CN114175393A - 馈电到波导过渡结构以及相关传感器组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于车辆的波导模块组件，诸如雷达传感器波导馈电到波导过渡组件。在一些实施方案中，天线模块可以包括天线组件，该天线组件包括谐振元件和波导部件，该波导部件至少部分地限定波导，该波导被配置为引导从谐振元件辐射的电磁能。天线组件的谐振元件可以将电磁能直接馈送到由波导部件限定的波导中。

Description

馈电到波导过渡结构以及相关传感器组件

发明内容

本文公开了传感器和/或波导模块的各种实施方案，该传感器和/或波导模块包括用于引导电磁能的波导结构。在优选实施方案中，此类模块可包括用于车辆的雷达传感器模块，包括本文公开的一个或多个新颖且具有创造性的特征部。

在本文公开的一些实施方案中，波导模块可以包括馈电部件和波导部件，该馈电部件限定谐振元件诸如谐振贴片和/或天线，该波导部件具有形成于其中的波导结构。例如，一个或多个波导可以至少部分地由波导部件限定，在一些情况下，其中形成有波导脊。在一些实施方案中，波导可以由多个柱限定，该多个柱可以在波导的相对两侧上形成行。

在根据一些实施方案的波导模块诸如车辆雷达模块的更具体示例中，该模块可以包括馈电部件，该馈电部件可以包括导电接地层、导电顶层和设置在导电接地层与导电顶层之间的基板。在一些实施方案中，基板可以包括介电材料。馈电部件的导电接地层、导电顶层和基板可以包括至少部分地形成馈电部件的印刷电路板(“PCB”)层。

在一些实施方案中，馈电部件的导电顶层可以包括限定谐振贴片的第一部分。谐振贴片可以通过馈电部耦合到波导模块的馈电输入部。在某些实施方案中，馈电输入部可以包括波导模块的馈电端口。

可以与所公开的实施方案结合使用多种合适类型和/或配置的谐振贴片和/或馈电部。例如，谐振贴片可以包括方形贴片、矩形贴片、圆形贴片、三角形谐振贴片、椭圆形谐振贴片、六边形谐振贴片、五边形谐振贴片、菱形谐振贴片、环形谐振贴片(例如，方和/或圆环谐振贴片等)、/或具有任何合适尺寸、配置和/或形状的任何其他合适配置的贴片。在各种实施方案中，谐振贴片可以包括在期望谐振频率下谐振的具有至少一个尺寸的任何适当形状的贴片。

可以将电磁能经由馈电部提供给谐振贴片。在一些实施方案中，馈电部可以包括以下项中的至少一者：共面波导、微带馈线、带馈线、口径耦合馈电部、邻近耦合馈电部、同轴馈电部和/或任何其他合适配置的馈电部。

在一些实施方案中，馈电部可以电耦合到谐振贴片并且被配置为用电磁能直接对谐振贴片进行馈电。在一些实施方案中，馈电部可以由波导模块的导电顶层的第一部分限定，并且与由导电顶层的第一部分限定的谐振贴片电连接。例如，导电顶层的第一部分可以限定将谐振贴片与波导模块的馈电输入部电耦合的微带线。

在另外的实施方案中，馈电部可被配置为经由电磁耦合将电磁能提供给谐振贴片。例如，馈电部可以包括邻近耦合馈电结构，该邻近耦合馈电结构被配置为将能量经由谐振贴片和馈电结构之间的电磁耦合馈送到谐振贴片，该谐振贴片本身可以包括谐振馈电结构。在一些实施方案中，馈电部可以限定在形成馈电部件的一个或多个其他层和/或结构中。

在一些实施方案中，馈电部件的导电顶层还可包括第二部分。该第二部分可以与第一部分电隔离并且耦合到馈电部件的导电接地层。例如，可以在馈电部件的基板中限定一个或多个导电通孔，该一个或多个导电通孔将馈电部件的导电顶层的第二部分与馈电部件的导电接地层电耦合。在某些实施方案中，可以形成一个或多个导电通孔以围绕导电顶层的第一部分的至少一部分。例如，在一些实施方案中，可以形成一个或多个导电通孔以围绕谐振贴片和/或馈电部的由导电顶层的第一部分限定的至少一部分。

波导模块还可包括波导部件。在一些实施方案中，在经组装的波导模块中，馈电部件的谐振贴片可以将电磁能直接馈送到至少部分地由波导部件限定的波导中。

在一些实施方案中，波导部件可以包括一个或多个波导，该一个或多个波导被配置为引导由谐振贴片辐射的电磁能在波导内的传播。在一些实施方案中，一个或多个波导可以至少部分地或全部地由多个柱限定，该多个柱由波导部件形成。在一些实施方案中，多个柱可包括限定波导的第一侧的至少第一行柱和限定波导的与波导的第一侧相对的第二侧的至少第二行柱。

