CN116670925A - 转接结构、天线及终端 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种转接结构、天线和终端，转接结构包括电路板，电路板包括第一金属层、第二金属层和介质层，介质层位于第一金属层和第二金属层之间，第一金属层包括辐射部和微带线，微带线与辐射部的一端连接，第二金属层接地；其中，辐射部具有开口，以使得辐射部形成至少两个谐振频率。本申请实施例提供的方案可以扩展转接结构的工作带宽。

Description

转接结构、天线及终端 技术领域

本申请涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种转接结构、天线及终端。

背景技术

随着科技的发展与进步，车辆的智能化已经逐步成为车辆领域的研究热点。智能化的车辆(简称智能车辆)可以为人们带来更加安全和舒适的驾驶体验。例如，智能车辆上可以安装多种传感器，以通过传感器获取其周围的环境信息，并基于周边环境信息实现辅助驾驶或自动驾驶。传感器例如包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器等。

毫米波雷达以毫米波为探测介质，可以测量从毫米波雷达到被测物体之间的距离、角度和移动速度等。毫米波雷达可以通过馈源向天线辐射体发送信号，天线辐射体可以向波导辐射信号，通过波导转接信号，可以使毫米波雷达相对精准地检测被测物体的位置、移动速度等。毫米波雷达的有效带宽对毫米波的性能影响较大，如何提高毫米波雷达的有效带宽是需要解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种转接结构，目的是扩展转接结构的工作带宽范围。

第一方面，提供了一种转接结构，包括电路板，电路板包括第一金属层、第二金属层和介质层，介质层位于第一金属层和第二金属层之间，第一金属层包括辐射部和微带线，微带线与辐射部的一端连接，第二金属层接地；其中，辐射部具有开口，以使得辐射部形成至少两个谐振频率。

本申请提供了转接结构，转接结构包括电路板，电路板上的介质层位于第一金属层和第二金属层之间。本申请提供的转接结构有利于缩减金属背腔对应的空间，减小了电路板整体厚度，从而便于该转接结构与其他部件集成。第一金属层的辐射部开口扩展了转接结构的带宽，使得该转接结构能够应用于更多的场景。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，转接结构还包括波导，波导位于电路板的靠近第一金属层一侧，波导包括微带线避让槽和波导口，微带线与微带线避让槽相对设置，并与微带线避让槽的槽壁间隔设置，波导口与辐射部相对设置，辐射部发射的信号穿过波导口射出转接结构。

本申请的转接结构还对波导进行了改进，波导上有波导口和微带线避让槽，微带线避让槽的存在使得波导与电路板配合使用时，可以降低电磁波能量泄露的可能性或有利于减少电磁波能量因为微带线与波导的接触而导致的泄露量，从而电磁波可以从电路板上的微带线进入辐射部，再通过波导口辐射出整个转接结构。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，辐射部为矩形，微带线偏离辐射部的对称轴设置。

电路板上的辐射部和微带线的对称轴偏离设置，从而有利于减小电磁波在微带线到辐射部过渡所造成的能量反射，即增强电磁波从微带线到辐射部过渡的阻抗匹配，提升转接结构的匹配带宽。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，开口为条状开口，开口与辐射部的边缘间隔设置。

辐射部的开口在辐射部的内部，辐射部内部的条状开口使得电流在该条状开口附近形成多个谐振频率，从而扩展转接结构的工作带宽范围。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，开口为条状开口，开口的一端与辐射部远离与微带线相连的边缘相连。

辐射部的开口与辐射部远离辐射部与微带线的边缘相连，通过若干与边缘相连的开口，增加电流的绕射路径，增加转接结构的工作带宽。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，开口包括第一条形开口段、第二条形开口段，第二条形开口段的一端与第一条形开口段的一端相连。

在本申请实施例中，两段条形开口段端部相连，从而可以形成一定角度，电磁波经过辐射部时，可以绕过两段条形开口段形成的结构，并在两段条形开口段形成的结构附近射出，从而增加电磁波能量的辐射位置，提高转接结构的工作带宽。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，开口还包括第三条形开口段，第三条形开口段与第二条形开口段的另一端相连，第二条形开口段的另一端远离与第一条形开口段相连的一端，第三条形开口段与第一条形开口段平行且间隔设置。

辐射部的三段开口形成的结构，进一步增加电流谐振点，扩展转接结构的工作带宽范围。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第二条形开口段相对于第一条形开口段垂直设置。

辐射部的开口大致为U型开口，使得辐射部形成多调谐电路，降低品质因数，提高其带宽范围。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，开口的长度为0.5*λ～1.5*λ，例如，开口的长度可以为0.5*λ，或者可以为λ，或者可以为1.5*λ。开口的宽度为0.01*λ～0.2*λ，例如，开口的宽度可以为0.05*λ，或者可以为0.1*λ。λ为转接结构的工作波长。

开口为条形，总长度在0.5*λ～1.5*λ左右，宽度为0.01*λ～0.2*λ左右。具体形状可以不限定，从而辐射部不同形状的开口能够增加电流绕射路径，增加转接结构的工作带宽。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，开口包括第四条形开口段和第五条形开口段，第四条形开口段沿第一方向延伸至辐射部的第一边缘，第五条形开口段沿第二方向延伸至第一边缘，第四条形开口段与第五条形开口段在第一边缘相交。

辐射部上的开口形状为V形，增加电流的绕射路径，扩大转接结构的工作带宽。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一边缘与辐射部的与微带线相连的边缘相邻。

辐射部V形开口的顶点在与辐射部与微带线相连的边缘的邻边上，从而使得该邻边的实际长度增长，且邻边的边缘向辐射部内部延伸，电磁波辐射的能量重新分布，增加转接结构工作带宽范围。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，波导还包括屏蔽凹槽，屏蔽凹槽设置在波导的靠近波导口的一侧，且与波导口和微带线避让槽间隔设置。

