对应的子馈线4622和单元馈线4621，各子馈线4622和各单元馈线4621的天线馈线种类也可以不同。

在另一个示例性的实施方式中，图11是本发明实施例四提供的另一种无线电器件的结构示意，参见图11，第一发射子天线550的具体结构与图1相类似，在此不再赘述，与图10相比，图11中将第一发射子天线550、接收天线530和第二发射子天线540均设置在雷达收发单元520的同一侧，且第一发射子天线550的信号传输方向与极化方向相垂直，辐射单元串551与辐射单元串552的单元馈线长度不同，可以选择不同种类的天线馈线连接辐射单元串551到雷达收发单元520以及辐射单元串552到雷达收发单元520，不同种类的天线馈线可具有不同的波导波长。

在另一个示例性的实施方式中，图12是本发明实施例四提供的另一种无线电器件的结构示意图，参见图12，仅采用接收天线630与第一发射子天线650相配合的方式，接收天线630与第一发射子天线650分别在雷达收发单元620的上下两侧呈对称设置，当然地，也可将接收天线630和第一发射子天线650分别设置在雷达收发单元620的左右两侧。第一发射子天线650内部采用与图10中所示第一发射子天线同样的结构及布局方式，在此不再赘述，其同样采用中间馈电的方式与雷达收发单元620电连接，接收天线630采用边缘馈电的方式与收发机单元620电连接。此实施例中省去了第二发射子天线，可使得该收发装置的横(纵)向尺寸更小。可以理解的是，同样的，针对第一发射子天线650中各辐射单元或者各辐射单元串之间的位置距离不同时，可以采用具有不同的波导波长的天线馈线分别作为各辐射单元的子馈线或者单元馈线。

在另一个示例性的实施方式中，图13是本发明实施例四提供的另一种无线电器件的结构示意图，参见图13，其同样采用了仅使用第一发射子天线750与接收天线730相配合的组合。接收天线730与第一发射子天线750均设置在雷达收发单元720的同一侧，且第一发射子天线750平行于接收天线730，设置于接收天线730的右侧。具体地，接收天线730位于雷达收发单元720的正上方，第一发射子天线750位于雷达收发单元720的右上方。第一发射子天线750中的各辐射单元到雷达收发单元720的距离不同，可以选择具有不同的波导波长的天线馈线作为连接各辐射单元的子馈线，第一发射子天线750中的各辐射单元串到雷达收发单元720的距离不同，可以选择具有不同的波导波长的天线馈线作为连接各辐射单元串的单元馈线。

在一个实施例中，本申请还提供一种设备，包括：设备本体；以及设置于设备本体上的如上述实施例的无线电器件；其中，无线电器件用于目标检测和/或通信。

具体地，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，无线电器件可以设置在设备本体的外部，在本申请的另一个实施例中，无线电器件还可以设置在设备本体的内部，在本申请的其他实施例中，无线电器件还可以一部分设置在设备本体的内部，一部分设置在设备本体的外部。本申请实施例对此不作限定，具体视情况而定。

在一个可选的实施例中，上述设备本体可为应用于诸如智能住宅、交通、智能家居、消费电子、监控、工业自动化、舱内检测及卫生保健等领域的部件及产品。例如，该设备本体可为智能交通运输设备(如汽车、自行车、摩托车、船舶、地铁、火车等)、安防设备(如摄像头)、液位/流速检测设备、智能穿戴设备(如手环、眼镜等)、智能家居设备(如扫地机器人、门锁、电视、空调、智能灯等)、各种通信设备(如手机、平板电脑等)等，以及诸如道闸、智能交通指示灯、智能指示牌、交通摄像头及各种工业化机械臂(或机器人)等，也可为用于检测生命特征参数的各种仪器以及搭载该仪器的各种设备，例如汽车舱内检测、室内人员监控、智能医疗设备等。

无线电器件则可为本申请任一实施例中所阐述的无线电器件，无线电器件的结构和工作原理在上述实施例中已经进行了详细说明，此处不在一一赘述。

需要说明的是，无线电器件可通过发射及接收无线电信号实现诸如目标检测和/或通信等功能，以向设备本体提供检测目标信息和/或通讯信息，进而辅助甚至控制设备本体的运行。

例如，当上述的设备本体应用于先进驾驶辅助系统(即ADAS)时，作为车载传感器的无线电器件(如毫米波雷达)则可为ADAS系统提供诸如自动刹车辅助(即AEB)、盲点检测预警(即BSD)、辅助变道预警(即LCA)、倒车辅助预警(即RCTA)等各种功能安全提供保障。

值得注意的是，上述发明实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种信号接收链路，其特征在于，包括：

至少两根接收天线，用于接收无线电信号；

信号处理器，用于对无线电信号进行信号处理；以及

与所述接收天线一一对应的馈线，用于将所述信号处理器分别与各所述接收天线连接，以将所述无线电信号传输至所述信号处理器；

其中，各所述馈线传输所述无线电信号时的相位变化相同，且存在至少两根所述馈线之间物理长度不同，所述接收天线与所述信号处理器的距离越远，则对应所述接收天线的所述馈线的波导波长越大。

2.根据权利要求1所述信号接收链路，其特征在于，在所述无线电信号的频率参数下，各所述馈线传输的电磁波的相位变化之间的差值在预设阈值范围内。

3.根据权利要求1-2中任一所述信号接收链路，其特征在于，所述馈线包括人工表面等离子激元传输线和微带传输线。

4.根据权利要求3所述信号接收链路，其特征在于，在所述无线电信号为定频76GHz信号，或为中心频率为76GHz的扫频连续波的情况下，所述人工表面等离子激元传输线的长度为8.85毫米，所述微带传输线长度为6毫米。

5.一种信号发射链路，其特征在于，包括：

信号源，用于产生发射信号；

至少两根发射天线，用于以电磁波的方式发射所述发射信号；以及

与所述发射天线一一对应的馈线，用于将所述信号源分别与各所述发射天线连接，以将所述发射信号传输至所述发射天线；

其中，各所述馈线传输所述发射信号时的相位变化相同，且存在至少两根所述馈线之间物理长度不同，所述发射天线与所述信号源的距离越远，则对应所述发射天线的所述馈线的波导波长越大。

6.根据权利要求5所述信号发射链路，其特征在于，在所述信号源的频率参数下，各所述馈线传输的发射信号的相位变化之间的差值在预设阈值范围内。

7.一种无线电器件，其特征在于，包括：

至少一个如权利要求1-4中任一所述信号接收链路；

和/或，至少一个如权利要求5-6中任一所述信号发射链路。

8.一种馈线设置方法，其特征在于，应用于无线电器件中，所述方法包括：

获取各天线与所述无线电器件的信号功能单元之间的距离；

根据所述无线电器件所发射或接收电磁波的频率参数，以及对应距离选择与各天线对应的天线馈线；以及

使用各所述天线馈线将所述信号功能单元分别与各所述天线连接；

其中，所述天线包括至少两根发射天线和/或至少两根接收天线；当所述天线包括至少两根发射天线时，各发射天线对应天线馈线传输电磁波的相位变化之间的差值在预设阈值范围内，且存在至少两个发射天线对应天线馈线的波导波长相异。