CN117134088A - 垂直微带到波导转换 - Google Patents

Abstract

本文档描述了用于垂直微带到波导转换的技术和系统。雷达系统可以包括用于生成电磁信号的单片式微波集成电路(MMIC)和包括第一表面、微带和接地图案的印刷电路板(PCB)。微带可以位于第一表面上并且操作性地连接到MMIC。接地图案位于第一表面上并且由导电材料制成。雷达系统还包括定位在接地图案上方的转换通道，转换通道包括底表面和顶表面之间的垂直锥体。转换通道限定由接地图案和转换通道的内表面形成的电介质填充部分。所描述的垂直转换可以降低制造成本，并且通过容忍在转换到波导界面处的气隙来支持宽带宽。

Description

垂直微带到波导转换

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来发射和接收电磁信号。电磁信号通常由单片式微波集成电路(MMIC)或与天线位于同一芯片或印刷电路板(PCB)上的其他处理器生成。MMIC和波导或天线之间的转换可以影响雷达系统的性能、尺寸和成本。转换的设计和布置可以确保最佳的雷达性能，同时保持小的模块轮廓并最小化制造成本。

发明内容

本文档描述了用于垂直微带到波导转换的技术、装置和系统。装置(例如，雷达系统)可以包括MMIC或其他处理器，以生成电磁信号。装置可以包括PCB，PCB包括第一表面、微带和接地图案。微带可以位于第一表面上并且操作性地连接到MMIC或其他处理器。接地图案也位于第一表面上并且由导电材料制成。装置还可以包括转换通道，转换通道安装在第一表面上并且定位在接地图案上方。转换通道包括底表面、顶表面和顶表面中的孔径。转换通道包括底表面和顶表面之间的垂直锥体，并且限定由接地图案和转换通道的内表面形成的电介质填充部分。所描述垂直微带到波导转换可以降低制造成本，并且通过容忍在转换到波导界面处的气隙来支持宽带宽。

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垂直微带到波导转换相关的简化构思，在具体实施方式和附图中进一步描述该简化构思。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了垂直微带到波导转换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示出了在交通工具上使用具有垂直微带到波导转换的雷达系统的示例环境；

图2-1至图2-3示出了垂直微带到波导转换的视图；

图3-1和图3-2示出了另一示例垂直微带到波导转换的透视图；以及

图4示出了用于按照本公开的技术、装置和系统制造垂直微带到波导转换的示例方法。

具体实施方式

概述

在雷达系统(例如，用于汽车应用)的开发中，重要的是在性能、大小和成本之间找到平衡。借助最近的MMIC技术，无源和有源微波元件被集成到大小为几平方毫米的单个芯片中。然而，在很大程度上影响雷达系统的范围和分辨率的天线(例如，天线阵列)通常要大得多。因此，仔细设计和布置MMIC和天线之间的转换对于确保最佳雷达性能，同时保持小的轮廓并最小化制造成本是至关重要的。

对于评估转换设计来说有几个主要问题：反射损耗、操作带宽、制造稳健性和成本。反射损耗是由于阻抗失配造成的。更宽的带宽是优选的，以适应由制造误差和公差引起的频移。对于雷达系统的大规模生产，转换设计必须足够经济和稳健，以应对正常的制造公差。最后，转换设计和整体雷达封装的小型化变得越来越重要，以允许更简单的布局、更短的布线和紧凑的模块轮廓。

为了实现紧凑的设计，PCB可以利用通板转换将电信号(例如，电磁(EM)能量)从PCB一侧上的MMIC馈电线传输到另一侧上的天线或射频(RF)结构的输入。通板转换允许单独的天线板与MMIC板背靠背放置，与平面方法相比(下文讨论)，降低了PCB的整体尺寸。这种设计将板载平面馈电线转换为通板等效电介质填充波导，该波导由蚀刻在每个电介质层上的一系列矩形金属开口和围绕金属开口的通板通孔栅栏(via fence)组成。然而，存在与通板转换及其制造的准确度相关联的几个挑战，包括蚀刻、成像和层对准。此外，这些转换可能具有相对较高的传输损耗。因此，通板转换可能会降低递送到天线或RF结构的功率，从而限制雷达系统的操作(例如，限制雷达对附近对象的检测)。此外，通板转换通常无法使用低成本PCB材料制造，而是可能需要高成本材料和昂贵的制造技术。