在一些实施方案中，限定波导的第一侧的至少第一行柱可包括多行柱。多行柱可以相对于彼此交错使得至少第一行柱的第一行中的柱定位成邻近至少第一行柱的第二行中的相邻柱之间的间隙，或者可以与相邻柱对准使得间隙也彼此对准。

在一些实施方案中，限定波导的第二侧的至少第二行柱还可包括多行柱。多行柱可以相对于彼此交错使得至少第二行柱的第一行中的柱定位成邻近至少第二行柱的第二行中的相邻柱之间的间隙，或者可以与相邻柱对准使得间隙也彼此对准。

在一些实施方案中，波导部件还可包括至少一个终止柱。在一些实施方案中，至少一个终止柱可以形成在波导部件的与波导模块的波导输出部相对的端部处。波导模块的波导输出部可以包括波导端口。在一些实施方案中，至少一个终止柱可以靠近波导模块的馈电部(和/或与该馈电部相关联的馈线)形成。在各种实施方案中，至少一个终止柱可以被配置为减轻和/或基本上减轻电磁辐射在波导内在远离波导模块的波导输出部的方向上的传播。以此方式，至少一个终止柱可以至少部分地在波导内朝向波导模块的波导输出部引导电磁能。

在一些实施方案中，至少一个终止柱可以包括至少一个馈线终止柱，该至少一个馈线终止柱在高度上比波导部件的多个柱中的至少一者短，使得当组装波导模块时，至少一个馈线终止柱不物理接触馈电部。在一些情况下，邻近波导的至少一个终止柱的侧的宽度可以大于邻近波导的波导部件的其他多个柱的至少一个柱的侧的宽度。也就是说，在一些实施方案中，沿着波导的一侧，至少一个终止柱可以大体上比限定波导的其他柱宽。在各种实施方案中，可以采用多个终止柱。在另外的实施方案中，可以采用多行终止柱，该多行终止柱可以相对于彼此交错或可以相对于彼此不交错。

在一些实施方案中，波导还可包括形成在波导的至少一部分内的脊。例如，波导部件可以包括形成在波导的在至少第一行柱和至少第二行柱之间的至少一部分内的脊，该至少第一行柱限定波导的第一侧，该至少第二行柱限定波导的与波导的第一侧相对的第二侧。

在一些实施方案中，与脊的其他部分相比，脊的至少一部分可以更突出和/或以其他方式进一步延伸到波导中。例如，可以形成比脊的其他部分突出的脊的至少一部分，使得脊的更突出部分至少部分地在波导模块中设置谐振贴片上方。在一些实施方案中，脊的更突出部分可至少部分地有助于在波导模块的波导输出部的方向上引导从谐振贴片辐射的电磁能。在一些实施方案中，脊的更突出部分与脊的其他部分之间的过渡部和/或其部分可以是倾斜的和/或阶梯式的。

在一些实施方案中，可以包括在车辆雷达系统中的波导模块可以包括谐振贴片和耦合到馈电部件的波导部件，该谐振贴片通过馈电部耦合到波导模块的馈电输入部。谐振贴片可以包括以下项中的一者或多者：方形谐振贴片、矩形谐振贴片、圆形谐振贴片、三角形谐振贴片、椭圆形谐振贴片、六边形谐振贴片、五边形谐振贴片、菱形谐振贴片、环形谐振贴片(例如，方和/或圆环谐振贴片等)和/或任何其他合适的配置和/或尺寸的谐振贴片。

波导部件可以包括多个柱，该多个柱至少部分地限定波导。在一些实施方案中，多个柱可包括限定波导的第一侧的至少第一行柱和限定波导的第二侧的至少第二行柱。

波导部件可以使得谐振贴片将电磁能馈送到波导中的方式耦合到馈电部件。可以通过馈电部经由，例如，直接馈电部(例如，经由带馈电部和/或微带馈电部等)和/或电磁耦合馈电部(例如，邻近耦合部、口径耦合部等)来将电磁能提供给谐振贴片。

脊可以设置在波导的至少一部分内。在一些实施方案中，脊可以包括突出部分，该突出部分至少部分地在波导内设置在谐振贴片上方，该突出部分被配置为在波导内朝向波导模块的波导输出部引导由谐振贴片辐射的电磁能。在一些实施方案中，脊的突出部分与其他部分之间的过渡部可包括阶梯状过渡部和平滑过渡部中的至少一者。

