CN219285392U - 雷达信号装置 - Google Patents

Abstract

一种雷达信号装置，用以侦测一物体的移动。该雷达信号装置包含一集成电路及一微波天线。该集成电路包含一射频收发脚，用以同时发射一发射射频信号及接收一接收射频信号。该微波天线包含一馈入点，耦接于该射频收发脚。

Description

雷达信号装置

技术领域

本实用新型是关于一种雷达信号装置，尤指一种包含集成电路且该集成电路包含射频收发脚以同时发射发射射频信号及接收接收射频信号的雷达信号装置。

背景技术

在天线的相关领域，目前已可使用天线进行无线信号的接收及发射。当无线信号被天线接收后，经适当的处理，可分析信号所搭载的信息。然而，关于天线及相关的电路，于本领域中，依然欠缺整合性的解决方案。

发明内容

实施例提供一种雷达信号装置，用以侦测一物体的移动，包含一集成电路及一微波天线。该集成电路包含一射频收发脚，用以同时发射一发射射频信号及接收一接收射频信号。该微波天线包含一馈入点，耦接于该集成电路的该射频收发脚。

另一实施例提供一种雷达信号装置，用以侦测一物体的移动，包含一集成电路及一微波天线。该集成电路包含一射频收发脚、一振荡器、一放大器及一接收信号处理电路。该射频收发脚用以同时发射一发射射频信号及接收一接收射频信号。该放大器耦接于该振荡器与该射频收发脚及用以产生该发射射频信号。该接收信号处理电路耦接于该射频收发脚，及用以根据该接收射频信号产生相关于该物体的移动的一中频信号。该微波天线包含一馈入点，耦接于该集成电路的该射频收发脚。

附图说明

图1至图10为相异实施例中，雷达信号装置的示意图。

图11为实施例中，具有两直流参考点的微波天线的示意图。

100,200,300,400,600,700,800,900,1000:雷达信号装置

110:集成电路

1101至1106:脚

112:振荡器

114:放大器

116:接收信号处理电路

118:低压差稳压器

119:总线电路

120:微波天线

1210:辐射单元

122:馈入点

1220:匹配电路

1221,1222,1223:匹配组件

124,126,128,129,12D1,12D2:直流参考点

1280:导线

1288:导电贴片

1290:槽孔

1299:导电穿孔

12D:端点

130:直流低阻抗路径

CL:导电层

H:孔洞

PTH:导电路径

SIF:中频信号

SR:接收射频信号

SR1,ST1:无线信号

ST:发射射频信号

V1,V2:直流参考电压

VCC:预定偏压

VGND:地端偏压

具体实施方式

图1为实施例中，雷达信号装置100的示意图。雷达信号装置100可用以收发无线信号，以透过多普勒效应侦测物体的移动。雷达信号装置100可包含集成电路110及微波天线120。集成电路110可包含射频收发脚，用以同时发射发射射频信号ST及接收接收射频信号SR。微波天线120可包含馈入点122，耦接于集成电路110的射频收发脚。在本实施例中，发射射频信号ST被微波天线120发射后，由被物体反射并被微波天线120接收，而产生接收射频信号SR。发射射频信号ST在一段时间内被持续发射，而使得射频信号SR被持续接收。

如图1所示，集成电路110可另包含振荡器112、放大器114及接收信号处理电路116、低压差稳压器118及总线电路119。总线电路119可为内部整合电路(Inter-IntegratedCircuit，I²C)。放大器114可耦接于振荡器112与一射频收发脚及用以产生发射射频信号ST。接收信号处理电路116可耦接于射频收发脚及用以根据接收射频信号SR产生相关于物体的移动的中频信号SIF。如图1所示，集成电路110可包含第一脚1101至第六脚1106，其中第四脚1104可为射频收发脚。在本实施例中，第四脚1104为集成电路110中单一的射频收发脚。