通板转换的性能也对制造公差敏感。通板转换的多层设计通常包括几个容易受到制造误差(诸如由过度蚀刻/蚀刻不足、层未对准和板厚度变化引起的制造误差)的影响的关键几何结构。由于操作带宽偏移，这些制造变化可能导致通过通板转换的能量显著减少。

为了缓解这些挑战，一些雷达系统不包括通板转换。相反，PCB部件可以与天线或RF结构位于相同板和相同侧上。平面转换可以在MMIC和天线两者所在的相同PCB上制造。取决于MMIC和天线的馈电结构的类型，设计变体包括微带到差分、微带到基板集成波导(SIW)和差分到SIW设计。例如，集成电路(IC)可以位于天线旁边，从而消除对通板转换的需要。然而，平面转换有几个缺点。例如，需要对IC进行屏蔽，以减少与天线的相互作用。天线可能需要减小尺寸，这可能会进一步降低天线性能特性。PCB可能还需要更大，以允许在相同侧上安装PCB部件。如果需要双面表面安装技术(SMT)工艺，则可能存在与这种类型的PCB相关联的附加成本。

为了解决这些挑战，本文档描述了利用垂直波导转换通道的垂直微带到波导转换。本文所描述的垂直转换利用安装在PCB上的接地图案和具有垂直锥体的转换通道。所描述的垂直微带到波导转换的部件的形状和尺寸被设计成用于增加带宽、降低制造成本和提高性能。高带宽是通过提供容忍在转换通道和波导(或测试端口)之间的界面处的小的气隙的转换设计来实现的。较细的拓扑结构也使布局布置更灵活且更小。此外，转换通道可以充当MMIC和/或PCB的散热器，从而降低单独的散热器部件的成本。

本文所描述的垂直微带到波导转换还可以降低与转换通道制造相关联的制造成本。一些垂直转换需要在PCB转换界面或转换波导界面处没有气隙或有非常小的气隙，以保持高带宽。相比之下，所描述的垂直微带到波导转换的技术、装置和系统减少了对从PCB到转换通道以及从转换通道到波导的转换的精确对准的需要。因此，可以在不牺牲带宽的情况下利用低成本材料和制造工艺。

该示例垂直波导转换通道只是所描述的垂直微带到波导转换的技术、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上使用具有垂直波导转换通道112的雷达系统102的示例环境100。交通工具104可以使用垂直波导转换通道112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与垂直波导转换通道112结合并支持本文所描述的技术。

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。

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可以表示感兴趣的目标。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，锥体交通路标)。

雷达系统102通过经由天线(未示出)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可以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可以基于由雷达系统102接收的电磁能量经由接口输出信号。

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MMIC(未示出)、发射器(未示出)和至少一个天线(包括垂直波导转换通道112和波导114)，以发射电磁信号。雷达系统102通常包括MMIC、接收器(未示出)和至少一个天线(包括垂直波导转换通道112和波导114)，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)以及计算机可读存储介质(CRM)(未示出)。处理器可以为微处理器或片上系统。处理器执行存储在CRM内的指令。例如，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。处理器还可以生成用于汽车系统雷达数据。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。

雷达系统102包括PCB 110、垂直波导转换通道112和波导114。输入端口116引入通过垂直波导转换通道112辐射到波导114并通过波导114的输出孔径118输出的EM能量。如关于图2-1至图3-2更详细地描述的，垂直波导转换通道112形成电介质填充腔，该电介质填充腔是使用垂直波导转换通道112的内表面、PCB 110的顶表面上的接地图案以及通孔栅栏形成的。