在一些实施方案中，车辆雷达系统的波导模块可以包括馈电部件，该馈电部件包括通过微带馈线耦合到波导模块的馈电端口的谐振贴片。谐振贴片可以被配置为经由馈电端口和微带馈线将提供给谐振贴片的电磁能直接辐射到波导中。

车辆雷达系统的波导模块还可包括波导部件，该波导部件部分地限定波导模块的波导端口。波导部件可包括限定波导的第一侧的至少第一行柱和限定波导的第二侧的至少第二行柱。由波导部件形成的脊可以包括设置在波导的在至少第一行柱和至少第二行柱之间的至少一部分内的脊。在一些实施方案中，脊可以包括在波导内设置在谐振贴片上方的位置中的突出部分。脊可以被配置为在由波导部件限定的波导内朝向波导端口引导由谐振贴片辐射的电磁能。

本文结合一个实施方案公开的特征、结构、步骤或特性可以在一个或多个替代实施方案中以任何合适的方式组合。

附图说明

描述了本公开的非限制性和非穷举性实施方案，包括本公开参照附图的各种实施方案，其中：

图1是根据一些实施方案的可以结合在车辆雷达传感器组件中的波导模块的分解透视图；

图2是图1的波导模块的另一分解透视图，示出了波导部件的各种结构；

图3是图1和图2的波导模块的透视图；

图4是图1至图3的波导模块的横截面侧视图；

图5是与一些实施方案一致的包括波导的波导模块的透视图，该波导具有包括倾斜脊过渡部的脊；

图6是与另外的实施方案一致的波导模块的透视图，该波导模块包括限定波导的侧的多行柱；并且

图7是与其他实施方案一致的波导模块的透视图，该波导模块包括限定波导的端部的多行终止柱。

具体实施方式

下面提供与本公开的各种实施方案一致的装置、系统和方法的详细描述。虽然描述了若干实施方案，但应理解，本公开不限于所公开的任何特定实施方案，而是涵盖许多替代方案、修改和等效物。另外，尽管在以下描述中阐述了许多具体细节以便提供对本文公开的实施方案的透彻理解，但是可以在没有这些细节中的一些或全部的情况下实践一些实施方案。此外，为了清楚起见，没有详细描述相关领域中已知的某些技术材料，以避免不必要地模糊本公开。

通过参照附图可以最好地理解本公开的实施方案，其中类似的部分可以在某些实例中由类似的标号表示。将容易理解的是，如本文附图中总体描述和说明的，所公开的实施方案的组件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对本公开的装置和方法的实施方案的详细描述并非旨在限制所要求保护的本公开范围，而是仅表示本公开的可能实施方案。另外，方法的步骤不一定需要以任何特定顺序执行，或甚至

除非另有说明，否则也不需要步骤仅执行一次。现在将参照附图更详细地描述关于某些优选实施方案和实现方式的附加细节。

图1至图4描绘了根据一些实施方案的可结合到车辆传感器诸如雷达传感器组件中和/或以其他方式与其一起使用的波导模块100。波导模块100包括馈电部件102，该馈电部件全部或部分地限定被配置为辐射电磁能的一个或多个元件诸如例如谐振贴片106。天线模块100还可包括波导部件104，该波导部件可以至少部分地限定波导，该波导被配置为引导从谐振贴片106辐射的电磁能在波导内的传播。

应当理解，虽然在优选实施方案中，可由相关联波导模块提供任何数量的天线并且因此提供任何期望数量的对应天线结构(诸如多个辐射元件、波导等)，但设想的是，一些实施方案可包括例如具有单个谐振元件并且因此仅具有单个波导的阵列。

馈电部件102可以包括多个层。例如，馈电部件102可以包括导电顶层108、导电接地层112和设置在其间的基板层110。在一些实施方案中，导电层108、112可以包含金属，诸如例如铜和/或任何其他合适的导电材料。基板层110可以包括非导电材料和/或电介质，诸如例如树脂浸渍编织玻璃纤维布等。在一些实施方案中，导电顶层108、导电接地层112和基板层110可以包括PCB层。

馈电部件102的导电顶层108可以包括第一部分114，该第一部分限定诸如例如谐振贴片106的谐振元件。谐振贴片106可以被配置为在至少部分地由波导部件104限定的波导内辐射电磁能，如下文更详细地描述。应当理解，可以与所公开的实施方案结合使用多种合适类型和/或配置的谐振贴片。例如，谐振贴片106可以包括方形贴片、矩形贴片、圆形贴片、三角形贴片、椭圆形贴片、六边形贴片、五边形贴片、菱形贴片、环形贴片(例如，方和/或圆环贴片等)和/或具有任何合适尺寸、配置和/或形状的任何其他合适的配置贴片。

