CN217846604U - 雷达结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种雷达结构，该结构包括：介质基板，位于介质基板上的至少一个发射天线、至少一个功率放大器芯片、以及收发器芯片；每一发射天线与每一功率放大器芯片对应电连接；每一功率放大器芯片均与收发器芯片电连接，以使收发器芯片发出的射频信号经过功率放大器芯片放大后通过发射天线向外发射；其中，介质基板上开设有至少一个第一凹槽，每一功率放大器芯片位于对应的第一凹槽内，该雷达结构能够发射出更远距离的信号，从而提高了雷达的检测性能。

Description

雷达结构

技术领域

本实用新型涉及雷达技术领域，特别涉及一种雷达结构及系统。

背景技术

调频连续波雷达(Frequency Modulated Continuous Wave Rader,FMCW雷达)是指发射频率受特定信号调制的连续波雷达，如汽车毫米波雷达。调频连续波雷达可应用于各类车载和机载小型化雷达，其主要功能是可以定量测量目标的距离与速度。调频连续波雷达通过比较任意时刻回波信号频率与此时刻发射信号的频率之差来得到目标的距离信息，其距离正比于两者的频率差。与其他测距测速雷达相比，调频连续波雷达的结构更加简单、技术经验较丰富、所需的发射功率峰值较低、容易调制、成本低、信号处理简单，因此在军用和民用领域均有广泛的应用。

目前，常用的汽车毫米波雷达的检测距离约为七八百米，无法满足当前检测距离需求，需要提供一种能够具有更远的检测距离的汽车毫米波雷达。

实用新型内容

本实用新型提供了一种雷达结构，在该结构中，将功率放大器芯片放置在介质基板中的第一凹槽内，从而使得雷达能够发射出更远距离的信号，具体方案如下：

一种雷达结构，所述结构包括：介质基板，位于所述介质基板上的至少一个发射天线、至少一个功率放大器芯片、以及收发器芯片；

每一所述发射天线与每一所述功率放大器芯片对应电连接；

每一所述功率放大器芯片均与所述收发器芯片电连接，以使所述收发器芯片发出的射频信号经过所述功率放大器芯片放大后通过所述发射天线向外发射；

其中，所述介质基板上开设有至少一个第一凹槽，每一所述功率放大器芯片位于对应的所述第一凹槽内。

进一步地，所述介质基板上还设置有通过蚀刻形成的与每个所述发射天线一一对应的至少一个第一馈线，每个所述第一馈线依次与对应的发射天线、该发射天线对应的所述功率放大器芯片、以及所述收发器芯片电连接；

在所述介质基板上还设置有与每个所述第一凹槽一一对应的至少一个第一导电组件，每个所述第一导电组件位于对应的所述第一凹槽之外，以使每个所述第一凹槽内的所述功率放大器芯片通过对应的所述第一导电组件与对应的所述第一馈线电连接，从而分别与对应的所述发射天线和所述收发器芯片电连接。

进一步地，在所述介质基板上还设置有与每个所述第一凹槽一一对应的至少一个第二导电组件，每个所述第一导电组件位于对应的所述第一凹槽之外，通过所述第二导电组件将所述介质基板上的电源通路与所述功率放大器芯片的供电管脚电连接。

进一步地，所述第一导电组件以及所述第二导电组件均是通过在所述介质基板上电金蚀刻形成的金线。

进一步地，所述结构还包括至少一个接收天线以及与所述至少一个接收天线一一对应的至少一个低噪声放大器芯片；

每一所述接收天线与对应的所述低噪声放大器芯片电连接；

每一所述低噪声放大器芯片均与所述收发器芯片电连接，以处理对应的所述接收天线接收到的信号并将处理后的信号传输至所述收发器芯片；

其中，所述介质基板上还开设有至少一个第二凹槽，每一所述低噪声放大器芯片位于对应的所述第二凹槽内。

进一步地，所述介质基板上还设置有通过蚀刻形成的与每个所述接收天线一一对应的至少一个第二馈线，每个所述第二馈线依次与对应的接收天线、该接收天线对应的所述低噪声放大器芯片、以及所述收发器芯片电连接；