沿输入端口116流动的电流感应出磁场或电磁场，该磁场或电磁场充当磁源或电磁源以激发垂直波导转换通道112内部的EM波。垂直波导转换通道112将EM能量向上引导到顶表面上的孔径和波导114的输入孔径，其中EM能量可以经由输出孔径118被递送到单独PCB上的天线输入。垂直波导转换通道112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。

本文档关于图2至图4更详细地描述了用于降低能量损耗并支持宽带宽的垂直波导转换通道112的示例实施例。所描述的垂直波导转换通道112的设计也是高度可定制的，以适应PCB 110上的紧密空间约束或不同的波导设计。以此方式，所描述的垂直波导转换通道112使得雷达系统102能够实现紧凑的电路布局，以降低制造成本和传输损耗。

图2-1至图2-3示出了垂直波导转换通道202的视图。垂直波导转换通道202是图1的垂直波导转换通道112的示例。图2-1和2-2包括具有纵向方向220和横向方向222的参考坐标系，以指示向上微带到波导转换的各方面的相对定位。

图2-1示出了垂直波导转换通道202的顶部透视图200-1。图2-2示出了没有垂直波导转换通道202的垂直微带到波导转换的顶部透视图，以示出下方的部件。图2-3示出了具有波导114的垂直波导转换通道202的侧视图。图2-1至图2-3所示的垂直微带到波导转换包括PCB 110、输入端口116、垂直波导转换通道202、接地图案204和波导114。在其他实现中，垂直波导转换通道202可以转换到测试端口或其他部件。

PCB 110可以包括三个或更多个电介质层，例如，第一电介质层、第二电介质层和第二电介质层。输入端口116和接地图案204是PCB 110的一部分。具体而言，输入端口116和接地图案204可以形成在第一电介质层上或作为第一电介质层的一部分，并且可以是金属或镀金属的微带。输入端口116包括微带214，微带214提供与来自MMIC或其他处理器的馈电线的阻抗匹配。输入端口116放置在垂直波导转换通道202的短壁附近，以高效地激发垂直波导转换通道202的电介质填充腔或电介质填充部分内的行进电磁波。

接地图案204封围垂直波导转换通道202内的电介质填充腔的底部。接地图案204可以是金属或镀金属的材料。接地图案204具有近似矩形的横截面，其中两个臂在接地图案204的横向侧上在纵向方向220上朝向输入端口116延伸。接地图案204的矩形横截面与由垂直波导转换通道202的内部形成的电介质填充腔的尺寸近似匹配。具体而言，接地图案204的宽度(例如，在横向方向222上)与垂直波导转换通道202的宽度匹配或近似匹配。包括矩形横截面和臂的接地图案204的长度(例如，在纵向方向220上)比垂直波导转换通道202的长度长一小段距离。接地图案204的臂的额外长度部分为通孔206之一提供未被垂直波导转换通道202覆盖的空间。

接地图案204包括多个通孔206，多个通孔206沿着接地图案204的臂和最靠近输入端口116的矩形横截面的纵向边缘到达PCB 110的第二或第三电介质层。通孔206形成通孔栅栏，该通孔栅栏与垂直波导转换通道202和接地图案204一起封围垂直波导转换通道202内的电介质填充腔。通孔206通常间隔很近，以形成相对于由输入端口116激发的电磁波的等效壁。实际上，电磁波有效地将通孔206的集合视为金属板壁，这在PCB制造期间通常是不可行的或者成本过高。通孔206的直径和间距被设计成用于最小化或防止通过通孔栅栏的能量泄漏，能量泄漏会降低垂直微带到波导转换的性能。