电磁能可以从波导模块100的馈电输入部118经由馈电部提供给谐振贴片106，该波导模块可以包括馈电端口。

如图所示，在一些实施方案中，馈电部可以包括与谐振贴片106耦合的馈线120。在一些实施方案中，馈线120可以包括微带馈线。应当理解，也可以使用用于将电磁能从馈电输入部118提供给谐振贴片106的多种其他合适的方法和/或配置。例如，馈电部可以包括共面波导、微带馈线、带馈线、口径耦合馈电部、邻近耦合馈电部、同轴馈电部和/或采用用于将电磁能提供给谐振贴片106的任何合适的方法和/或配置的任何其他合适的馈电部。在各种实施方案中，馈电部可以采用用于将电磁能提供给谐振贴片106的多种技术。例如，在一些实施方案中，馈电部可以经由微带馈电部和口径耦合部将电磁能提供给谐振贴片106。在另外的实施方案中，馈电部可以经由带馈电部和口径耦合部将电磁能提供给谐振贴片106。

在一些实施方案中，馈电部可以将馈电输入部118与谐振贴片106电耦合，并且可以被配置为用提供给馈电输入部118的电磁能直接对谐振贴片106进行馈电。例如，如图所示，馈电部可以由馈电部件102的导电顶层108的第一部分114限定，并且与谐振贴片106电连接，该谐振贴片也可以由导电顶层108的第一部分114限定。例如，导电顶层108的第一部分114可以限定将谐振贴片106与波导模块100的馈电输入部118电耦合的微带线120。

可以使用其他方法和/或配置来对谐振贴片106进行馈电。例如，在各种实施方案中，馈电部可以被配置为经由电磁耦合而不是直接电连接来将电磁能提供给谐振贴片106。例如，馈电部可以包括邻近耦合馈电结构，该邻近耦合馈电结构被配置为经由谐振贴片106与馈电结构之间的电磁耦合将电磁能馈送到谐振贴片106，该谐振贴片本身可以包括经由任何合适的技术和/或技术的组合进行馈电的谐振贴片和/或另一个合适的谐振元件(例如，带馈电部和/或微带馈电部)。在一些实施方案中，馈电部可以限定在形成馈电部件102的一个或多个其他层和/或结构中。例如，馈电部件102可以包括多个附加PCB层，该多个附加PCB层可以形成可以用电磁能对谐振贴片106进行馈电的馈电结构(例如，馈线、馈电谐振元件等)。

馈电部件102的导电顶层108还可包括第二部分116。第二部分116可以与第一部分114电隔离并且电耦合到馈电部件100的导电接地层112。例如，可以在馈电部件102的基板110中限定一个或多个导电通孔122，该一个或多个导电通孔将馈电部件102的导电顶层108的第二部分116与馈电部件102的导电接地层112电耦合。在某些实施方案中，可以形成一个或多个导电通孔122以围绕和/或以其他方式“围住”导电顶层108的第一部分114的至少一部分。例如，如图所示，可以形成一个或多个导电通孔122以围绕谐振贴片106和/或微带馈线120的至少一部分。在所描绘的实施方案中，这些通孔122中的每一者与相邻通孔122均匀地间隔开，并且与第二部分116的邻近微带线120和谐振贴片106的边缘间隔一致的距离，但这在其他实施方案中不一定是这种情况。在另外的实施方案中，通孔122可以围住谐振贴片102和/或馈线120的一侧。在一些实施方案中，一个或多个导电通孔122可以被配置为使导电顶层108的围绕谐振贴片106和/或馈线120的第二部分116电接地。

包括在馈电部件102中的各种层和/或结构可以使用合适的多种技术和/或方法来形成。例如，在各技术中，可以使用化学和/或机械蚀刻和/或机加工技术来形成谐振贴片106、馈线120和/或任何其他合适的馈电结构(例如，馈线和/或谐振馈电元件)、通孔110等。

波导模块100还可包括波导部件104，该波导部件可以与馈电部件102耦合以允许馈电部件102的谐振贴片106将电磁能直接馈送到限定于其中的波导中的一者中。在一些实施方案中，波导部件104可以至少部分地限定一个或多个波导，该一个或多个波导被配置为引导由谐振贴片106辐射的电磁能的传播。

与各种公开的实施方案一致，在经组装的波导模块100中，馈电部件102的谐振贴片106可以将电磁能直接馈送到至少部分地由波导部件104限定的一个或多个波导中。

在优选实施方案中，波导部件104可包括铸件，诸如包含锌或其他合适的优选金属材料的铸件。然而，在所设想的其他实施方案中，波导部件104可替代地或另外地包含塑料或其他材料。在一些此类实施方案中，如果需要，可使用金属插件、涂层等。在典型的传感器组件(如前文所提及，其可被具体地配置用于结合车辆使用)中，其他结构可与波导部件104组合。例如，在一些实施方案中，各种结构元件和/或其他波导结构可以与波导部件104耦合和/或与波导部件一体形成，在一些情况下，与本文未描绘以避免模糊本公开的其他层和/或元件一起形成波导模块100。