波导口周围的屏蔽凹槽可以减少电磁波能量向外泄露，使得大部分能量能够通过波导口辐射出转接结构。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，屏蔽凹槽环绕于波导口的外周。

屏蔽凹槽环绕与波导口的外周，从而使得波导口的相对较多的区域可以被屏蔽凹槽包围，有利于限制能量耗损，提高能量在转接过程中的利用率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，屏蔽凹槽的深度为λ/4的奇数倍，λ为转接结构的工作波长。

波导上的屏蔽凹槽的形状可以不受限定，例如可以为矩形长条状。矩形长条状的屏蔽凹槽有利于减少从长条的一侧泄露的能量。又如，屏蔽凹槽也可以包围波导口，以更好地减少电磁波的能量泄露。屏蔽凹槽的深度设置为λ/4的奇数倍，从而经过阻抗变换，屏蔽凹槽具有相对较大的阻抗。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，波导还包括波导本体和凸台，凸台由波导本体朝向电路板突出，并与电路板接触。示例性的，波导本体与凸台可以一体化成型。

使波导通过设置的凸台与电路板接触，减小接触面积，从而减小波导或者电路板加工的尺寸公差对装配的影响。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一金属层还包括用于微带线与辐射部阻抗匹配的第一过渡部，第一过渡部连接在辐射部和微带线之间，沿辐射部到微带线的方向上。

在辐射部和微带线之间设置过渡段，能够使得传输路径上的阻抗呈现渐变状态，减小电磁波传输过程中的反射等能量耗损。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一金属层还包括接地部，接地部环绕在辐射部和微带线的外周，并与辐射部和微带线间隔设置，接地部与波导接触，接地部与第二金属层导通。

辐射部的外部围绕着接地部，从而波导与电路板配合使用时，波导与接地部实现良好接触。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，接地部通过金属化通孔或金属壁与第二金属层导通。

接地部与第二金属层之间的金属化通孔使得接地部与第二金属层的接触良好，此外，金属壁或金属化通孔能够进一步限制电磁波能量的向外辐射，提高转接结构的效率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，波导口在电路板上的正投影位于接地部的内轮廓围成的区域内。

接地部的内轮廓围成的区域即为电路板和波导的转接区域，转接区域可以略大于波导口的尺寸，从而减小对位误差对转接性能的影响，实现良好的转接性能。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，接地部包括接地部本体和接地延伸部，接地延伸部与微带线和辐射部连接处相对且间隔设置，接地延伸部由接地部本体朝向连接处延伸。

接地部具有接地延伸部，接地延伸部向辐射部与微带线连接处延伸，设置接地延伸部 能够增加电磁波传输的阻抗匹配程度。

第二方面，提供了一种天线，天线包括如第一方面任意一种实现方式的转接结构。

第三方面，提供了一种探测装置，该探测装置包括第二方面任意一种实现方式的天线。示例性地，所述探测装置为雷达。

第四方面，提供了一种终端，该终端包括第三方面任意一种实现方式的探测装置。

结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，该终端为车辆。

第五方面，提供了一种车辆，该车辆包括第三方面任意一种实现方式的探测装置。

附图说明

图1是本申请实施例提供的转接结构适用的场景图。

图2是本申请实施例提供的一种转接结构的立体图。

图3是对应于图2的电路板的第一金属层的示意性结构图。

图4是对应于图3的第一过渡部的示意性结构图。

图5是本申请实施例提供的另一种转接结构的立体图。

图6是对应于图5的波导的第一端面的示意性结构图。

图7是对应于图5的投影图。

图8是本申请实施例提供的一种辐射部开口的结构示意图。

图9是对应于图8的辐射部开口的模拟结果图。

图10是本申请实施例提供的辐射部开口的结构示意图。

图11是本申请实施例提供的一种辐射部开口的结构示意图。

图12是本申请实施例提供的辐射部开口的示意性结构图。

图13是本申请实施例提供的一种转接结构阵列示意性结构图。

图14是本申请实施例提供的另一种转接结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本申请保护的范围。

本申请所公开的技术方案以在雷达领域的应用为例，但是不仅仅局限在雷达系统，该转接结构可以应用于需要波导和电路板转接的任何场景。

本申请使用的电路板可以是普通印制电路板(printed circuit board，PCB)，也可以是基片集成波导(substrate integrated waveguide，SIW)。

本申请适用的波导可以是矩形波导，也可以是具有其他非标准或标准波导口的管状波导，以下，以具有矩形波导口的金属波导为例介绍本申请的主要技术方案，当波导口为其他形状时，情况类似。

图1示出了本申请转接结构适用的波导天线形式的雷达结构示意图。如图1所示，雷达包括：

屏蔽层110，用于减小外部电磁场对整个天线的影响。屏蔽层可以接地，从而使得外来的干扰信号被该层导入大地。屏蔽层也能防止天线内部的电路向外辐射电磁能，从而减 小内部信号传输的损耗。屏蔽层还可以具有优良的导热性能，从而将内部线路产生的热量导出整个装置，使得内部线路在相对稳定的温度下运行。

PCB层120，有源器件位于该层，且能够对有源器件产生的信号进行处理，经过处理的信号可以从该层通过辐射或传输线进入下一层结构。

冷却层130，位于PCB层120与滤波/馈层140之间，和屏蔽层一样可以将天线内产生热量快速传导出整个天线系统，该层形状的特异性设计还可以便于PCB层120和滤波/馈层140的过渡。

滤波/馈层140，用于将来自PCB层120的信号进行滤波等处理从而获得在一定带宽范围内的电磁波。

辐射层150，该层包括若干缝隙组成的缝隙辐射阵列，用于将经过滤波/馈层140处理的电磁波通过阵列辐射出整个毫米波天线装置。

在图1所示的雷达中，与PCB层120相关的转接对于整个装置的性能有重要的影响。因此，本申请提供的技术方案通过优化PCB层120与波导的转接从而覆盖较宽带宽范围，同时具有低剖面的优势，便于整个模块的安装。