垂直波导转换通道202包括垂直锥体208和输出孔径210。垂直波导转换通道202可以是金属、镀金属材料或塑料。垂直锥体208在垂直波导转换通道202的最靠近输入端口116的纵向边缘附近开始，并且逐渐朝向顶表面前进。锥体允许垂直波导转换通道202从输入端口116处的微带模式(准横向电磁模式(TEM))转换为波导114处的波导模式。垂直锥体208被设计成用于匹配波导114的阻抗。垂直波导转换通道202的输出孔径210具有近似矩形的形状，并且电磁波以波导模式离开输出孔径210。输出孔径210可以馈送波导114。在其他实现中，输出孔径210可以馈送测试端口。

在所描绘的示例中，垂直波导转换通道202的尺寸在纵向方向220上可以是6.3毫米(mm)、在横向方向222可以是3.7mm、并且在垂直方向上可以是1mm，厚度为0.3mm。输出孔径210的尺寸可以被调整为与波导114的输入孔径的尺寸近似匹配。在所描绘的示例中，输出孔径210略小于波导114(例如，WR10波导)的输入孔径，输出孔径210在横向方向222上的尺寸为2.13mm，且在纵向方向220上的尺寸为0.74mm。

垂直波导转换通道202和输出孔径210的其他尺寸也是可能的。可以设计和选择尺寸，以适应特定的板布局要求、MMIC端口拓扑和波导尺寸，同时保持阻抗匹配和低能量损耗。

垂直波导转换通道202被放置在接地图案204上。垂直波导转换通道202可以填充有各种电介质(包括空气)。因此，垂直波导转换通道202可以用作空气波导。例如，垂直波导转换通道202可以直接安装在接地图案204上。垂直波导转换通道202使用表面安装技术工艺安装到第一表面，表面安装技术工艺可以使用焊膏212或导电环氧树脂。

在操作中，来自MMIC(未在图2中示出)或另一处理器的能量被递送到输入端口116。输入端口116可以具有供应商定义的阻抗或其他任意阻抗(例如，100欧姆)。输入端口116将能量传输到垂直波导转换通道202中。

在垂直波导转换通道202的输出孔径210处，波导模式纯度高，这允许在垂直波导转换通道202和波导114之间的界面中有小的气隙。基于对该界面处的不同气隙的模拟，在带宽为约11GHz的情况下，垂直微带到波导转换可以承受高达0.075毫米的气隙，而不会显著增加插入损耗或回波损耗。因此，所描述的垂直微带到波导转换可以忍受高达0.75毫米的气隙，0.75毫米大于非导电压敏粘合剂的典型厚度，这是制造高效的。以此方式，所描述的垂直波导转换通道202简化了波导114的附接过程，并且允许廉价且高效的制造工艺来完成垂直微带到波导转换。

图3-1和图3-2分别示出了另一示例向上微带到波导转换的透视图300-1和300-2。垂直波导转换通道302是图1的垂直波导转换通道112的另一示例。垂直微带到波导转换包括PCB 110、输入端口116、垂直波导转换通道302、接地图案204和波导304。波导304包括与纵向方向220相符的输出孔径118。具体而言，垂直波导转换通道302的尺寸可以基于波导304的尺寸来设计。

示例方法

图4示出了用于按照本公开的技术、装置和系统制造垂直微带到波导转换的示例方法400。方法400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，可以重复、组合或重组任何一个或多个操作，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3-2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402处，形成转换通道，该转换通道包括底表面和顶表面之间的垂直锥体。例如，垂直波导转换通道202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。作为一个示例，垂直波导转换通道202可以使用金属板拉伸工艺形成，该金属板拉伸工艺包括使用拉力将金属材料拉伸至期望的形状和厚度。垂直波导转换通道202还可以使用金属板冲压工艺形成，该金属板冲压工艺包括通过使用冲压机对金属材料施加压力以形成期望的形状和厚度。对于复杂的形状，金属板冲压工艺的成本可以低于金属板拉伸工艺。垂直波导转换通道202可以附加地使用铸造散热器来形成。垂直波导转换通道202可以是金属或塑料。

