CN114649661A - 用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生元件的波导 - Google Patents

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Abstract

本文档描述了一种用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生元件的波导。装置可包括用于在方位角平面中提供不对称覆盖的波导。波导包括：包含电介质的中空通道，以及穿过表面的、与电介质可操作地连接的辐射槽阵列。波导包括寄生元件阵列，该寄生元件阵列被定位在表面上或表面中并从辐射槽阵列的纵向侧偏离。辐射槽和寄生元件将所描述的波导配置成聚焦天线辐射图，该天线辐射图提供不对称覆盖以聚焦于天线视场内的特定的部分。

Description

用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生元件的波导
相关申请交叉引用
本申请根据35U.S.C.119(e)要求于2021年3月31日提交的美国临时申请第63/169,111号和于2020年12月18日提交的美国临时申请第63/127,819号、第63/127,861号和第63/127,873号的权益，这些临时申请的公开内容在此通过引用以其整体并入本文。
背景技术
一些设备(例如雷达系统)使用电磁信号来检测和跟踪对象。使用一个或多个天线发射和接收电磁信号。天线的辐射图(radiation pattern)可以用增益或波束宽度来表征，波束宽度指示作为方向的函数的增益。精确控制辐射图可改进雷达系统的应用。例如，许多汽车应用需要提供不对称波束宽度的雷达系统以检测特定视场内(例如，交通工具的行驶路径的特定部分中)的对象。可以使用波导来改进和控制这种设备的辐射图。这种波导可以包括穿孔或辐射槽以引导天线附近的辐射。然而，这些波导可能产生不均匀波束宽度，该不均匀波束宽度均等地聚焦于视场内的多个目标，从而使得它们对于跟踪而言是无法区分的。
发明内容
本文档描述了一种用于用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生元件的波导的技术、装置以及系统。装置可包括用于在方位角平面中提供不对称覆盖的波导。波导包括：包含电介质的中空通道，以及穿过表面的、与电介质可操作地连接的辐射槽阵列。波导包括寄生凸起、贴片或腔体元件阵列，该寄生凸起、贴片或腔体元件阵列被定位在表面上或表面中并且从辐射槽阵列的纵向侧偏离。辐射槽和寄生元件将所描述的波导配置成聚焦提供不对称覆盖的天线辐射图以聚焦在天线视场内的特定部分上。
本文档还描述了由以上总结的技术、装置和系统执行的方法和在此阐述的其他方法，以及用于执行这些方法的装置。
本发明内容介绍了与用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生元件的波导相关的简化概念，在具体实施方式和附图中进一步描述该简化概念。本发明内容并非旨在标识出要求保护的主题的必要特征，也并非旨在用于确定要求保护的主题的范围。
附图说明
参考以下附图，在本文档中描述用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生元件的波导的一个或多个方面的细节。贯穿附图通常使用相同的数字来引用相似的特征和部件：
图1示出了根据本公开内容的技术、装置和系统的在交通工具上使用具有用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生元件的波导的雷达系统的示例环境；
图2示出了用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生凸起元件的波导的俯视图；
图3示出了用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生凸起元件的波导的横截面视图；
图4A和图4B分别示出了与不具有辐射槽和寄生元件以及具有辐射槽和寄生元件的示例波导相关联的辐射图；
图5A和图5B示出了用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生贴片元件的另一波导的视图；