在一些实施方案中，波导部件104的一个或多个波导可以至少部分地或全部地由多个柱124-130限定，该多个柱由波导部件104形成。在一些实施方案中，多个柱124-130可以包括限定波导的第一侧的第一行柱124和限定波导的与波导的第一侧相对的第二侧的第二行柱126。在各种实施方案中，第一行柱124和第二行柱126可至少部分地在波导内朝向波导模块100的波导输出部132引导从谐振贴片106辐射的电磁能。

在一些实施方案中，至少部分地由波导部件104限定的波导可以围绕波导部件104弯曲，而不是如图所示以线性配置形成。另外，尽管所描绘的实施方案中的波导由多行柱限定，但是还应当理解，在其他实施方案中，波导可以替代方式限定，诸如通过在波导部件104的固体结构内形成通道(即，没有柱从结构向上延伸)或以本领域普通技术人员可用的任何其他合适的方式来限定波导。例如，在一些实施方案中，波导可以由波导部件104的多个波导结构形成，其中每个波导结构形成相关联通道的一侧。此类波导结构可以包括如本文所公开的一个或多个柱和/或可不一定包括柱的连续部分。还应显而易见的是，附图中的若干附图仅描绘天线组件和/或波导的某些元件和/或方面，并且为了适当地起作用，可能需要在完整的组件/模块中提供其他元件。

波导部件104还可包括一个或多个终止柱128。在一些实施方案中，一个或多个终止柱128可以在由波导部件104限定的波导的与波导模块100的波导输出部132相对的端部处形成，在一些情况下，该端部可以包括波导端口。在各种实施方案中，一个或多个终止柱128可以被配置为减轻和/或基本上减轻电磁辐射在波导内朝向波导模块100的馈电输入部118的传播。以此方式，至少一个终止柱128可以至少部分地操作以在波导模块100的波导内朝向波导输出部132引导电磁能。

在一些实施方案中，一个或多个终止柱128可在波导部件104上形成，使得终止柱128靠近经组装的波导模块100的馈电部(和/或与该馈电部相关联的馈线120)。例如，如各个附图所示，当波导模块100邻近馈线120的相对两侧组装时，一个或多个终止柱128可以“跨越”馈线120，如图3最佳所示。在一些实施方案中，可以采用多个终止柱128。此外，在各种实施方案中，波导部件104还可包括一个或多个馈线终止柱130，如下文更详细地描述。

在一些实施方案中，波导部件104的各种尺寸、间隔和/或配置的柱124-130可以变化和/或部分地取决于用于制造波导部件104的相关方法。例如，如各个附图所示，柱124-130可以是渐缩的(具有比顶部宽的基部)，以帮助在用于形成波导部件104的铸造过程期间从相关联的模具中去除波导部件104。在另一示例中，在一些情况下，邻近至少部分地由波导部件104限定的波导的至少一个终止柱128的侧的宽度可以大于形成波导的侧的波导部件104的多个柱124、126的至少一个柱的侧的宽度。制造加工公差和/或特征分辨率可以导致柱124-130比附图中所示的各种柱124-130宽和/或窄。

在一些实施方案中，柱124-130可以和与波导部件104相关联的板或块一体形成。也就是说，波导部件104的每个元件可以一体形成在单层和/或块元件和/或铸件中。在其他实施方案中，柱124-130中的一者或多者可以单独形成并且使用任何合适的技术来耦合以形成波导部件104。例如，铸件可以限定柱124-130和/或波导部件104的其他元件，并且另一层可以耦合到铸件以形成经组装的波导部件104。

另外，在一些实施方案中，波导部件104的各种尺寸、间隔和/或配置的柱124-130可以变化和/或部分地取决于至少部分地由波导部件104部分地限定的波导内的期望电磁传播行为。例如，在一些实施方案中，可以选择柱124-130的特定间隔、配置和/或宽度以促进从谐振贴片106辐射的电磁能在波导内传播到波导模块100的波导输出部132。因此，应当理解，所示的柱尺寸、配置和/或间距应被视为说明性的而非限制性的。