图2示出了本申请实施例提供的一种转接结构的立体图。如图2所示，本申请实施例提供的转接结构可以包括电路板20。

图2中的电路板20即可以相当于图1中的PCB层120，电路板20包括第一金属层230、第二金属层210和介质层220，介质层220位于第一金属层230和第二金属层210之间，介质层220可以为绝缘材料，第二金属层210接地。

在一个实施例中，第一金属层230和第二金属层210可以是电路板20的两个相邻的金属层。第一金属层230和第二金属层210可以通过电镀等方式设置在介质层220两个表面。

在本申请实施例中，为了降低加工难度及制作成本，电路板20采用无背腔结构，第一金属层230之下直接为介质层220，无其他金属背腔，能够有效降低加工难度，且整个电路板20的厚度较小，有效节约成本。

例如，车载雷达板NF30板材的厚度仅为0.05～0.2mm，示例性的，可以为0.12mm。

图3示出了本申请转接结构电路板20的第一金属层230的结构。如图3所示，第一金属层230包括辐射部231和微带线232，微带线232的一端连接馈源部分，馈源部分可以是整个转接结构或电路板或电子设备内的馈源。微带线232的另一端可以和辐射部231连接。

在一些实施例中，辐射部231和微带线232可以直接相连。在另一些实施例中，在辐射部231和微带线232之间还可以通过第一过渡部233连接，第一过渡部233也是金属，第一过渡部233的存在可以使得电磁波从微带线232进入辐射部231时，从微带线232到辐射部231的阻抗呈现渐变状态，从而减小电磁波能量在微带线232和辐射部231的连接处的反射，有利于增加进入辐射部231的能量，减小损耗。

第一过渡部233在靠近微带线232的位置的宽度可以小于第一过渡部233在靠近辐射部231的位置的宽度。第一过渡部233的宽度方向可以垂直于从微带线232至辐射部231的方向且平行于第一金属层230的方向，例如，第一过渡部233的宽度方向可以垂直于微带线232延伸方向。

图4示出了本申请实施例提供的第一过渡部的结构。如图4的(a)所示，第一过渡部233可以从微带线232至辐射部231，宽度逐渐增加，例如线性增加。

如图4的(b)所示，第一过渡部233可以从微带线232至辐射部231，宽度呈阶梯状增加。即第一过渡部233的边缘可以呈阶梯形。第一过渡部233的边缘可以包括相对于第一过渡部233的宽度方向平行的第一台阶边2331和第二台阶边2332，以及相对于第一过渡部233的宽度方向垂直的第三台阶边2333、第四台阶边2334，第三台阶2333边可以连接在第一台阶边2331和第二台阶边2332之间，第四台阶边2334可以连接于第二台阶边2332和微带线232之间。第一过渡部233在第一台阶边处的宽度与第一过渡部233在第二台阶边处的宽度不同。

辐射部231可以为矩形。在一些实施例中，微带线232的延伸方向上的对称轴可以与辐射部231的对称轴偏离设置。

从微带线231端口看，其所呈现的阻抗状态为从后端电路传导的阻抗值，通常出于功率容量以及各方面因素的考虑，一般将其阻抗设置为50欧姆。从转接端口即辐射部231看，其呈现的阻抗为整个转接结构的阻抗。通过将微带线相对辐射部偏离设置，可以减小二者之间的差异。

此外，对于辐射部231而言，其中间部分呈现的阻抗值通常较小，不利于进行阻抗匹配，边缘的阻抗较大，通过选择合适的偏置尺寸。可大幅减小阻抗匹配的调试难度，从而利于微带线232和辐射部231之间阻抗匹配。

在另一些实施例中，微带线232的延伸方向上的对称轴可以在辐射部231的对称轴的延伸方向上。

辐射部231上具有开口234，以使得所述辐射部形成至少两个谐振频率。

开口234是将辐射部231的部分金属去除从而位于辐射部231下的介质层(220)露出而形成的图案，在一些实施例中，辐射部231上的开口也可以被称为缝隙。辐射部231上的开口234的存在改变电容和电感分量，可以使得电流在开口附近形成新的谐振频率，从而辐射部231上至少形成两个谐振频率，扩大转接结构的工作带宽。

开口234可以在辐射部231的内部，即与辐射部231的边缘间隔设置，也可以与辐射部231的边缘相连。

第一金属层230的辐射部231和微带线232的外部还可以包括接地部235，接地部235围绕于辐射部231和微带线232。经过化学蚀刻等方式将辐射部231和微带线232、接地部235之间的金属去除，从而使得辐射部231和微带线232、接地部235分离或间隔开。或者，可以由介质层220之上完整的金属层去除中间部分，并将辐射部231和微带线232作为一个整体固定在该中间部分，该中间部分未设置辐射部231和微带线232的区域可以露出介质层220的部分表面(在图3中以阴影部分示意露出的部分介质层)。

接地部235可以通过传输线接地，也可以通过设置于接地部235上靠近辐射部231和微带线232的位置的多个金属化通孔237与第二金属层210相连，从而接地。多个金属化通孔之间的距离可以小于目标阈值，从而将电磁波的能量限制于金属化通孔237围成的区域范围内，减少电磁波能量的损耗。

在一些实施例中，该若干金属化通孔237也可以替换为连接接地部235和第二金属层210的金属壁。

接地部235可以包括接地部本体和接地延伸部236，接地延伸部236位于靠近微带线232与辐射部231相连接的位置，接地延伸部236与微带线232的距离小于接地部本体与微带线232的距离。接地部235与微带线232之间的距离是可以为接地部内轮廓某处至微带线232在垂直于微带线232延伸方向的长度。