图6A和图6B示出了具有用于不对称覆盖的辐射槽和寄生贴片元件、以及锯齿形波导通道的波导的视图；
图7A和图7B示出了用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生腔体元件的另一示例的波导的视图；并且
图8示出了用于按照本公开内容的技术、装置和系统制造具有辐射槽和寄生元件的波导的示例方法。
具体实施方式
概述
雷达系统是一种感测技术，一些汽车系统依靠它来获取有关周围环境的信息。雷达系统通常使用天线来引导被发射或被接收的电磁能量或信号。与使用单个天线元件可实现的辐射图相比，此类雷达系统可以使用阵列中的多个天线元件，以提供更高的增益和方向性。来自多个天线元件的信号与适当的相位和加权振幅相结合，以提供期望的辐射图。
考虑用于将电磁能量传递给天线元件和从天线元件传递电磁能量的波导。波导通常包括表示波导中的孔隙(aperture)的辐射槽的阵列。制造商可以选择辐射槽的数量和布置以提供对电磁能量的期望的定相(phasing)、组合或分离。例如，辐射槽沿电磁能量的传播方向在波导表面中以波长距离等距间隔开。辐射槽的这种布置通常提供宽的辐射图，其中在方位角平面中具有相对均匀的辐射。
本文档描述了具有辐射槽和寄生元件的波导，该波导在方位角平面中提供不对称辐射图。波导包括在每一个辐射槽的一侧上的寄生凸起、贴片或腔体元件，以产生非均匀的覆盖。寄生元件被定位在波导的外表面上。在一些实现中，寄生元件具有近似矩形的形状。在其他实现中，寄生元件具有近似圆形的形状、椭圆形的形状、C形的形状、T形的形状、或L形的形状。可以相对于辐射槽阵列确定寄生元件的尺寸和位置，以在视场的期望部分内生成具有不对称辐射图和更高增益的辐射图。
所描述的波导对于在汽车情境中的使用可能是特别有利的，例如，检测交通工具的行驶路径中的道路中的对象。不对称覆盖允许交通工具的雷达系统检测在视场的特定部分中(例如，在交通工具的正前方)的对象，但仍检测在视场的其余部分中(例如，朝向交通工具的侧面)的对象。作为一个示例，放置在交通工具前方附近的雷达系统可以使用在一个平面中的不对称辐射图来聚焦于检测在交通工具的正前方的对象，而不是朝向交通工具的侧面定位的对象。
该示例波导只是所描述的具有用于不对称覆盖的辐射槽和寄生元件的波导的技术、装置和系统的一个示例。本文档描述了其他的示例和实现。
操作环境
图1示出了在交通工具104上使用具有用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生元件的波导110的雷达系统102的示例环境100。交通工具104可以使用波导110来启用雷达系统102的操作，该雷达系统102被配置成用于确定交通工具104附近区域中的一个或多个对象108的接近度、角度或速度。
尽管示出为汽车，但是交通工具104可以表示其他类型的机动交通工具(例如，摩托车、公共汽车、拖拉机、半挂车或施工设备)、非机动交通工具(例如，自行车)、有轨交通工具(例如，火车或电车)、水运工具(例如，船只或船舶)、飞行器(例如，飞机或直升机)、或航天器(例如，卫星)。通常，制造商可以将雷达系统102安装到任何移动平台，包括移动机械或机器人设备。在其他实现中，其他设备(例如，台式计算机、平板电脑、膝上型计算机、电视、计算手表、智能电话、游戏系统等)可以将雷达系统102与波导110和本文描述的支持技术结合。
在所描绘的环境100中，雷达系统102安装在交通工具104的前部附近或集成在交通工具104的前部内以检测对象108并避免碰撞。雷达系统102提供朝向一个或多个对象108的视场106。雷达系统102可以从交通工具104的任何外表面投射视场106。例如，交通工具制造商可以将雷达系统102集成到保险杠、侧视镜、前灯、尾灯、或对象108需要检测的任何其他内部位置或外部位置中。在一些情况下，交通工具104包括多个雷达系统102，诸如提供更大视场106的第一雷达系统102和第二雷达系统102。通常，交通工具制造商可以将一个或多个雷达系统102的位置设计成提供包含感兴趣区域的特定视场106，包括例如在与交通工具路径对齐的行驶车道中或该行驶车道周围。