在所述介质基板上还设置有与每个所述第二凹槽一一对应的至少一个第三导电组件，每个所述第三导电组件位于对应的所述第二凹槽之外，以使每个所述第二凹槽内的所述低噪声放大器芯片通过对应的所述第三导电组件与对应的所述第二馈线电连接，从而分别与对应的所述接收天线和所述收发器芯片电连接。

进一步地，在所述介质基板上还设置有与每个所述第二凹槽一一对应的至少一个第四导电组件，每个所述第四导电组件位于对应的所述第二凹槽之外，通过所述第四导电组件将所述介质基板上的电源通路与所述低噪声放大器芯片的供电管脚电连接。

进一步地，所述第三导电组件以及所述第四导电组件均是通过在所述介质基板上电金形成的金线。

进一步地，所述至少一个第一凹槽以及所述至少一个第二凹槽均通过在所述介质基板上镭射而形成。

进一步地，所述金线的厚度大于2微米。

进一步地，所述介质基板包含高频板材，所述第一凹槽位于所述高频板材内。

进一步地，所述介质基板包含高频板材，所述第二凹槽位于所述高频板材内。

通过本实用新型中的方案，一方面，功率放大器芯片单独设置在介质基板上，并且介质基板上开设有第一凹槽，用于放置对应的功率放大器芯片，收发器器芯片发出的射频信号经过功率放大器芯片放大后，通过对应的发射天线发出，从而使得本实用新型中的雷达结构发射的射频信号能够达到一千五百米左右的距离，进一步地，并且介质基板上开设有第二凹槽，用于放置对应的低噪声放大器芯片，接收天线接收到的信号经过低噪声放大器芯片放大后传输至收发器芯片处理，从而使得本实用新型中的雷达结构能够接收到一千五百米左右的距离的信号，从而大幅提高了雷达收发信号的有效距离。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的收发器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中的雷达结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中的雷达结构的局部放大图；

图4为本实用新型实施例二中的雷达结构示意图；

图5为本实用新型实施例二中的雷达结构的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为目前常用的一种雷达的结构示意图，在雷达的收发器中，本振链路产生的本振信号在经过倍频器1，移相器2，功率放大器(Power Amplifier，PA)3后，由发射通道传输至相应的发射天线4后，由接收天线104接收；接收天线5将接收到的信号通过接收通道传输至收发器中的低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)6后，通过混频器7进行下变频，而后再通过滤波单元8滤波后，由模数转换器9转换为数字信号进行后续处理，在这种雷达结构中，PA以及LNA均位于收发器内，该雷达结构仅能接收到几百米左右的信号，无法满足当前需要测量更远距离的目标物的需求。

为此，本实用新型提供了一种雷达结构，其中雷达结构包括：介质基板，位于介质基板上的至少一个发射天线、至少一个功率放大器芯片、以及收发器芯片；每一发射天线与每一功率放大器芯片对应电连接；每一功率放大器芯片均与收发器芯片电连接，以使收发器芯片发出的射频信号经过功率放大器芯片放大后通过发射天线向外发射；其中，介质基板上开设有至少一个第一凹槽，每一功率放大器芯片位于对应的第一凹槽内，功率放大器芯片单独设置在介质基板上，并且介质基板上开设有第一凹槽，用于放置对应的功率放大器芯片，收发器芯片发出的射频信号经过功率放大器芯片放大后，通过对应的发射天线发出，从而使得本实用新型中的雷达结构发射的射频信号能够达到一千五百米左右的距离，进一步地，本实用新型中的雷达结构还包括一个接收天线以及与至少一个接收天线一一对应的至少一个低噪声放大器芯片；每一接收天线与对应的低噪声放大器芯片电连接；每一低噪声放大器芯片均与收发器芯片电连接，以处理对应的接收天线接收到的信号并将处理后的信号传输至收发器芯片；其中，介质基板上还开设有至少一个第二凹槽，每一低噪声放大器芯片位于对应的第二凹槽内，低噪声放大器芯片单独设置在介质基板上，并且介质基板上开设有第二凹槽，用于放置对应的低噪声放大器芯片，接收天线接收到的信号经过低噪声放大器芯片放大后传输至收发器芯片处理，从而使得本实用新型中的雷达结构能够接收到一千五百米左右的距离的信号，从而大幅提高了雷达收发信号的有效距离。