在一些实施例中，如图3所示，接地延伸部236从接地部本体向微带线232延伸。

在另一些实施例中，接地延伸部与辐射部231以及微带线232连接处相对设置，且可以向辐射部231与微带线232连接处延伸。

接地延伸部236的设置可以进一步提高辐射部231和微带线232之间的阻抗匹配，整个接地部235和接地延伸部236不与微带线232及辐射部231接触。

图5示出了本申请实施例提供的另一种转接结构的立体图。本申请实施例提供的转接结构还可以包括波导30。波导30是整块的金属加工而成，可以通过铣削等加工方式在波导30的第一端面上加工出本申请波导30的各个结构。

波导30可以包括波导口311和微带线避让槽312。波导口311可以是标准波导口，例如WR12波导口(WR12标准波导口尺寸为3.0988mm*1.5494mm)；也可以是非标准波导口。波导口311从波导30的第一端面贯通至第一端面的对侧面，从而将电磁波导出波导30。波导30的第一端面可以是波导30的靠近电路板20的端面。如图4所示，电路板20的第一金属层230可以位于电路板20的靠近波导30的一侧。

在电路板20与波导30配合使用时，波导30的第一端面上的波导口311面向电路板20的第一金属层230，从而电磁波的能量从电路板20的第一金属层230通过波导口311向外辐射。

图6示出了对应于图5的波导30的第一端面的示意性结构图。如图6所示，波导30的第一端面上有加工的各种结构。第一端面上有波导口311和微带线避让槽312，波导口311和微带线避让槽312连接或贯通，微带线避让槽312的深度可以为0.6mm左右，也可以为其他值，本申请对此不做限定。

波导口311和微带线避让槽312可以直接连接，也可以通过第二过渡部313进行连接，第二过渡部313可以为宽度小于微带线避让槽312的条形凹槽，第二过渡部313的宽度也可以线性或阶梯状变化，第二过渡部313的宽度为第二过渡部313在垂直于微带线避让槽312延伸方向的长度。

波导口311的外部附近还可以有屏蔽凹槽314，屏蔽凹槽314与波导口311和连接波导口311的微带线避让槽312间隔设置，用于将电磁波的主要能量限制在屏蔽凹槽314的靠近波导口311一侧范围之内。

屏蔽凹槽314可以环绕于波导口311的外周，在一些实施例中，屏蔽凹槽314可以包括图6的(a)所示的第一条形凹槽3141、第二条形凹槽3142和第三条形凹槽3143，第一条型凹槽3141和第三条形凹槽3143可以间隔设置，第二条形凹槽3142可以连接在第一条型凹槽3141和第三条形凹槽3143之间。三段条形凹槽的设置有利于将电磁波能量限制于屏蔽凹槽形成的范围之内，减小转接结构的电磁波能量损失。

屏蔽凹槽314的深度可以不受限定。在一些实施例中，屏蔽凹槽314的深度可以为λ/4的奇数倍，从而在凹槽开口即第一端面上的阻抗较大，抑制电磁波能量的传播。在另一些实施例中，屏蔽凹槽314可以从波导30的第一端面贯通至第一端面的对侧面。屏蔽凹槽 的深度方向即为波导的第一端面的法向。

屏蔽凹槽314的宽度可以不受限定，例如屏蔽凹槽314的宽度可以为0.5mm。屏蔽凹槽314的宽度方向可以是平行于第一端面方向且垂直于屏蔽凹槽314的延伸方向，屏蔽凹槽314的延伸方向可以是屏蔽凹槽314的轴向。屏蔽凹槽314的形状也可以不受限定，可以为圆形或多边形。

在一些实施例中，屏蔽凹槽314可以闭合地设置于波导口外部，例如可以将图6的(a)中的第一条形凹槽3141、第二条形凹槽3142和第三条形凹槽3143中的至少一个替换成若干条形凹槽首尾相接形成的多边形环状凹槽。示例性的，屏蔽凹槽314可以包括如图6的(b)中阴影部分所示的第四凹槽3144、第五凹槽3145、第六凹槽3146，即每个凹槽的内轮廓和外轮廓为同心矩形，且波导口311可以设置于凹槽之外。上述凹槽的形状也可以替换成圆环状凹槽或者其他不规则形状凹槽，本申请对此不做限定。

在另一些实施例中，屏蔽凹槽314不闭合地包围在波导口311外部，即如图6的(a)所示的屏蔽凹槽314结构。

波导30还可以包括波导本体和凸台315。波导本体包括波导口311、微带线避让槽312和屏蔽凹槽314等结构，凸台315由波导本体向电路板20突出，并与电路板20接触。凸台315的位置可以不受限定，凸台315的形状也可以不受限定。在一些实施例中，如图6所示，凸台315可以一体化成型。示例性的，凸台315可以包括第一凸台部3151、第二凸台部3152和第三凸台部3153。第一凸台部3151位于屏蔽凹槽314的外部，当屏蔽凹槽314包括第一条行凹槽3141、第二条行凹槽3142和第三条型凹槽3143时，第一凸台部3151也可以包括位于第一条行凹槽3141远离波导口311一侧的凸台部分、位于第二条行凹槽3142远离波导口311一侧的凸台部分和位于第三条行凹槽3143远离波导口311一侧的凸台部分。第二凸台部3152是位于波导口311与屏蔽凹槽314之间的区域。第三凸台部3153包括位于微带线避让槽312两侧的凸台部分，该两个凸台部分都是条形凸台，该两个条形凸台的轴线平行于微带线避让槽312的延伸方向。

在另一些实施例中，凸台也可以仅包括围绕于波导口周围的部分，例如图6的(b)所示的凸台315，凸台315与微带线避让槽312连接波导口311的部分环绕于波导口311周围，且与波导口311的外轮廓接触。图6中凸台315的形状、位置仅是示意性给出，凸台315的形状可以不受限定，凸台315也可以包括数量不等的间隔设置的子凸台，凸台315的各个部分距离微带线避让槽312、波导口311和屏蔽凹槽314的距离也可以不受限定。