示例视场106包括360度视场、一个或多个180度视场、一个或多个90度视场等，它们可以重叠或被组合成特定大小的视场106。如上所述，所描述的波导110包括寄生凸起元件116以提供在方位角平面和/或仰角平面中具有不对称覆盖的辐射图。作为一个示例，放置在交通工具前角(例如左前角)附近的雷达系统可使用在一个平面中的不对称辐射图来聚焦于检测交通工具正前方(例如，在与交通工具路径对齐的行驶车道的左手侧部分中)的对象，而不是朝向交通工具的侧面定位(例如，在交通工具路径的相邻行驶车道中)的对象。例如，不对称的覆盖或不对称的波束宽度可以将辐射的EM能量集中在沿着交通工具104的行驶路径的方向的30到90度内。相比之下，没有所描述的辐射槽和寄生元件配置的波导可以提供相对均匀的辐射图，其中辐射的EM能量在行驶路径方向的正负大约90度内。
对象108由反射雷达信号的一种或多种材料构成。取决于应用，对象108可表示感兴趣目标。在一些情况下，对象108可以是移动对象或静止对象。静止对象可以是沿着道路部分连续的(例如，混凝土屏障、护栏)或不连续的(例如，锥形交通路标)。
雷达系统102通过经由辐射槽114以及寄生凸起元件116发射一个或多个电磁信号或波形来发射电磁辐射。在环境100中，雷达系统102可以通过发射和接收一个或多个雷达信号来检测和跟踪对象108。例如，雷达系统102可以发射在100和400千兆赫(GHz)之间、在4和100GHz之间、或在大约70和80GHz之间的电磁信号。
雷达系统102可基于信号从雷达系统102行进到对象108以及从对象108回到雷达系统102所花费的时间，来确定到对象108的距离。雷达系统102还可以根据基于由雷达系统102接收的最大振幅回波信号的方向的角度，来确定对象108的位置。
雷达系统102可以是交通工具104的一部分。交通工具104还可以包括依赖于来自雷达系统102的数据的至少一个汽车系统，包括驾驶员辅助系统、自主驾驶系统、或半自主驾驶系统。雷达系统102可以包括到汽车系统的接口。雷达系统102可以经由接口输出基于雷达系统102接收的电磁能量的信号。
通常，汽车系统使用由雷达系统102提供的雷达数据来执行功能。例如，驾驶员辅助系统可提供盲点监测并生成警报，该警报指示与由雷达系统102检测到的对象108的潜在碰撞。在该情况下，来自雷达系统102的雷达数据指示改变车道何时是安全或不安全的。自主驾驶系统可以将交通工具104移动到道路上的特定位置，同时避免与由雷达系统102检测到的对象108发生碰撞。由雷达系统102提供的雷达数据可以提供与到对象108的距离和对象108的位置有关的信息，以使自主驾驶系统能够执行紧急制动、执行车道改变、或调整交通工具104的速度。
雷达系统102通常包括发射器(未示出)和至少一个天线，包括波导110，以发射电磁信号。雷达系统102通常包括接收器(未示出)和至少一个天线，包括波导110，以接收这些电磁信号的反射版本。发射器包括用于发射电磁信号的部件。接收器包括用于检测所反射的电磁信号的部件。发射器和接收器可以一起并入同一集成电路(例如，收发器集成电路)上或分开地并入不同的集成电路上。
雷达系统102还包括一个或多个处理器(未示出)和计算机可读存储介质(CRM)(未示出)。处理器可为微处理器或片上系统。处理器执行存储在CRM中的指令。作为示例，处理器可以控制发射器的操作。处理器还可以处理由天线接收的电磁能量并确定对象108相对于雷达系统102的位置。处理器还可以为汽车系统生成雷达数据。例如，处理器可以基于来自天线的经处理的电磁能量来控制交通工具104的自主驾驶系统或半自主驾驶系统。
波导110包括至少一层，所述至少一层可以是任何固体材料，包括木材、碳纤维、玻璃纤维、金属、塑料、或它们的组合。波导110还可以包括印刷电路板(PCB)。波导110被设计成使用导电材料将部件(例如，波导通道112、辐射槽114、寄生凸起元件116)机械地支撑和电连接到电介质。波导通道112包括中空通道以包含电介质(例如，空气)。辐射槽114提供穿过波导110的层或表面的开口。辐射槽114被配置成允许电磁能量从波导通道112中的电介质耗散到环境100。寄生凸起元件116形成在波导110的表面上并形成到辐射槽114的侧面。寄生凸起元件116充当用于通过辐射槽114耗散的电磁能量的辐射元件，并且有效地将辐射图集中为视场106内的不对称的辐射图。
本文档参照图2至图7B更详细地描述了用于提供在天线辐射图中的不对称覆盖的波导110的示例实施例。不对称覆盖允许交通工具104的雷达系统102检测在视场106的特定部分中(例如，在交通工具的正前方)的对象，但仍检测在视场的其余部分中(例如，朝向交通工具的侧面)的对象108。如上所述，靠近交通工具104前部放置的雷达系统102可以使用一个平面(例如，方位角平面)中的不对称辐射图来聚焦于检测交通工具104正前方的对象108，而不是朝向交通工具104的侧面定位的对象。