下面将结合附图以及具体的实施例对本实用新型中的雷达结构进行详细阐述。

实施例一

如图2所示，为本实用新型提供的一种雷达结构，该雷达结构包括：介质基板10，四个发射天线20，与四个发射天线20均对应电连接的四个功率放大器芯片30，与四个功率放大器芯片30电连接的收发器芯片40；

四个发射天线20，四个功率放大器芯片30以及收发器芯片40均位于介质基板10上；

收发器芯片40发出的射频信号经过功率放大器芯片30放大后通过发射天线20向外发射；

为了放置所有的功率放大器芯片30，在介质基板10上开设四个第一凹槽101，每一功率放大器芯片30均位于对应的第一凹槽101内。

在本实施例中，介质基板10为PCB板，一个发射天线20与一个功率放大器芯片30对应，发射天线20是可以通过蚀刻介质基板10形成的。

进一步地，如图3所示，介质基板10上还设置有通过蚀刻形成的与每个发射天线20一一对应的四个第一馈线50，每个第一馈线50依次与对应的发射天线20、该发射天线20对应的功率放大器芯片30、以及收发器芯片40电连接；

在介质基板10上还设置有与每个第一凹槽101一一对应的四个第一导电组件102，每个第一导电组件102位于对应的第一凹槽101之外，以使每个第一凹槽101内的功率放大器芯片30通过对应的第一导电组件102与对应的第一馈线电50连接，从而分别与对应的发射天线20和收发器芯片40电连接。

在本实施例中，第一馈线50是通过在介质基板10上蚀刻形成的，保证了雷达各个通道的一致性，提高了雷达整机性能。每一个第一馈线50依次与对应的发射天线20、该发射天线20对应的功率放大器芯片30、以及收发器芯片40电连接，第一馈线50将收发器芯片40发出的射频信号依次传输至功率放大器芯片30，发射天线20。由于在介质基板10上开设了第一凹槽101，因此，为了将第一馈线50与功率放大器芯片30连接，在介质基板10上还设置有与每个第一凹槽101一一对应的第一导电组件102，每个第一导电组件102位于对应的第一凹槽101之外，第一导电组件102与第一馈线50电连接，从而实现功率放大器芯片30与发射天线20和收发器芯片40电连接。

进一步地，在介质基板10上还设置有与每个第一凹槽101一一对应的至少一个第二导电组件103，每个第二导电组件103位于对应的第一凹槽101之外，通过第二导电组件103将介质基板10上的电源通路与功率放大器芯片30的供电管脚电连接。

在本实施例中，图3中的功率放大器芯片30具有四个供电管脚301，分别为功率放大器芯片30的正负电供电管脚，为了将供电管脚301与介质基板10连接，在每一个第一凹槽101之外，均设置有第二导电组件103，通过第二导电组件103功率放大器芯片30焊接在介质基板10上。