波导30通过该凸台315与电路板20接触，由于凸台315的面积小于波导30第一端面的面积，因此由凸台315与电路板20相接触减小了波导30与电路板20的接触面积，从而降低波导30与电路板20的加工公差对于装配的影响，凸台315的高度可以不受限定。在一些实施例中，凸台315的面向电路板20的表面可以是平面，从而与电路板20上的平面结构接触配合。

在另一些实施例中，凸台315的面向电路板20的表面可以是曲面，以适配电路板20上的某些曲面结构，或者电路板20为曲面的使用情况。

凸台315的表面也可以继续蚀刻出其他结构，如凹槽、缝隙等，进一步减小接触面积，降低凸台315与电路板的加工公差对于装配的影响。

图7示出了对应于图5的波导30部分结构在电路板20上的投影图。如图7所示，虚线所示的结构，是电路板20与波导30配合使用时，波导30的部分结构在电路板20上的投影。波导口311外轮廓在电路板20上的正投影316和微带线避让槽312外轮廓在电路板20上的正投影317在辐射部231和微带线232的外部，即波导口311外轮廓的正投影316和辐射部231间隔设置，微带线避让槽外轮廓的正投影317和微带线232间隔设置。此外，在配合使用时，微带线232与微带线避让槽312的槽壁间隔设置，从而避免电磁波在未进入波导口311时发生短路。

电路板20的接地部235的内轮廓包括靠近辐射部的第一部分2351、靠近接地延伸部的第二部分2352、靠近微带线避让槽主体的第三部分2353。当电路板20与波导30配合时，第一部分2351可以位于波导口311在电路板20上的投影316的外部，即波导口311在电路板20上的正投影位于接地部235的内轮廓围成的区域内，从而能够减小对位误差(如图7所示的波导口在电路板上的投影3161所示)；第一部分2351也可以与波导口311在电路板20上的投影316重合。第二部分2352或第三部分2353与波导30的第二过渡部313的外轮廓投影318、微带线避让槽的外轮廓投影317关系不限定。

波导30和电路板20上还可以包括用于连接、定位的结构如螺孔、限位孔等等，图中未示出。

本申请通过改变电路板20上第一金属层230的辐射部开口234的形状扩展转接结构的带宽，辐射部231的开口234可以在辐射部231内部，即与辐射部231间隔设置，也可以与辐射部231的边缘相交。

辐射部的开口234可以为条状开口。条状开口的长度是其延伸方向的尺寸，条状开口的宽度可以是垂直于其延伸方向的尺寸。在一些实施例中，该开口可以为宽度处处相等的条状开口，其中条状开口的轴线的总长度可以为0.5*λ～1.5*λ，例如，开口的长度可以为0.5*λ，或者可以为λ，或者可以为1.5*λ。条状开口的宽度可以为0.01*λ～0.2*λ，例如，开口的宽度可以为0.05*λ，或者可以为0.1*λ，λ为转接结构的工作波长。

条状开口可以由不同的部分组成。在一些实施例中，条状开口可以由第一条形开口段和第二条形开口段组成，第一条形开口段的一端可以与第二条形开口段的一端相连，从而两个条形开口段成一定的夹角，例如夹角为90°时，即第一条行开口段与第二条形开口段垂直时，开口大致成L形，夹角不为90°时，开口大致成V形。

在另一些实施例中，除了上述第一条形开口段和第二条形开口段，开口234还包括第三条形开口段，第三条形开口段的一端与第二条形开口段的另一端相连，第二条形开口段的另一端远离与第一条形开口段相连的一端，第三条形开口段与第一条形开口段平行且间隔设置。第二条形开口段可以和第一条形开口段垂直，从而三段形成U形结构。

在另一些实施例中，开口234可以包括第四条形开口段和第五条形开口段，第四条形开口段沿第一方向延伸至辐射部的第一边缘，第五条形开口段沿第二方向延伸至第一边缘，第四条形开口段与第五条形开口段在第一边缘相交。

第四条形开口段与第五条形开口段大致形成V形结构，扩展转接结构的工作带宽范围。

第一边缘可以与辐射部231的与微带线232相连的边缘相邻。

上述V形开口的“V”顶点在辐射部231与微带线232相连的边缘的邻边上。

图8示出了本申请实施例提供的一种电路板20第一金属层230辐射部开口234的结 构示意图。如图8所示，开口为条形开口，位于辐射部231的内部，包括第一条行开口段2341，第二条形开口段2342和第三条形开口段2343。其中，第一条形开口段2341和第三条形开口段2343互相平行，第二条行开口段2342连接第一条行开口段2341和第三条形开口段2343。第二条形开口段2342与第一条形开口段2341垂直，三个条形开口段大致形成U形结构，三个条形开口段的总长度2a+b约为0.5*λ～1.5*λ，示例性的，a为0.3*λ，b为0.6*λ；或者a为0.15*λ，b为0.3*λ。条形开口段的宽度e约为0.01*λ～0.2*λ，示例性的，e可以为0.01*λ，或者e可以为0.05*λ，或者e可以为0.1*λ。

在本申请一些实施例中，U型开口的第一条形开口段2341和第二条形开口段2342长度可以为0.25*λ，第三条形开口段2343的长度可以为0.55*λ，每个条形开口段的宽度可以为0.05*λ，整个辐射部231的长度和宽度不受限定，例如，宽度c可以为0.45*λ～λ，辐射部的长度d可以为0.75*λ～2*λ，λ为转接结构的工作波长。