在一些实施方案中，终止柱可以包括一个或多个馈线终止柱130。当组装波导模块100时，馈线终止柱130可以使得馈线终止柱130不接触馈线120的方式定位在馈电部件102的馈线120上方(至少部分地)，例如，在一些实施方案中，馈线终止柱130在高度上可以比波导部件104的多个柱124-128中的至少一者短，使得当组装波导模块100时，至少一个馈线终止柱130不物理接触(并且通过延伸，不电耦合到)馈线120。在各种实施方案中，这可以防止馈线终止柱130在馈线120与波导部件104之间引起电短路。

在各种实施方案中，一个或多个馈线终止柱130可以被配置为减轻和/或基本上减轻电磁辐射在波导内朝向波导模块100的馈电输入部118的传播。以此方式，至少一个馈线终止柱130可以至少部分地在波导模块100的波导内朝向波导输出部132引导电磁能。

在某些实施方案中，柱124-128的高度可以被配置为使得当组装波导模块100时，柱124-128中的一者或多者物理接触(并且通过延伸电耦合到)馈电部件102的导电顶层108的第二部分116。以此方式，波导部件104可以与导电顶层108的第二部分116和/或导电接地层112电接地。

在一些实施方案中，特定间隔、尺寸和/或配置的柱124-128可以被配置为使得即使柱124-128中的一些和/或全部不与馈电部件102的导电顶层108的第二部分116物理接触和/或电耦合，从由柱124-128部分地限定的波导外部的谐振贴片106辐射的电磁能传播降低或在一些实施方案中最小化。以此方式，波导模块100的电磁能传播性能对于馈电部件102和/或波导部件104和/或波导模块100的各种组成部件的组件的制造过程的物理变化可能不太敏感。

在一些实施方案中，波导部件104还可包括形成限定于其中的波导中的一个或多个波导的至少一部分内的脊134。例如，波导部件104可以包括形成在波导的在第一行柱124和第二行柱126之间的至少一部分内的脊134，该第一行柱限定波导的第一侧，该第二行柱限定波导的与波导的第一侧相对的第二侧。从谐振贴片106辐射的电磁能可以在由柱124-130和脊134限定的波导内行进，并且可以通过波导模块100的波导输出部132传输。

在一些实施方案中，脊134可为优选的，以根据需要以及/或者为了满足尺寸/维度要求，通过进一步促进电磁能的引导来增强波导的特性。然而，应当理解，其他实施方案可以不包括脊134并且/或者可以包括具有与各个附图中所示不同配置的脊134。例如，在一些实施方案中，脊134可以沿着波导的长度或长度的至少一部分渐缩或以其他方式变化。在其他实施方案中，脊134可以不一定沿着波导的整个长度延伸，并且可以仅沿着波导的长度的一部分形成。

在一些实施方案中，波导部件104的脊134和/或其他结构可以被配置为促进从一个波导横截面过渡到另一个波导横截面，诸如从具有第一横截面尺寸/面积的脊过渡到具有另一横截面尺寸/面积的另一个脊，这可以用于多种上下文中。例如，波导部件104的脊134和/或其他结构可以被配置为以提供相邻波导和/或其他天线结构之间的平缓过渡的方式将波导模块100的132与另一波导结构耦合，以便保持反射为低的。

在一些实施方案中，与脊的其他部分相比，脊134的至少一部分136可以更突出和/或以其他方式进一步延伸到波导中。例如，可以形成比脊134的其他部分突出的脊134的部分136，使得当组装波导模块100时，脊134的突出部分136至少部分地设置在谐振贴片106上方。在一些实施方案中，脊134的突出部分136可以至少部分地有助于在由波导部件104部分地形成的波导内朝向波导模块100的波导输出部132引导从谐振贴片106辐射的电磁能。

如在图4中可以容易地看出，在一些实施方案中，脊134的突出部分136与其他部分之间的过渡部400可以是阶梯状的。尽管附图中示出了单个步骤，但是在其他实施方案中，可以在脊134的突出部分136与其他部分之间的过渡部400中包括多个阶梯。

波导模块100和/或其组成部件可以多种方式组装。例如，可以使用粘合剂、胶带、焊料、热桩、螺钉、其他紧固件等来将馈电部件102固定到波导部件104和/或以其他方式将馈电部件耦合到波导部件。在一些实施方案中，可以使用一个或多个销、台和/或其他对准结构来在波导模块100的组装期间促进馈电部件102相对于波导部件104的正确对准。在一些实施方案中，这些对准结构可以一体形成到馈电部件102和/或波导部件104中。在另外的实施方案中，可以使用与馈电部件102和/或波导部件104分开的对准结构和/或部件。

在另外的实施方案中，诸如图5的另外的实施方案，波导模块500可以包括至少部分地由柱502-508限定的波导，该波导包括波导内的脊510。脊510可以包括比脊510的其他部分突出的部分512。脊的突出部分512可以至少部分地设置在波导模块500的谐振贴片上方，并且可以有助于在波导内引导从谐振贴片辐射的电磁能。在图5中可以看出，在一些实施方案中，脊510的突出部分512与其他部分之间的过渡部514可以是倾斜的和/或以其他方式是平滑的。