进一步地，第一导电组件102以及第二导电组件103均是通过在介质基板上电金形成的金线。

进一步地，至少一个第一凹槽101是通过在介质基板10上镭射而形成。

通过在介质基板10上镭射形成第一凹槽101，能够进一步提高第一凹槽101的精度以及开槽的效率，从而进一步提高雷达的一致性。

进一步地，为了将第一导电组件102以及第二导电组件103更好地与第一馈线50或者介质基板10连接，金线的厚度大于2微米。

进一步地，介质基板10包含高频板材，第一凹槽101位于高频板材内。

在本实施例中，功率放大器芯片30作为雷达结构的信号放大器，通过将其放置在介质基板10的第一凹槽101内，从而提高了雷达整体性能，使得雷达能够发射更远距离的信号。

实施例二

如图4所示，为本实用新型提供的一种雷达结构，与实施例一不同的是，该雷达结构还包括两个接收天线60以及与两个接收天线60一一对应的两个低噪声放大器芯片70；

每一接收天线60与对应的低噪声放大器芯片70电连接；

每一低噪声放大器芯片70均与收发器芯片40电连接，以处理对应的接收天线60接收到的信号并将处理后的信号传输至收发器芯片40；

介质基板10上还开设有两个第二凹槽104，每一低噪声放大器芯片70位于对应的第二凹槽104内。

在本实施例中，雷达结构为四发两收的结构，接收天线60可以是通过蚀刻介质基板10形成的。在将功率放大器芯片30单独放置在第一凹槽101内的基础上，将低噪声放大器芯片70放置在介质基板10的第二凹槽104内，低噪声放大器芯片70作为雷达接收机的关键模块，对接收到的微弱信号进行放大，并抑制信号中的噪声，改善输出信噪比，提高接收灵敏度，将其防止在第二凹槽104内后，能够使得雷达在发射更远距离的射频信号的同时，接收到更远距离的信号。

进一步地，如图5所示，介质基板10上还设置有通过蚀刻形成的与每个接收天线60一一对应的至少一个第二馈线80，每个第二馈线80依次与对应的接收天线60、该接收天线60对应的低噪声放大器芯片70、以及收发器芯片40电连接；

在介质基板10上还设置有与每个第二凹槽104一一对应的至少一个第三导电组件105，每个第三导电组件105位于对应的第二凹槽104之外，以使每个第二凹槽104内的低噪声放大器芯片70通过对应的第三导电组件105与对应的第二馈线80电连接，从而分别与对应的接收天线60和收发器芯片40电连接。

在本实施例中，第二馈线80是通过在介质基板10上蚀刻形成的，保证了雷达各个通道的一致性，提高了雷达整机性能。每一个第二馈线80依次与对应的接收天线60、该接收天线60对应的低噪声放大器芯片70、以及收发器芯片40电连接，第二馈线80将接收天线60接收到的信号依次传输第二馈线80，低噪声放大器芯片70以及收发器芯片40。由于在介质基板10上开设了第二凹槽104，因此，为了将第二馈线80与低噪声放大器芯片70连接，在介质基板10上还设置有与每个第二凹槽104一一对应的第三导电组件105，每个第三导电组件105位于对应的第一凹槽101之外，第三导电组件105与第二馈线80电连接，从而实现低噪声放大器芯片70与接收天线60和收发器芯片40电连接。

进一步地，在介质基板10上还设置有与每个第二凹槽104一一对应的两个第四导电组件106，每个第四导电组件106位于对应的第二凹槽104之外，通过第四导电组件106将介质基板10上的电源通路与低噪声放大器芯片70的供电管脚电连接。

在本实施例中，图3中的低噪声放大器芯片70具有两个供电管脚701，分别为低噪声放大器芯片70的正负电供电管脚，为了将供电管脚701与介质基板10连接，在每一个第二凹槽104之外，均设置有第四导电组件106，通过第四导电组件106，将功低噪声放大器芯片70焊接在介质基板10上。

进一步地，第三导电组件105以及第四导电组件106均是通过在介质基板10上电金形成的金线。

进一步地，通过在介质基板10上镭射形成第二凹槽104，能够进一步提高第二凹槽104的精度以及开槽的效率，从而进一步提高雷达的一致性。

进一步地，为了将第三导电组件105以及第四导电组件106更好地与第二馈线80或者介质基板10连接，金线的厚度大于2微米。

进一步地，介质基板10包含高频板材，第二凹槽104位于高频板材内。

在本实施例中，将低噪声放大器70放置在第二凹槽104内后，能够使得雷达在发射更远距离的射频信号的同时，接收到更远距离的信号。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种雷达结构，其特征在于，所述结构包括：介质基板，位于所述介质基板上的至少一个发射天线、至少一个功率放大器芯片、以及收发器芯片；