图2示出了用于不对称覆盖的具有辐射槽114和寄生凸起元件116的波导202的俯视图200。波导202是图1的波导110的示例。图3中示出了波导202的横截面视图210。波导202包括波导通道112、多个辐射槽114和多个寄生凸起元件116。
波导通道112被配置成传送(channel)由发射器和天线204发射的电磁信号。天线204可以被电耦合到波导通道112的底面。波导通道112的底面与第一层206相对，寄生凸起元件116被定位在第一层206上。
波导通道112可以包括电介质的中空通道。电介质通常包括空气，并且波导202是空气波导。波导通道112在波导202的一端处在纵向方向208上形成开口，并在相对端处形成封闭壁。天线204经由波导通道112的底面被电耦合到电介质。电磁信号通过开口进入波导通道112并经由辐射槽114离开波导通道112。在图2中，波导通道112在纵向方向208上形成近似矩形的形状。如参照图6A、图6B、图7A和图7B所讨论的，波导通道112也可以在纵向方向208上形成锯齿形形状。
辐射槽114提供穿过第一层206的开口，第一层206限定波导通道112的表面。例如，辐射槽114可以具有如图2所示的近似矩形的形状(例如，平行于纵向方向208的纵向槽)。纵向槽允许辐射槽114结合寄生凸起元件116产生水平极化辐射图。在其他实现中，辐射槽114可以具有其他形状，包括近似圆形、椭圆形或正方形。
辐射槽114的尺寸被确定并且辐射槽114被定位在第一层206上，以产生用于天线204的特定辐射图。例如，辐射槽114中的至少一些从纵向方向208(例如，波导通道112的中心线)偏离不同的或不均匀的距离(例如，以锯齿形形状)，以减少或消除来自波导202的辐射图的旁瓣。作为另一示例，更靠近波导通道112的相对端处的壁的辐射槽114可以比更靠近波导通道112的开口的辐射槽114具有更大的纵向开口。辐射槽114的特定尺寸和位置可以通过构建和优化波导202的模型以产生期望的辐射图来确定。
如图2所示，多个辐射槽114沿波导通道112均匀分布在波导通道的开口与封闭壁之间。每对相邻的辐射槽114沿着纵向方向208分开均匀的距离以产生特定的辐射图。通常小于电磁辐射的一个波长的均匀距离可以防止辐射图中的栅瓣。
寄生凸起元件116形成在第一层206的外表面上。在所描绘的实现中，寄生凸起元件116具有近似矩形的形状。在其他实现中，寄生凸起元件116可以具有近似圆形的形状、椭圆形的形状、C形的形状、T形的形状、或L形的形状。在又其他实现中，寄生凸起元件116可以组合所描述的形状。寄生凸起元件116被定位成与每个辐射槽114的纵向侧相邻并从每个辐射槽114的纵向侧偏离。辐射槽114的纵向侧近似平行于纵向方向208。寄生凸起元件116可以从辐射槽114的纵向侧偏离第一距离，以在天线204的辐射图中产生特定的覆盖带。寄生凸起元件116也可以具有小于辐射槽114的深度的高度。
通过辐射槽114泄漏的电磁辐射可以激发寄生凸起元件116，以在方位角平面中以不对称辐射图生成辐射图。寄生凸起元件116的形状和尺寸可以被配置成改变辐射图的带宽和特性。寄生凸起元件116的特定尺寸和位置可以通过构建和优化波导202的模型以产生期望的辐射图来确定。
图3示出了用于不对称覆盖的具有辐射槽114和寄生凸起元件116的波导202的横截面视图210。波导202包括第一层206、第二层302和第三层304。第一层206、第二层302和第三层304可以是金属或镀金属材料。辐射槽114在第一层206中形成通向波导通道112的开口。寄生凸起元件116形成在第一层206上或作为第一层206的一部分。第二层302形成波导通道112的侧面。第三层304形成波导通道112的底面。在所描绘的实现中，第一层206、第二层302和第三层304是分开的层。在其他实现中，第一层206、第二层302和第三层304可以形成为限定波导通道112、辐射槽114和寄生凸起元件116的单个层。
如图3所描绘的，波导通道112可以在波导202的横截面视图210中形成近似矩形的开口。在其他实现中，波导通道112可以在波导202的横截面视图210中形成近似正方形、椭圆形或圆形的开口。