图9示出了对应于图8的散射参数与工作频率之间的关系的模拟结果图。如图9所示，频率为76GHz时，s12为-2.77dB，s11为-22.4dB，频率为81GHz时，s12为-3.3dB，s11为-24.2dB。在76GHz至81GHz的频率范围内，传输系数(即图9中虚线所示的s12线)变化较为平缓，大于-3.3dB；回波损耗(图中实线所示的s11线)显示数个谐振点，但在76GHz～81GHz范围内，几乎都小于-20dB。由此可以看出，本申请转接结构阻抗匹配较好，减小了电磁波从微带线进入电路板时由于阻抗不连续导致的电磁波反射能量损耗，工作带宽范围较大。

除了以上的U形开口，开口还可以为V形开口、W形开口等。开口的总长度、宽度满足阻抗匹配性能等的要求。

图10示出了本申请实施例提供的辐射部开口的示意性结构图。

在图10中，辐射部的右侧边缘为第二边缘1001，图中还示出辐射部的两条对称轴1002和1003。

图10的(a)为辐射部内部开口的一个实施例，内部开口包括四段条形开口，第一段条形开口的一端与第二段条形开口的一端相连，第一段条形开口向第二边缘1001的对边延伸，且延伸方向与辐射部对称轴1002偏离，第二段条形开口向第二边缘1001延伸，延伸方向偏离辐射部对称轴1002。第三段条形开口与第四段条形开口的一端相连，第三段条形开口向第二边缘1001的对边延伸，且延伸方向与辐射部对称轴1002偏离，第四段条形开口向第二边缘1001延伸，延伸方向偏离辐射部对称轴1002。其中第二段条形开口和第三段条形开口各自的另一端相连，四段条形开口成W形。在一些实施例中，第一段条形开口与第四段条形开口可以相对于对称轴1002对称，第二段条形开口与第三段条形开口可以相对于对称轴1002对称。

图10的(b)为辐射部内部开口的一个实施例，内部开口包括两段条形开口，第一段条形开口与第二段条形开口垂直相连，第一段条形开口沿着辐射部的对称轴1002方向向第二边缘1001的邻边延伸，第二段条形开口沿着辐射部对称轴1003方向向第二边缘1001延伸，两段条形开口整体形成L形。

图10的(c)为辐射部内部开口的一个实施例，内部开口包括两段条形开口，两段条形开口的一端相连，其中一段条形开口向第二边缘1001的对边延伸，延伸方向偏离辐射部对称轴1003方向，另一段条形开口向第二边缘1001延伸，延伸方向偏离辐射部对称轴 1003方向，两段条形开口整体形成V形。在一些实施例中，一段条形开口与另一段条形开口可以相对于对称轴1002对称。

图10的(d)为辐射部内部开口的一个实施例，内部开口包括三段条形开口，其中第一段条形开口与第二段条形开口一端相连，第一段条形开口从相连的端部沿辐射部对称轴1003方向向第二边缘1001的对边延伸，第二段条形开口从相连的端部沿偏离对称轴的方向向第二边缘1001的对边延伸，第三段条形开口与第二段条形开口的远离第一段条形开口相连的一端相连，且第三段条形开口沿着辐射部对称轴1003的方向向第二边缘1001延伸，三段条形开口整体形成Z形。

应理解，除了图7和图10示意的辐射部内部开口形状，开口还可以为其他形状，内部开口不闭合且满足以上对于开口总长度和宽度的要求即可。

此外，除了开口完全在内部的情况，以上开口还可以旋转一定角度或开口的两个端部之一与辐射部的边缘相连。

图10示出的各种开口结构，改变了转接结构某个频点的耦合电容值，增加了谐振点，拓展了转接结构的匹配带宽。

图11示出了本申请实施例提供的一种辐射部开口的示意性结构图。如图11所示，辐射部的两个边缘有三个开口，第一开口1101的尺寸为W1*L1，第二开口1102的尺寸为W2*L2，第三开口1103的尺寸为W3*L3(辐射部的右边缘为第二边缘1104，连接微带线232，微带线图中未示出)。L1或L2小于辐射部的宽度，W1+W2+W3小于辐射部的长度即可。上述W1、W2、W3为各个开口在与第二边缘垂直的方向上的尺寸，上述L1、L2、L3为各个开口在与第二边缘平行的方向上的尺寸。

在本申请实施例中，W1*L1可以为(0.1*λ)*(0.15*λ)左右，W1*L1也可以为(0.1*λ)*(0.15*λ)左右，W3*L3可以为(0.05*λ)*(0.05*λ)左右。

通过在辐射部的边缘开口，可以增加电流绕射路径，扩展转接结构的工作带宽，提高本申请转接结构的应用场景。

在本申请实施例中，辐射部231与微带线232连接的第二边缘、与辐射部231与微带线232连接边缘相对的边缘也可以开口。

图12示出了本申请实施例提供的辐射部开口的示意性结构图。

图12中定义辐射部的右侧边缘都为第二边缘1201，即微带线232与辐射部231相连的边缘(其中微带线未示出)，辐射部两条对称轴分别为1202和1203(不考虑开口的对称)。

图12的(a)为辐射部边缘开口的一个实施例，边缘开口包括两段条形开口：其中一个条形开口从第二边缘的一个邻边与第二边缘的相交的顶点向该邻边的对边延伸，延伸方向偏离辐射部的对称轴1202方向；另一个条形开口从该邻边的另一个顶点向该邻边的对边延伸，延伸方向偏离辐射部的对称轴1202方向。

在另一个实施例中，其中一个条形开口从第二边缘的一个邻边与第二边缘的相交的顶点向第二边缘的对边延伸，延伸方向偏离辐射部的对称轴1202方向；另一个条形开口从该邻边的另一个顶点向第二边缘延伸，延伸方向偏离辐射部的对称轴1202方向。