每一所述发射天线与每一所述功率放大器芯片对应电连接；

每一所述功率放大器芯片均与所述收发器芯片电连接，以使所述收发器芯片发出的射频信号经过所述功率放大器芯片放大后通过所述发射天线向外发射；

其中，所述介质基板上开设有至少一个第一凹槽，每一所述功率放大器芯片位于对应的所述第一凹槽内。

2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述介质基板上还设置有通过蚀刻形成的与每个所述发射天线一一对应的至少一个第一馈线，每个所述第一馈线依次与对应的发射天线、该发射天线对应的所述功率放大器芯片、以及所述收发器芯片电连接；

在所述介质基板上还设置有与每个所述第一凹槽一一对应的至少一个第一导电组件，每个所述第一导电组件位于对应的所述第一凹槽之外，以使每个所述第一凹槽内的所述功率放大器芯片通过对应的所述第一导电组件与对应的所述第一馈线电连接，从而分别与对应的所述发射天线和所述收发器芯片电连接。

3.如权利要求2所述的结构，其特征在于，在所述介质基板上还设置有与每个所述第一凹槽一一对应的至少一个第二导电组件，每个所述第一导电组件位于对应的所述第一凹槽之外，通过所述第二导电组件将所述介质基板上的电源通路与所述功率放大器芯片的供电管脚电连接。

4.如权利要求3所述的结构，其特征在于，所述第一导电组件以及所述第二导电组件均是通过在所述介质基板上电金形成的金线。

5.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述结构还包括至少一个接收天线以及与所述至少一个接收天线一一对应的至少一个低噪声放大器芯片；

每一所述接收天线与对应的所述低噪声放大器芯片电连接；

每一所述低噪声放大器芯片均与所述收发器芯片电连接，以处理对应的所述接收天线接收到的信号并将处理后的信号传输至所述收发器芯片；

其中，所述介质基板上还开设有至少一个第二凹槽，每一所述低噪声放大器芯片位于对应的所述第二凹槽内。

6.如权利要求5所述的结构，其特征在于，所述介质基板上还设置有通过蚀刻形成的与每个所述接收天线一一对应的至少一个第二馈线，每个所述第二馈线依次与对应的接收天线、该接收天线对应的所述低噪声放大器芯片、以及所述收发器芯片电连接；

在所述介质基板上还设置有与每个所述第二凹槽一一对应的至少一个第三导电组件，每个所述第三导电组件位于对应的所述第二凹槽之外，以使每个所述第二凹槽内的所述低噪声放大器芯片通过对应的所述第三导电组件与对应的所述第二馈线电连接，从而分别与对应的所述接收天线和所述收发器芯片电连接。

7.如权利要求6所述的结构，其特征在于，在所述介质基板上还设置有与每个所述第二凹槽一一对应的至少一个第四导电组件，每个所述第四导电组件位于对应的所述第二凹槽之外，通过所述第四导电组件将所述介质基板上的电源通路与所述低噪声放大器芯片的供电管脚电连接。

8.如权利要求7所述的结构，其特征在于，所述第三导电组件以及所述第四导电组件均是通过在所述介质基板上电金形成的金线。

9.如权利要求5所述的结构，其特征在于，所述至少一个第一凹槽以及所述至少一个第二凹槽均通过在所述介质基板上镭射而形成。

10.如权利要求4或8所述的结构，其特征在于，所述金线的厚度大于2微米。

11.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述介质基板包含高频板材，所述第一凹槽位于所述高频板材内。

12.如权利要求5所述的结构，其特征在于，所述介质基板包含高频板材，所述第二凹槽位于所述高频板材内。

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