垂直波导转换通道202包括底表面、顶表面和顶表面中的输出孔径210。垂直波导转换通道202包括底表面和顶表面之间的垂直锥体。输出孔径210具有近似矩形的形状，并且输出孔径210的尺寸可以近似于波导114的输入孔径。波导114可以安装在垂直波导转换通道202上，其中波导114的入口孔径定位在输出孔径210上方。波导114的输出孔径118可以与垂直波导转换通道202的横向方向222(例如，横向轴)或纵向方向220(例如，纵向轴)相符。波导114可以操作性地连接到另一个PCB上的天线输入。

垂直波导转换通道202可以在波导114和垂直波导转换通道202的顶表面之间的界面处承受高达0.075毫米的气隙。具体而言，垂直波导转换通道202的垂直锥体208可以被配置成用于使垂直波导转换通道202在输出孔径210处的阻抗与波导114的阻抗相匹配。

在一个示例中，垂直波导转换通道202的厚度可以是约0.3毫米。垂直波导转换通道202可以在纵向方向220上具有约6.3毫米的长度，在横向方向222上具有约3.7毫米的宽度，并且在垂直于PCB 110的垂直方向上具有约1毫米的高度。输出孔径210可以在横向方向222上具有约2.13毫米的宽度，并且在纵向方向220上具有约0.74毫米的长度。

在404处，将转换通道安装在位于PCB的第一表面上的接地图案上，以形成电介质填充部分。例如，将垂直波导转换通道202直接安装在接地图案204上，该接地图案204位于PCB 110的第一表面上，PCB 110可以是多层PCB或混合PCB堆叠。垂直波导转换通道202使用表面安装技术工艺安装到第一表面，表面安装技术工艺可以使用回流工艺或导电环氧树脂。垂直波导转换通道202的内表面与接地图案一起在PCB 110上方形成电介质填充部分。电介质填充部分可以填充有空气。

接地图案204由导电材料(例如，铜合金)制成。接地图案204具有近似矩形的形状，具有在纵向方向220上延伸的两个延伸部。接地图案204还包括到第二表面(例如，底表面)的通孔，第二表面与PCB 110的第一表面相对。PCB 110还包括作为第一表面(例如，PCB 110的顶表面)上的输入端口116的一部分的微带。微带操作性地连接到也位于PCB 110的第一表面上的处理器(例如，MMIC)，并且被配置成用于提供与来自处理器的馈电线的阻抗匹配。

在406处，在操作性地连接到转换通道的天线处或由该天线经由转换通道接收或发射电磁信号。例如，天线接收或发射经由垂直波导转换通道202通过雷达系统102路由到MMIC或从MMIC路由的电磁信号。

示例

在以下部分中，提供了示例。

示例1.一种装置，装置包括：印刷电路板(PCB)，印刷电路板包括：第一表面；微带，微带位于第一表面上并且操作性地连接到位于第一表面上的处理器；以及接地图案，接地图案位于第一表面上，接地图案由导电材料制成；以及转换通道，转换通道安装在接地图案上并且定位在接地图案上方，转换通道包括底表面、顶表面和顶表面中的孔径，底表面与接地图案相对，转换通道包括底表面和顶表面之间的垂直锥体，转换通道限定由接地图案和转换通道的内表面形成的电介质填充部分。