图12的(b)为辐射部边缘开口的另一个实施例，边缘开口包括两段条形开口，两个条形开口的一端在第二边缘一个邻边的上一点相连，其中一个条形开口从该相连的点向第 二边缘延伸，延伸方向偏离对称轴1202方向，另一个条形开口从该相连的点向第二边缘的对边延伸，延伸方向偏离辐射部的对称轴方向。

图12的(c)为辐射部边缘开口的另一个实施例，边缘开口包括一段条形开口，该条形开口的一端在第二边缘一个邻边的上一点，且向另一个邻边延伸。在一个实施例中，延伸方向与辐射部的对称轴1202方向平行。

图12的(d)为辐射部边缘开口的另一个实施例，边缘开口包括两段条形开口，其中一段条形开口的一端在第二边缘一个邻边的一点，且向另一个邻边延伸，延伸方向与辐射部的对称轴1202方向平行；另一段条形开口的一端在该邻边的另一点，且向另一个邻边延伸，延伸方向与辐射部的对称轴1202方向平行。两段条形开口可以相对于辐射部231的对称轴1202对称。

图12的(e)为辐射部边缘开口的另一个实施例，边缘开口包括一段条形开口，该条形开口的一端在第二边缘的对边上一点，且向第二边缘延伸，延伸方向与辐射部的对称轴1203方向平行。也就是说，条形开口可以相对于第二边缘垂直设置。

图12的(f)为辐射部边缘开口的另一个实施例，边缘开口包括两段条形开口，其中一段条形开口的一端在第二边缘的对边，且向第二边缘延伸，延伸方向与辐射部对称轴1203方向平行；另一段条形开口的一端在第二边缘的邻边上一点，且向该邻边的对边延伸，延伸方向与辐射部的另一个对称轴1202方向平行，两段条形开口不相交。

由图12可以看出，对于边缘开口的长度、宽度、位置均可以任意设置，都能达到本申请的技术效果，即扩展转接结构的带宽。

此外，本申请的转接结构可以以阵列的方式实现，对于电路板20，将多个辐射部及其微带线232以一定方式排列在电路板20上。对于波导，也可以按照与辐射部相同的方式排列，此外，波导可以共用屏蔽凹槽的一边或多个边缘。

图12示出的各种开口结构，改变了转接结构某个频点的耦合电容值，增加了谐振点，拓展了转接结构的匹配带宽。

图13示出了本申请实施例提供的一种转接结构阵列示意性结构图。如图13所示，转接结构可以包括多个波导，多个波导可以包括波导a、波导b、波导c、波导d，多个波导例如可以阵列排布。波导a和波导b的波导口可以相向设置，波导a的微带线避让槽和波导b的微带线避让槽分别位于各自波导口的两侧，并向各自远离波导口的方向延伸。波导a的波导口和波导c的波导口相对设置，波导a的微带线避让槽和波导c的微带线避让槽相对设置。波导c和波导d的波导口可以相向设置，波导c的微带线避让槽和波导d的微带线避让槽分别位于各自波导口的两侧，并向各自远离波导口的方向延伸。

屏蔽凹槽包括第一边1301、第二边1302、第三边1303、第四边1304、第五边1305、第六边1306、第七边1307和第八边1308。第一边1301、第三边1303、第四边1304包围波导a的波导口1；第二边1302、第三边1303、第五边1305包围波导b的波导口2；第四边1304、第六边1306、第七边1307包围波导c的波导口3；第五边1305、第六边1306、第八边1308包围波导d的波导口4。波导a和波导b的波导口位于第三边1303的两侧，波导a和波导c的波导口位于第四边1304的两侧，波导b和波导d的波导口位于第五边1305的两侧，波导c和波导d的波导口位于第六边1306的两侧，相邻波导共用一个屏蔽凹槽的边。波导a和波导b共用屏蔽凹槽的第三边1303，波导a和波导c共用屏蔽凹槽的 第四边1304，波导b和波导d共用屏蔽凹槽的第五边1305，波导c和波导d共用屏蔽凹槽的第六边1306。

电路板20上的辐射部即可以以相同方式排列于图13中四个波导口内部，微带线232沿着四个微带线232避让槽延伸。从而本申请的转接结构的技术方案可以形成阵列，集成于其他装置或模块中。

应理解，图13仅示例性给出一种波导与辐射部及微带线232阵列排列的方式，本申请也可以以其他方式对波导及辐射部与微带线232进行排列，从而增强本申请转接结构的集成度。

此外，以上均是本申请转接结构电路板20的微带线232与波导位于同侧的应用，即微带线或者馈源与波导在电路板的同一侧进行共面转接，本申请中即在第一金属层侧进行转接，本申请的转接结构也可以应用于异面转接。

图14示出了本申请实施例提供的另一种转接结构的示意图。

由图14可以看出，微带线232分成两段，与波导相接触的第一金属层230上的第一段2321与位于电路板20上第二金属层210上的第二段2322(图12中以虚线示出)，位于第二金属层210上的第二段2322可以连接整个转接结构的馈源，两段微带线通过金属过孔2323连接，从而使得电磁波从第二金属层210一侧，通过金属过孔在第一金属层230与波导进行转接。通过本申请实施例的转接结构，可以灵活的进行电路板20和波导的异面转接，与普通异面转接方式相比，金属过孔的方案易于集成，且通过辐射部开口能够有效扩展本申请转接结构的带宽。

本申请介绍的转接结构可以灵活地应用于各种共面转接和异面转接的场景，能够有效扩展转接结构的带宽，覆盖常用带宽范围，且易于装配，能够应用于各种雷达、测试场景。

本申请转接结构仅以馈源从微带线23进入辐射部转接结构为例说明，在其他情况下，本申请的转接结构的馈源也可以是波导侧的结构，包括波导或其上一级的天线、SIW等，从而将电磁波能量从波导中引入微带线并进入电路板的其他结构进行进一步处理。