在各种实施方案中，可以在波导部件中形成多行柱，该多行柱至少部分地限定波导的侧。例如，如图6所示，波导模块600可以分别包括两行柱602/604和606/608，该两行柱在波导的每一侧上形成于波导部件中。具体地，波导的第一侧可以由第一行柱602和第二行柱604形成。类似地，波导的第二侧可以由第一行柱606和第二行柱608形成。

在一些实施方案中，多行柱602、604和606、608(或其部分)可以相对于彼此对准或至少基本上对准。例如，波导的一侧上的相邻柱可以与同一侧上的相邻行中的柱对准或者至少基本上对准。换句话说，行602中的每个相邻柱之间的空间可以与行604中的每个相邻柱之间的空间对准。类似地，行606中的每个相邻柱之间的空间可以与行608中的每个相邻柱之间的空间对准。

在一些实施方案中，多行柱602/604和606/608(或其部分)可以相对于彼此交错或至少基本上交错。例如，行602的柱可以定位成邻近行604的相邻柱之间的间隙。类似地，行606的柱可以定位成邻近行608的相邻柱之间的间隙。

在某些实施方案中，在每一侧上使用多行柱可以促进改善对波导内电磁能的限制，该波导至少部分地由波导模块600的波导部件限定。例如，在波导的每一侧上使用多行柱可以有助于减轻电磁能从波导的泄漏并且/或者可以其他方式改善对从谐振贴片辐射的电磁能在波导内朝向波导输出部610传播的引导。

在另外的实施方案中，可以采用多行终止柱，该多行终止柱可以相对于彼此交错或可以相对于彼此不交错。例如，如图7所示，波导模块700包括在波导部件中形成的两行终止柱702、704(其可包括馈线终止柱706)。在一些实施方案中，多行终止柱702、704(或其部分)可以相对于彼此对准或至少基本上对准。在其他实施方案中，多行终止柱702、704(或其部分)可以相对于彼此交错或至少基本上交错。在一些实施方案中，终止柱702、704和/或馈线终止柱706可操作以减轻电磁能在波导内在波导模块700的馈电端口708的方向上的传播和/或以其他方式引导在波导内在波导模块700的波导端口710的方向上的电磁能。

再次，应当理解，在一些实施方案中，在各个附图和本文描述的波导组件的各种尺寸、间隔和/或配置的柱可以变化和/或部分地取决于波导模块和/或波导和/或相关制造技术的期望电磁传播行为。因此，应当理解，所示的柱尺寸、配置和/或间距应被视为说明性的而非限制性的。

还应理解，虽然优选实施方案可以与车辆传感器诸如车辆雷达模块等结合使用，但是本文公开的原理可以用于各种其他上下文中，诸如其他类型的雷达组件，包括航空、航海、科学应用、军事和电子战争中使用的此类组件。其他示例包括点对点无线链路、卫星通信天线、其他无线技术，诸如5G无线以及高频测试和科学仪器。因此，本文公开的原理可以应用于任何期望通信子系统和/或高性能感测和/或成像系统，包括医学成像、安全成像和远距离检测、汽车和机载雷达和增强被动辐射计，用于从太空的地球观察和气候监测。

已经参照各种实施方案和实现方式描述了前述说明书。然而，本领域普通技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。例如，各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件可以根据特定应用或考虑与系统操作相关联的任何数量的成本功能而以各种方式实现。因此，步骤中的任何一个或多个可以删除、修改或与其他步骤组合。此外，本公开应被视为说明性而非限制性意义，并且所有这些修改旨在包括在其范围内。同样，以上已经关于各种实施方案描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案以及可能使得任何益处、优点或解决方案发生或变得更加明显的任何(多个)元件不应被解释为关键、必需或必要的特征或元件。

本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施方案的细节进行许多改变。因此，本发明的范围应当仅由以下权利要求书确定。

Claims (20)

1.一种波导模块，包括：

馈电部件，所述馈电部件包括导电接地层、导电顶层和设置在所述导电接地层与所述导电顶层之间的基板，所述导电顶层包括：

第一部分，所述第一部分限定谐振贴片，所述谐振贴片通过馈电部耦合到所述波导模块的馈电输入部，和

第二部分，所述第二部分与所述第一部分导电隔离并且通过限定在所述基板中的多个导电通孔耦合到所述导电接地层；和

波导部件，所述波导部件包括多个波导结构，所述多个波导结构至少部分地限定波导，所述波导部件与所述馈电部件耦合，使得所述谐振贴片直接对所述波导进行馈电，所述波导限定所述波导模块的波导输出部。