图4A示出了与没有辐射槽和寄生元件的示例波导相关联的辐射图400。没有辐射槽和寄生元件的示例波导可以在方位角平面中生成均匀的辐射图400，但具有相对宽的波束宽度。
相比于图4A，图4B示出了与具有用于不对称覆盖的辐射槽和寄生元件的示例波导相关联的辐射图410。辐射图410生成不对称辐射图(也在方位角平面中)，其中能量聚焦在天线辐射图的特定部分上。示例波导可包括图2和图3所示的具有辐射槽114和寄生凸起元件116的波导202。波导202可以在方位角平面中生成不对称辐射图410，以与雷达系统使用图4A中所示的辐射图400可以实现的相比，使得雷达系统能够将对应天线的辐射图聚焦于潜在感兴趣对象更可能位于的视场部分。作为一个示例，放置在交通工具前方附近的雷达系统可以使用在一个平面中的不对称辐射图来聚焦于检测在交通工具的正前方的对象，而不是朝向交通工具的侧面定位的对象。
图5A示出了用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生贴片元件116的波导504的俯视图500。图5B示出了用于不对称覆盖的波导504的横截面视图502。波导504包括波导通道112、辐射槽114以及寄生贴片元件506。
波导504包括第一层508、第二层510、第三层512、第四层514和第五层516。第一层508、第二层510和第三层512分别提供印刷电路板(PCB)的顶部导电层、衬底层、和底部导电层。第一层508和第三层512可以包括各种导电材料，包括锡铅、银、金、铜等，以实现电磁能量的传输。类似于图3中所示的第二层302和第三层304，第四层514和第五层516分别形成波导通道112的侧面和底面。在所描绘的实现中，第四层514和第五层516是分开的层。在其他实现中，第四层514和第五层516可以形成为单个层并与PCB结构结合以形成波导通道112。
与图2和图3所示的波导202的结构相比，针对波导504的PCB结构的使用提供了若干优点。例如，使用PCB允许波导504的制造更便宜、更简单并且更容易大规模生产。作为另一示例，使用PCB提供了从波导通道112的输入到来自辐射槽114和寄生贴片元件506的辐射的电磁辐射的低损耗。
可以蚀刻第一层508以形成寄生贴片元件506作为PCB的顶部导电层的一部分。可以蚀刻第三层512以形成辐射槽114作为PCB的底部导电层的一部分。
图6A示出了具有用于不对称覆盖的辐射槽114和寄生贴片元件506、以及锯齿形波导通道606的波导604的俯视图600。图6B示出了波导604的横截面视图602。波导604包括辐射槽114以及寄生贴片元件506，类似于针对图5A和图5B的波导504所示的那些。波导604还包括第一层508、第二层510、第三层512和第四层608。与波导504一样，波导604的第一层508、第二层510和第三层512分别提供印刷电路板(PCB)的顶部导电层、衬底层和底部导电层。第四层608是针对图5A和图5B中的波导504的第四层514和第五层516的组合。如上所述的，第四层608形成为单个层并与PCB结构结合以形成波导通道112。
如图6A所示，锯齿形波导通道606在纵向方向208上形成锯齿形形状。锯齿形波导通道606的锯齿形形状可减少或消除直或矩形波导形状(例如，波导通道112)可引入的辐射图中的栅瓣。锯齿形形状中的转向可包括在0至90度之间的各种转向角，以在纵向方向208上提供锯齿形形状。
如图6B所描绘的，锯齿形波导通道606在波导604的横截面视图602中形成近似矩形的开口。在其他实现中，锯齿形波导通道606可以在横截面视图602中形成近似正方形、椭圆形或圆形的开口。
多个辐射槽114沿锯齿形波导通道606均匀分布在波导通道的开口与封闭壁之间。每对相邻的辐射槽114沿着纵向方向208分开均匀的距离以产生特定的辐射图。锯齿形波导通道606的锯齿形形状允许制造商将辐射槽114定位在沿纵向方向208的近似直线上。
如图6A中所描绘，寄生贴片元件506包括被定位在辐射槽114的纵向侧上的寄生贴片元件116的阵列。在其他实现中，寄生贴片元件506可包括被定位在辐射槽114的纵向侧上的单个寄生贴片元件506。换句话说，寄生贴片元件506可以包括近似矩形的元件，所述近似矩形的元件在纵向方向上从最靠近锯齿形波导通道606的开口的辐射槽114纵向延伸到最靠近锯齿形波导通道606的封闭端的辐射槽114。