本申请实施例还提供了一种天线，该天线包括图2至图14中的任意结构。

本申请实施例还提供了一种探测装置，该探测装置包括前文所述的天线。示例性的，该探测装置为雷达。

本申请实施例还提供了一种终端，终端包括前文所述的探测装置，示例性的，该终端可以为车辆。

本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆包括前文所述的探测装置。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (24)

1. 一种转接结构，其特征在于，包括电路板(20)，所述电路板(20)包括第一金属层(230)、第二金属层(210)和介质层(220)，所述介质层(220)位于所述第一金属层(230)和所述第二金属层(210)之间，所述第一金属层(230)包括辐射部(231)和微带线(232)，所述微带线(232)与所述辐射部(231)的一端连接，所述第二金属层(210)接地；

   其中，所述辐射部(231)具有开口(234)，以使得所述辐射部(231)形成至少两个谐振频率。
2. 如权利要求1所述的转接结构，其特征在于，所述转接结构还包括波导(30)，位于所述电路板(20)的靠近所述第一金属层(230)一侧，所述波导(30)包括微带线避让槽(312)和波导口(311)，所述微带线(232)与所述微带线避让槽(312)相对设置，并与所述微带线避让槽(312)的槽壁间隔设置，所述波导口(311)与所述辐射部(231)相对设置，所述辐射部(231)发射的信号穿过所述波导口(311)射出所述转接结构。
3. 如权利要求1或2所述的转接结构，其特征在于，所述辐射部(231)为矩形，所述微带线(232)偏离所述辐射部(231)的对称轴设置。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的转接结构，其特征在于，所述开口(234)为条状开口，所述开口(234)与所述辐射部(231)的边缘间隔设置。
5. 如权利要求3所述的转接结构，其特征在于，所述开口(234)为条状开口，所述开口(234)的一端与所述辐射部(231)的远离与所述微带线(232)相连的边缘相连。
6. 如权利要求4或5所述的转接结构，其特征在于，所述开口(234)包括第一条形开口段、第二条形开口段，所述第二条形开口段一端与所述第一条形开口段的一端相连。
7. 如权利要求6所述的转接结构，其特征在于，所述开口(234)还包括第三条形开口段，所述第三条形开口段的一端与所述第二条形开口段的另一端相连，所述第二条形开口段的另一端远离与所述第一条形开口段相连的一端，所述第三条形开口段与所述第一条形开口段平行且间隔设置。
8. 如权利要求6或7所述的转接结构，其特征在于，所述第二条形开口段相对于所述第一条形开口段垂直设置。
9. 如权利要求4至8中任一项所述的转接结构，其特征在于，所述开口(234)的长度为0.5*λ～1.5*λ，所述开口(234)的宽度为0.01*λ～0.2*λ，λ为所述转接结构的工作波长。
10. 如权利要求3所述的转接结构，其特征在于，所述开口(234)包括第四条形开口段和第五条形开口段，所述第四条形开口段沿第一方向延伸至所述辐射部(231)的第一边缘，所述第五条形开口段沿第二方向延伸至所述第一边缘，所述第四条形开口段与所述第五条形开口段在所述第一边缘相交。
11. 如权利要求10所述的转接结构，其特征在于，所述第一边缘与所述辐射部(231)的与所述微带线(232)相连的边缘相邻。
12. 如权利要求2至11中任一项所述的转接结构，其特征在于，所述波导(30)还 包括屏蔽凹槽(314)，所述屏蔽凹槽(314)设置在所述波导(30)的靠近所述波导口(311)的一侧，且与所述波导口(311)和所述微带线避让槽(312)间隔设置。
13. 如权利要求12所述的转接结构，其特征在于，所述屏蔽凹槽(314)环绕于所述波导口(311)的外周。
14. 如权利要求12或13所述的转接结构，其特征在于，所述屏蔽凹槽(314)的深度为λ/4的奇数倍，λ为所述转接结构的工作波长。
15. 如权利要求2至14中任一项所述的转接结构，其特征在于，所述波导(30)还包括波导本体和凸台(315)，所述凸台(315)由所述波导本体朝向所述电路板(20)突出，并与所述电路板(20)接触。
16. 如权利要求1至15中任一项所述的转接结构，其特征在于，所述第一金属层(230)还包括用于所述微带线(232)与所述辐射部(231)阻抗匹配的第一过渡部(233)，所述第一过渡部(233)连接在所述辐射部(231)和所述微带线(232)之间，沿所述辐射部(231)到所述微带线(232)的方向上。
17. 如权利要求1至16中任一项所述的转接结构，其特征在于，所述第一金属层(230)还包括接地部，所述接地部环绕在所述辐射部(231)和所述微带线(232)的外周，并与所述辐射部(231)和所述微带线(232)间隔设置，所述接地部与所述波导(30)接触，所述接地部与所述第二金属层(210)导通。
18. 如权利要求17所述的转接结构，其特征在于，所述接地部(235)通过金属化通孔(237)或金属壁与所述第二金属层(210)导通。
19. 如权利要求17或18所述的转接结构，其特征在于，所述波导口(311)在所述电路板(20)上的正投影位于所述接地部(235)的内轮廓围成的区域内。
20. 如权利要求17至19中任一项所述的转接结构，其特征在于，所述接地部包括接地部本体和接地延伸部(236)，所述接地延伸部(236)与所述微带线(232)和所述辐射部(231)连接处相对且间隔设置，所述接地延伸部(236)由所述接地部本体朝向所述连接处延伸。
21. 一种天线，其特征在于，所述天线包括如权利要求1至20中任一项所述的转接结构。
22. 一种探测装置，其特征在于，所述探测装置包括如权利要求21所述的天线。
23. 一种终端，其特征在于，所述终端包括如权利要求22所述的探测装置。
24. 根据权利要求23所述的终端，其特征在于，所述终端为车辆。