集成电路110的射频收发脚(例如，第四脚1104)可选择性地另用以提供直流偏压，且微波天线120的馈入点122可对应地具有直流参考电压，此直流参考电压可由集成电路110的射频收发脚所提供。换言之，射频收发脚提供的直流偏压，可对应地产生为馈入点122的直流参考电压。此情况下，馈入点122除了可收发发射射频信号ST及接收射频信号SR，还可为微波天线120的直流参考点。由于在频域中，直流偏压可属于低频，而发射射频信号ST及接收射频信号SR可属于高频，故集成电路110的射频收发脚可同时提供直流偏压、发射发射射频信号ST及接收接收射频信号SR。

如图1所示，雷达信号装置100可另包含直流低阻抗路径130，连接于微波天线120的馈入点122及集成电路110的射频收发脚。

图2为另一实施例中，雷达信号装置200的示意图。相较于图1的雷达信号装置100，集成电路可另包含直流偏压脚(例如，第二脚1102及/或第三脚1103)，用以提供直流偏压。举例而言，第二脚1102可提供地端偏压VGND，且第三脚1103可提供预定偏压VCC。雷达信号装置200中，微波天线120可另包含直流参考点124。直流参考点124可具有直流参考电压，此直流参考电压可由集成电路110的直流偏压脚(例如，第二脚1102或第三脚1103)所提供。换言之，直流参考点124上的直流参考电压，可对应地产生为集成电路110的直流偏压脚所提供的直流偏压。

图3为另一实施例中，雷达信号装置300的示意图。相较于图1的雷达信号装置100，集成电路110可另包含第一直流偏压脚及第二直流偏压脚。举例而言，集成电路110的第一直流偏压脚可为第三脚1103，用以提供第一直流偏压(例如，预定偏压VCC)，且第二直流偏压脚可为第二脚1102，用以提供第二直流偏压(例如，地端偏压VGND)。雷达信号装置300中，除了馈入点122，微波天线120可另包含第一直流参考点126及第二直流参考点128。第一直流参考点126可具有第一直流参考电压，此第一直流参考电压可由集成电路110的第一直流偏压脚(例如，第三脚1103)所提供。第二直流参考点128可具有第二直流参考电压，此第二直流参考电压可由集成电路110的第二直流偏压脚1102所提供。因此，在图3中，第一直流参考电压可为预定偏压VCC，且第二直流参考电压可为地端偏压VGND。

图4为另一实施例中，雷达信号装置400的示意图。雷达信号装置400中，集成电路110的射频收发脚(例如，第四脚1104)可另用以提供第一直流偏压。集成电路110可另包含第二直流偏压脚(例如，第二脚1102或第三脚1103)，用以提供第二直流偏压。微波天线120的馈入点122可具有第一直流参考电压V1，第一直流参考电压V1可由集成电路110的射频收发脚所提供。微波天线120可另包含第二直流参考点129，第二直流参考点129具有第二直流参考电压V2，第二直流参考电压V2可由集成电路110的第二直流偏压脚所提供。

图5为图1至图4的微波天线120的示意图。如图5所示，微波天线120可包含辐射单元1210，用以无线收发分别对应于接收射频信号SR及发射射频信号ST及的无线信号SR1及ST1。微波天线120另可选择性包含匹配电路1220，耦接于辐射单元1210及馈入点122之间，用以调整阻抗。根据实施例，匹配电路1220可省略。

根据实施例，微波天线120可包含贴片天线(patch antenna)、带有地端穿孔的贴片天线(patch antenna with ground vias)、平面倒F型天线(Planar Inverted-Fantenna，PIFA)、单极天线(Monopole antenna)、槽孔天线(Slot antenna)、八木天线(YAGIantenna)、线状天线(line antenna)、槽环天线(slot ring antenna)、偶极天线(dipoleantenna)、领结天线(bowtie antenna)、槽领结天线(slot bowtie antenna)、孔径天线(aperture antenna)、碟形天线(dish antenna)、喇叭天线(horn antenna)、腔体天线(cavity antenna)、线天线(wire antenna)、透镜天线(lens antenna)、反射器天线(reflector antenna)、螺旋天线(Helical antenna)、螺旋天线(spiral antenna)、对数周期天线(Log periodic antenna)、环形天线(loop antenna)、介质谐振天线(Dielectricresonant antenna)及/或芯片天线(chip antenna)。微波天线120可具有双向辐射场型(Bi-directional radiated pattern)、全向性辐射场型(Omi-directional radiatedpattern)或指向性辐射场型(uni-directional radiated pattern)。