图7A示出了用于不对称覆盖的具有辐射槽114和寄生腔体元件706的另一示例的波导704的透视图700。波导704包括锯齿形波导通道606。图7B示出了波导704的横截面视图702。
波导704包括辐射槽114、第一层206、第二层302和第三层304，类似于针对图1至图3中的波导202所示的那些。在其他实现中，波导704可包括第一层508、第二层510、第三层512、第四层514和第五层516，类似于针对图5A和图5B中的波导504所示的那些。
波导704还包括锯齿形波导通道606，类似于针对图6A和图6B中的波导604所示的锯齿形波导通道。在其他实现中，波导704可以包括近似矩形的波导通道，类似于图2的波导202所示的波导通道112。
寄生腔体元件706被形成为第一层206中的凹槽或腔体。在所描绘的实现中，寄生腔体元件706的腔体具有近似矩形的形状。在其他实现中，寄生腔体元件706可以具有近似圆形的形状、椭圆形的形状、C形的形状、T形的形状、或L形的形状。在又其他实现中，寄生腔体元件706可以组合所描述的形状。像图2的寄生凸起元件116一样，寄生腔体元件706被定位成与每个辐射槽114的纵向侧相邻并从该纵向侧偏离。
如图7A中所描绘的，寄生腔体元件706包括被定位在辐射槽114的纵向侧上的腔体的阵列。在其他实现中，寄生腔体元件706可以包括被定位在辐射槽114的纵向侧上的单个寄生腔体元件706。换句话说，寄生腔体元件706可以包括近似矩形的腔体，所述近似矩形的腔体在纵向方向上从最靠近锯齿形波导通道606的开口的辐射槽114纵向延伸到最靠近锯齿形波导通道606的封闭端的辐射槽114。寄生腔体元件706的腔体的尺寸和位置被设计为以不对称辐射图产生辐射图。
示例方法
图8示出了可以用于按照本公开内容的技术、装置和系统制造用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生元件的波导的示例方法800。方法800被示出为被执行的多组操作(或动作)，但不必限于在本文中示出操作的次序或组合。此外，操作中的一个或多个操作中的任一者可以被重复、被组合或被重组以提供其他方法。在以下讨论的部分中，可以参考图1的环境100以及图1至图7中详述的实体，仅出于示例对它们作出参考。该技术不限于由一个实体或多个实体执行。
在802处，形成用于不对称覆盖的具有辐射槽和寄生元件的波导。例如，波导110、202、504、604和/或704可以被冲压、蚀刻、切割、机械加工、铸造、模制或以某种其他方式形成。
在804处，具有辐射槽和寄生元件的波导被集成到系统中。例如，波导110、202、504、604和/或704被电耦合到天线204作为雷达系统102的一部分。
在806处，分别在系统的天线处或由系统的天线经由具有辐射槽和寄生元件的波导接收或发射具有不对称的辐射图的电磁信号。例如，天线204接收或发射经由波导110、202、504、604和/或704捕获并路由(route)通过雷达系统102的具有不对称辐射图的信号。
示例
在以下部分中，提供了示例。
示例1：一种装置，所述装置包括：波导，所述波导包括电介质的中空通道，所述波导包括：多个辐射槽，所述多个辐射槽中的每一个辐射槽包括穿过所述波导的表面的开口，所述波导的表面限定中空通道，所述多个辐射槽中的每一个辐射槽可操作地与所述电介质连接；以及多个寄生元件，所述多个寄生元件被定位在表面上或表面中，所述多个寄生元件中的一个寄生元件定位为与所述多个辐射槽中的每一个辐射槽的纵向侧相邻并且从所述多个辐射槽中的每一个辐射槽的纵向侧偏离，所述纵向侧与穿过中空通道的纵向方向平行，所述多个寄生元件和所述多个辐射槽被布置在所述平面上以产生不对称辐射图。
示例2：示例1的装置，其中，所述波导包括具有第一导电层、第二衬底层和第三导电层的印刷电路板(PCB)，其中：多个辐射槽形成在PCB的第三导电层中；并且多个寄生元件形成在PCB的第一导电层中。
示例3：示例1或2的装置，其中，多个寄生元件中的每一个从每个辐射槽的纵向侧偏离一距离，所述距离被选择为在天线元件的不对称辐射图中生成特定的覆盖带，所述天线元件从所述中空通道的底面电耦合至所述电介质。
示例4：示例1至3中任意项的装置，其中多个寄生元件中的每一个具有小于多个辐射槽中的每一个的深度的高度。
示例5：示例1至4中任意项的装置，其中多个寄生元件具有近似矩形的形状。
示例6：示例1至4中任意项的装置，其中多个寄生元件具有近似圆形的形状、椭圆形的形状、C形的形状、T形的形状或L形的形状。