2.根据权利要求1所述的波导模块，其中所述多个波导结构包括多个柱，所述多个柱包括：

至少第一行柱，所述至少第一行柱限定所述波导的第一侧；和

至少第二行柱，所述至少第二行柱限定所述波导的与所述波导的所述第一侧相对的第二侧。

3.根据权利要求2所述的波导模块，其中所述至少第一行柱和所述至少第二行柱各自包括多行柱。

4.根据权利要求1所述的波导模块，其中所述波导部件还包括至少一个终止柱。

5.根据权利要求4所述的波导模块，其中所述至少一个终止柱包括设置为靠近所述馈线的至少一个馈线终止柱。

6.根据权利要求5所述的波导模块，其中所述至少一个馈线终止柱在高度上比所述波导部件的所述多个柱中的至少一者短，使得所述至少一个馈线终止柱不物理接触所述馈线。

7.根据权利要求1所述的波导模块，其中所述波导部件还包括设置在所述波导的至少一部分内的脊。

8.根据权利要求7所述的波导模块，其中所述脊的至少一部分比所述脊的其他部分突出，所述脊的所述至少一部分至少部分地设置在所述谐振贴片上方。

9.根据权利要求8所述的波导模块，其中所述脊的所述至少一部分与所述脊的所述其他部分之间的过渡部包括倾斜过渡部和阶梯状过渡部中的至少一者。

10.根据权利要求1所述的波导模块，其中所述多个导电通孔被配置为围绕所述馈电部件的所述第一部分的至少一部分。

11.根据权利要求1所述的波导模块，其中所述馈电部件的所述导电接地层、所述导电顶层和所述基板包括印刷电路板层。

12.根据权利要求1所述的波导模块，其中所述馈电部由所述导电顶层的所述第一部分限定。

13.根据权利要求1所述的波导模块，其中所述谐振贴片包括以下项中的至少一者：方形谐振贴片、矩形谐振贴片、圆形谐振贴片、三角形谐振贴片、椭圆形谐振贴片、六边形谐振贴片、五边形谐振贴片、菱形谐振贴片和环形谐振贴片。

14.根据权利要求1所述的波导模块，其中所述馈电部包括以下项中的至少一者：共面波导、微带馈线、带馈线、口径耦合馈电部、邻近耦合馈电部和同轴馈电部。

15.一种波导模块，包括：

馈电部件，所述馈电部件包括谐振贴片，所述谐振贴片通过馈电部耦合到所述波导模块的馈电输入部；和

波导部件，所述波导部件耦合到所述馈电部件，所述波导部件包括：

多个柱，所述多个柱至少部分地限定波导，所述波导部件耦合到所述馈电部件，使得所述谐振贴片将电磁能馈送到所述波导，和

脊，所述脊设置在所述波导的至少一部分内，所述脊包括至少部分地设置在所述谐振贴片上方的突出部分，所述突出部分被配置为在所述波导内朝向所述波导模块的波导输出部引导由所述谐振贴片辐射的电磁能。

16.根据权利要求15所述的波导模块，其中所述脊的所述突出部分与所述其他部分之间的过渡部包括阶梯状过渡部和平滑过渡部中的至少一者。

17.根据权利要求15所述的波导模块，其中所述多个柱包括限定所述波导的第一侧的至少第一行柱和限定所述波导的第二侧的至少第二行柱。

18.根据权利要求15所述的波导模块，其中所述谐振贴片包括方形谐振贴片、矩形谐振贴片和圆形谐振贴片中的至少一者。

19.根据权利要求1所述的波导模块，其中所述馈电部包括与所述谐振贴片的直接微带馈电部和电磁耦合馈电部中的至少一者。

20.一种车辆雷达系统的波导模块，包括：

馈电部件，所述馈电部件包括通过微带馈线耦合到所述波导模块的馈电端口的谐振贴片，所述谐振贴片被配置为经由所述馈电端口和所述微带馈线将提供给所述谐振贴片的电磁能直接辐射到波导中；和

波导部件，所述波导部件耦合到所述馈电部件，所述波导部件部分地限定所述波导模块的波导端口，所述波导部件包括：

至少第一行柱，所述至少第一行柱限定所述波导的第一侧，

至少第二行柱，所述至少第二行柱限定所述波导的第二侧，和

脊，所述脊设置在所述波导的在所述至少第一行柱和所述至少第二行柱之间的至少一部分内，所述脊包括在所述波导内设置在所述谐振贴片上方的位置中的突出部分，所述脊被配置为朝向所述波导端口引导由所述谐振贴片辐射的电磁能。

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