关于微波天线120，可选择性地外加反射器(reflector)。借由调整微波天线120及反射器之间的距离，可得到较佳的增益值(gain)、或得到较适合的场型(pattern)，例如是单向性辐射场型(uni-directional radiation pattern)、锥形(conical)场型、或具有较宽波束(wider beam)的场型。

根据实施例，匹配电路1220可包含串联匹配网络(series matching network)结构、并接匹配网络(shunt matching network)结构、串联-并接匹配网络(series-shuntmatching network)、并接-串联匹配网络(shunt-series matching network)结构、短路截线(short stub)结构、开路截线(open stub)结构、π型匹配网络(πmatching network)结构，及/或T型匹配网络(Tmatching network)结构。匹配电路1220可包含电容、电阻、电感及/或其组合。

图6为实施例中，雷达信号装置600的上视图。图6中，微波天线120的辐射体可为环形辐射体，其馈入点122可耦接于集成电路110的射频收发脚(例如，第四脚1104)。环形辐射体的另一端点12D可为直流参考点，端点12D可电性连接于导电层CL。举例而言，导电层CL可为地端，且集成电路110的直流偏压脚(例如，第二脚1202)可耦接于导电层CL。

图7为另一实施例中，雷达信号装置700的上视图。雷达信号装置700相似于雷达信号装置600，但雷达信号装置700的微波天线120的环形辐射体可围绕导电层CL，故可产生不同于雷达信号装置600的天线场型。

图7中，导电层CL及微波天线120的环形辐射体可制造于同一导电层，但在另一实施例中，导电层CL及微波天线120的环形辐射体可制造于相异的导电层，且环形辐射体的端点12D及导电层CL可透过导电路径，例如导电穿孔(via)，从而电性连接。

图8为另一实施例中，雷达信号装置800的上视图。雷达信号装置800中，微波天线120的辐射单元为槽孔(slot)1290。槽孔1290可产生于导电层CL，导电层CL可为地端。微波天线120可包含导线1280，导线1280的端点12D可为直流参考点，而导线1280的另一端可为微波天线120的馈入点122。导线1280可使用适宜的导电结构而产生，例如，导线1280可为微带线(microstrip line)。集成电路110的射频收发脚(例如，第四脚1104)可耦接于馈入点122，且集成电路110的直流偏压脚(例如，第二脚1102)可耦接于导电层CL，以接收直流偏压(例如地端电压)。

图8中，导电层CL及导线1280可制造于同一导电层，但在另一实施例中，导电层CL及导线1280可制造于相异导电层，且导线1280的端点12D及导电层CL可透过导电路径，例如导电穿孔(via)，从而电性连接。

图9为另一实施例中，雷达信号装置900的上视图。雷达信号装置900相似于图6的雷达信号装置600，相似之处不另重述，但雷达信号装置900的微波天线120的辐射体可为平面倒F辐射体，从而形成平面倒F天线(planar inverted-F antenna，PIFA)。

图10为另一实施例中，雷达信号装置1000的斜视图。图10的微波天线120可包含导电贴片1288及导电穿孔(via)1299，导电贴片1288可透过导电穿孔1299以电性连接于导电层CL。如图10所示，导电贴片1288及导电层CL可产生于相异的导电层。透过导电贴片1288及导电穿孔1299，微波天线120可为带有短路穿孔的贴片天线(patch antenna withshorting via)。导电层CL可为地端，耦接于集成电路110的直流偏压脚(例如，第二脚1102)。微波天线120的馈入点122可透过穿过孔洞H的导电路径PTH，耦接于集成电路110的射频收发脚(例如，第四脚1104)，其中孔洞H可产生于导电层CL。

图11为实施例中，具有两直流参考点12D1及12D2的微波天线120的示意图。图11中，微波天线120的匹配电路1220为π型匹配网络结构，具有匹配组件(matched component)1221至1223。匹配组件1221至1223可包含电容、电阻、电感及/或其组合。如图11所示，匹配组件1222可耦接于馈入点122及直流参考点12D1之间，且匹配组件1223可耦接于辐射单元1210及直流参考点12D2之间。举例而言，图11的微波天线120可应用于图3的雷达信号装置300。