示例7：示例1至6中任意项的装置，其中所述中空通道包括在所述波导的一端处在纵向方向上的第二开口以及在所述波导的相对端处的封闭壁，所述第二开口为近似矩形的形状，并且所述中空通道沿着所述纵向方向形成另一个近似矩形的形状。
示例8：示例7的装置，其中多个辐射槽从中空通道的中心线偏离非均匀的距离，中心线与纵向方向平行。
示例9：示例1至6中任意项的装置，其中第二开口包括近似矩形的形状，并且中空通道沿穿过所述中空通道的纵向方向形成锯齿形形状。
示例10：示例9的装置，其中锯齿形形状包括沿纵向方向的多个转向，多个转向中的每一个的转向角在0度与90度之间。
示例11：示例9或10所述的装置，其中所述多个辐射槽沿所述中空通道的中心线定位，所述中心线与穿过所述中空通道的所述纵向方向平行。
示例12：示例11的装置，其中多个寄生元件包括沿波导的纵向方向延伸的近似矩形的偶极子元件，近似矩形的偶极子元件被定位成与多个辐射槽的纵向侧相邻并从多个辐射槽的纵向侧偏离。
示例13：示例1至6中任意项的装置，其中第二开口包括近似正方形的形状、椭圆形的形状或圆形的形状。
示例14：示例1至13中任意项的装置，其中多个辐射槽沿纵向方向均匀分布在第二开口与封闭壁之间。
示例15：示例1至14中任意项的装置，其中所述波导包括金属。
示例16：示例1至15中任意项的装置，其中所述波导包括塑料。
示例17：示例1至16中任意项的装置，其中电介质包括空气并且波导是空气波导。
示例18：一种系统，所述系统包括：天线元件；被配置成经由天线元件发射或接收电磁信号的设备；以及波导，所述波导包括电介质的中空通道，所述中空通道形成：第一开口，所述第一开口在纵向方向上位于波导的一端处；封闭壁，所述封闭壁位于波导的相对端处；多个辐射槽，所述多个辐射槽中的每一个辐射槽包括穿过波导的表面的第二开口，所述波导的表面限定中空通道，所述多个辐射槽中的每一个辐射槽可操作地与电介质连接；以及多个寄生元件，所述多个寄生元件定位在表面上或表面中，所述多个寄生元件中的一个寄生元件定位为与所述多个辐射槽中的每一个辐射槽的纵向侧相邻并且从所述多个辐射槽中的每一个辐射槽的纵向侧偏离，所述纵向侧与穿过所述中空通道的纵向平行，所述多个寄生元件和所述多个辐射槽被布置在表面上，以产生用于所述天线元件的不对称辐射图，所述天线元件从所述中空通道的底面电耦合至所述电介质。
示例19：示例18的系统，其中所述设备包括雷达系统。
示例20：示例19或20的系统，其中所述系统是交通工具。
示例21：一种系统，所述系统包括：天线元件；被配置成经由天线元件发射或接收电磁信号的设备；以及波导，所述波导包括电介质的中空通道，所述中空通道是根据示例1至17中任一项来形成的。
结语
虽然在前述描述中描述并且在附图中示出了本公开的各种实施例，但应当理解，本公开内容不限于此，而是可以在接下来的权利要求的范围内以各种方式实施为实践。从前述描述中，将显而易见的是，可以做出各种更改而不偏离由所附权利要求所限定的本公开的范围。

Claims (20)

1.一种装置，所述装置包括：
波导，所述波导包括电介质的中空通道，所述波导包括：
多个辐射槽，所述多个辐射槽中的每一个包括穿过所述波导的表面的开口，所述波导的所述表面限定所述中空通道，所述多个辐射槽中的每一个辐射槽能操作地与所述电介质连接；以及
多个寄生元件，所述多个寄生元件被定位在所述表面上或所述表面中，所述多个寄生元件中的一个寄生元件被定位成与所述多个辐射槽中的每一个辐射槽的纵向侧相邻并且从所述多个辐射槽中的每一个辐射槽的纵向侧偏离，所述纵向侧与穿过所述中空通道的纵向方向平行，所述多个寄生元件和所述多个辐射槽被布置在所述表面上，以产生不对称辐射图。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述波导包括具有第一导电层、第二衬底层和第三导电层的印刷电路板(PCB)，其中：
所述多个辐射槽被形成在所述PCB的所述第三导电层中；并且