示例2.示例1的装置，其中，转换通道使用表面安装技术工艺安装到PCB。

示例3.示例2的装置，其中，表面安装技术工艺使用回流工艺或导电环氧树脂。

示例4.前述示例中的任一项的装置，其中，孔径具有近似矩形的形状。

示例5.前述示例中的任一项的装置，其中，波导安装在转换通道上，波导的入口孔径定位在转换通道的顶表面中的孔径上方。

示例6.示例5的装置，其中，垂直锥体被配置成用于使孔径处的转换通道的阻抗与波导的阻抗相匹配。

示例7.示例6的装置，其中，转换通道被配置成用于在波导和转换通道之间的界面处承受0.075毫米的气隙。

示例8.示例5或6的装置，其中，波导的输出孔径与转换通道的纵向方向相符。

示例9.前述示例5或6中的任一项的装置，其中，波导的输出孔径与转换通道的横向方向相符。

示例10.示例5至9中任一项的装置，其中，波导操作性地连接到另一个PCB上的天线输入。

示例11.前述示例中的任一项的装置，其中，接地图案具有近似矩形的形状并且包括到PCB的第二表面的通孔，第二表面与PCB的第一表面相对。

示例12.前述示例中的任一项的装置，其中，微带被配置成用于提供与来自处理器的馈电线的阻抗匹配。

示例13.前述示例中的任一项的装置，其中，导电材料包括铜合金。

示例14.前述示例中的任一项的装置，其中，电介质填充部分填充有空气。

示例15.前述示例中的任一项的装置，其中转换通道包括金属或塑料。

示例16.示例15的装置，其中，转换通道的金属或塑料的厚度为约0.3毫米。

示例17.示例16的装置，其中：转换通道在纵向方向上的长度为约6.3毫米；转换通道在垂直于PCB的垂直方向上的高度为约1毫米；并且转换通道在横向方向上的宽度为约3.7毫米，横向方向垂直于纵向方向。

示例18.示例17的装置，其中：转换通道的顶表面中的孔径在横向方向上的宽度为约2.13毫米；并且孔径在纵向方向上的长度为约0.74毫米。

示例19.前述示例中的任一项的装置，其中，装置包括雷达系统。

示例20.示例19的装置，其中，雷达系统被配置成为交通工具的一部分。

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。根据前述描述，将显而易见的是，可以做出各种更改而不偏离由接下来的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：

印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板包括：

第一表面；

微带，所述微带位于所述第一表面上并且操作性地连接到位于所述第一表面上的处理器；以及

接地图案，所述接地图案位于所述第一表面上，所述接地图案由导电材料制成；以及

转换通道，所述转换通道安装在所述接地图案上并且定位在所述接地图案上方，所述转换通道包括底表面、顶表面和所述顶表面中的孔径，所述底表面与所述接地图案相对，所述转换通道包括所述底表面和所述顶表面之间的垂直锥体，所述转换通道限定由所述接地图案和所述转换通道的内表面形成的电介质填充部分。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转换通道使用表面安装技术工艺安装到所述PCB。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述表面安装技术工艺使用回流工艺或导电环氧树脂。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述孔径具有近似矩形的形状。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，波导安装在所述转换通道上，所述波导的入口孔径定位在所述转换通道的所述顶表面中的所述孔径上方。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述垂直锥体被配置成用于使所述孔径处的所述转换通道的阻抗与所述波导的阻抗相匹配。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述转换通道被配置成用于在所述波导和所述转换通道之间的界面处承受0.075毫米的气隙。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述波导的输出孔径与所述转换通道的纵向方向相符。

9.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述波导的输出孔径与所述转换通道的横向方向相符。

10.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述波导操作性地连接到另一个PCB上的天线输入。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接地图案具有近似矩形的形状并且包括到所述PCB的第二表面的通孔，所述第二表面与所述PCB的所述第一表面相对。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微带被配置成用于提供与来自所述处理器的馈电线的阻抗匹配。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导电材料包括铜合金。

14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电介质填充部分填充有空气。

15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转换通道包括金属或塑料。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述转换通道的所述金属或塑料的厚度为约0.3毫米。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于：

所述转换通道在纵向方向上的长度为约6.3毫米；

所述转换通道在垂直于所述PCB的垂直方向上的高度为约1毫米；以及

所述转换通道在横向方向上的宽度为约3.7毫米，所述横向方向垂直于所述纵向方向。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于：

所述转换通道的所述顶表面中的所述孔径在所述横向方向上的宽度为约2.13毫米；以及

所述孔径在所述纵向方向上的长度为约0.74毫米。

19.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括雷达系统。

20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述雷达系统被配置成为交通工具的一部分。