图1至图11是示意图，用以说明实施例的原理，而非呈现精准的比例及所有细节。

综上，根据实施例，集成电路110可包含射频收发脚，耦接于微波天线120的馈入点122，用以同时发射发射射频信号ST及接收接收射频信号SR，实施例也说明相关的结构。因此，实施例已提供更具整合性的解决方案。

Claims (10)

1.一种雷达信号装置，用以侦测一物体的移动，其特征在于，包含：

一集成电路，包含一射频收发脚，用以同时发射一发射射频信号及接收一接收射频信号；及

一微波天线，包含一馈入点耦接于所述集成电路的所述射频收发脚。

2.根据权利要求1所述的雷达信号装置，其中：

所述射频收发脚另用以提供一直流偏压；及

所述馈入点具有一直流参考电压，所述直流参考电压由所述集成电路的所述射频收发脚所提供。

3.根据权利要求1所述的雷达信号装置，其特征在于，另包含一直流低阻抗路径，连接于该微波天线的所述馈入点及所述集成电路的该射频收发脚。

4.根据权利要求1所述的雷达信号装置，其特征在于，所述集成电路包含一振荡器，一放大器耦接于所述振荡器与所述射频收发脚及用以产生所述发射射频信号，及一接收信号处理电路耦接于所述射频收发脚及用以根据该接收射频信号产生相关于该物体的移动的一中频信号。

5. 根据权利要求1所述的雷达信号装置，其特征在于，其中：

所述集成电路另包含一直流偏压脚，用以提供一直流偏压，及

所述微波天线另包含一直流参考点，具有一直流参考电压，所述直流参考电压由所述集成电路的所述直流偏压脚所提供。

6.根据权利要求1所述的雷达信号装置，其特征在于，其中：

所述集成电路另包含：

一第一直流偏压脚，用以提供一第一直流偏压；及

一第二直流偏压脚，用以提供一第二直流偏压；及

所述微波天线另包含：

一第一直流参考点，具有一第一直流参考电压，所述第一直流参考电压由所述集成电路的所述第一直流偏压脚所提供；及

一第二直流参考点，具有一第二直流参考电压，所述第二直流参考电压由所述集成电路的所述第二直流偏压脚所提供。

7. 根据权利要求1所述的雷达信号装置，其特征在于，其中：

所述集成电路的该射频收发脚另用以提供一第一直流偏压，及所述集成电路另包含一第二直流偏压脚，用以提供一第二直流偏压；及

所述微波天线的所述馈入点具有一第一直流参考电压，所述第一直流参考电压由所述集成电路的所述射频收发脚所提供，及所述微波天线另包含一第二直流参考点，所述第二直流参考点具有一第二直流参考电压，所述第二直流参考电压由所述集成电路的所述第二直流偏压脚所提供。

8. 一种雷达信号装置，用以侦测一物体的移动，其特征在于，包含：

一集成电路，包含一射频收发脚用以同时发射一发射射频信号及接收一接收射频信号，一振荡器，一放大器耦接于所述振荡器与所述射频收发脚及用以产生该发射射频信号，及一接收信号处理电路耦接于所述射频收发脚及用以根据所述接收射频信号产生相关于所述物体的移动的一中频信号；及

一微波天线，包含一馈入点耦接于所述集成电路的所述射频收发脚。

9.根据权利要求1至8任一项所述的雷达信号装置，其特征在于，其中所述微波天线另包含：

一辐射单元，用以无线收发对应于所述发射射频信号及所述接收射频信号的无线信号；及一匹配电路，耦接于所述辐射单元及所述馈入点之间；其中所述匹配电路包含电容、电阻、电感或其组合。

10.根据权利要求1至8任一项所述的雷达信号装置，其特征在于，其中所述微波天线包含贴片天线、带有地端穿孔的贴片天线、平面倒F型天线、单极天线、槽孔天线、八木天线、线状天线、槽环天线、偶极天线、领结天线、槽领结天线、孔径天线、碟形天线、喇叭天线、腔体天线、线天线、透镜天线、反射器天线、螺旋天线、对数周期天线、环形天线、介质谐振天线及/或芯片天线。

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