所述多个寄生元件被形成在所述PCB的所述第一导电层中。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个寄生元件中的每一个寄生元件从每个辐射槽的所述纵向侧偏离一距离，所述距离被选择为在天线元件的所述不对称辐射图中生成特定的覆盖带，所述天线元件从所述中空通道的底面电耦合至所述电介质。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个寄生元件中的每一个寄生元件具有小于所述多个辐射槽中的每一个辐射槽的深度的高度。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个寄生元件具有近似矩形的形状。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个寄生元件具有近似圆形的形状、椭圆形的形状、C形的形状、T形的形状或L形的形状。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中空通道包括在所述波导的一端处在所述纵向方向上的第二开口以及在所述波导的相对端处的封闭壁，所述第二开口为近似矩形的形状，并且所述中空通道沿所述纵向方向形成另一个近似矩形的形状。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述多个辐射槽从所述中空通道的中心线偏离非均匀的距离，所述中心线与所述纵向方向平行。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二开口包括近似矩形的形状并且所述中空通道沿穿过所述中空通道的所述纵向方向形成锯齿形形状。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述锯齿形形状包括沿所述纵向方向的多个转向，所述多个转向中的每一个的转向角在0度与90度之间。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述多个辐射槽沿所述中空通道的中心线定位，所述中心线与穿过所述中空通道的所述纵向方向平行。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述多个寄生元件包括沿所述波导的所述纵向方向延伸的近似矩形的偶极子元件，所述近似矩形的偶极子元件被定位成与所述多个辐射槽的所述纵向侧相邻并且从所述多个辐射槽的所述纵向侧偏离。
13.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二开口包括近似正方形的形状、椭圆形的形状或圆形的形状。
14.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述多个辐射槽沿所述纵向方向均匀分布在所述第二开口与所述封闭壁之间。
15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述波导包括金属。
16.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述波导包括塑料。
17.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电介质包括空气，并且所述波导是空气波导。
18.一种系统，所述系统包括：
天线元件；
设备，所述设备被配置成经由所述天线元件发射或接收电磁信号；以及
波导，所述波导包括电介质的中空通道，所述中空通道形成：
在所述波导的一端处在纵向方向上的第一开口；
在所述波导的相对端处的封闭壁；
多个辐射槽，所述多个辐射槽中的每一个辐射槽包括穿过所述波导的表面的第二开口，所述波导的表面限定所述中空通道，所述多个辐射槽中的每一个辐射槽能操作地与所述电介质连接；以及
多个寄生元件，所述多个寄生元件被定位在所述表面上或所述表面中，所述多个寄生元件中的一个寄生元件被定位成与所述多个辐射槽中的每一个辐射槽的纵向侧相邻并且从所述多个辐射槽中的每一个辐射槽的纵向侧偏离，所述纵向侧与穿过所述中空通道的所述纵向方向平行，所述多个寄生元件和所述多个辐射槽被布置在所述表面上，以产生用于所述天线元件的不对称辐射图，所述天线元件从所述中空通道的底面电耦合至所述电介质。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述设备包括雷达系统。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述系统是交通工具。
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