[发明专利]辐射结构以及用该辐射结构辐射电磁能的方法

说明书

公开了用于短壁波导辐射的示例性折叠辐射槽。在一个方面中，辐射结构包括波导层，配置为通过波导传播电磁能。波导可具有高度尺寸和宽度尺寸。辐射结构还包括连接到波导层的辐射层，使辐射层平行于波导的高度尺寸。辐射层可包括辐射元件。辐射元件可为由倾斜或弯曲路径限定的槽，并且辐射元件可连接到波导层。辐射元件具有大于波导的高度尺寸的有效长度，其中有效长度沿着槽的倾斜或弯曲路径测量。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年8月6日提交的美国专利申请No.14/453,416优先权，其通过全文引用结合于此。

背景技术

除非这里另有表示，这部分中描述的材料对本申请的权利要求而言不是现有技术，并且不因包括在这部分中而承认是现有技术。

无线电定位(RADAR，雷达)系统可用于通过发射无线电信号且检测返回的反射信号而主动估算到环境特征的距离。到无线电反射特征的距离可根据发射和接收之间的时间延迟决定。雷达系统可发射频率随着时间变化的信号，例如具有随时间变化的频率斜坡的信号，并且然后关联发射信号和反射信号之间频率差与范围估计。某些系统也可根据接收的反射信号中的多普勒频移估算反射物体的相对运动。

定向天线可用于信号的传输和/或接收以将每个范围估计与承载体关联。更普遍地，定向天线也可用于将辐射的能量聚焦在关注的给定视野上。结合测量的距离和定向信息允许绘制周围环境。例如，雷达传感器可因此由自主车辆控制系统使用以避开由传感器信息指示的障碍物。

某些示例性汽车雷达系统可配置为在77千兆赫(GHz)的电磁波频率下运行，这对应于毫米(mm)波电磁波长(例如，3.9mm，77GHz)。这些雷达系统可使用天线，天线可将辐射能量聚焦成紧束，以便能使雷达系统以高精度测量环境，例如在自主车辆周围的环境。这样的天线可紧凑的(典型地具有矩形的形成因素)、高效的(即具有很小的77GHz能量损耗在天线中发热或返回到发射器电子装置中)以及低成本和容易制造(即具有这些天线的雷达系统可以大批量制造)。

发明内容

在一个方面中，本申请公开了涉及辐射结构的实施例。在一个方面中，辐射结构包括波导层，该波导层配置为通过波导传播电磁能。波导可具有高度尺寸和宽度尺寸。辐射结构还包括连接波导层的辐射层。辐射层可平行于波导层的高度尺寸。另外，辐射层可包括辐射元件。辐射元件可为由倾斜或弯曲路径限定的槽。此外，辐射元件可连接到波导层。再次，辐射元件可具有大于波导的高度尺寸的有效长度，其中有效长度沿着槽的倾斜或弯曲路径测量。

在另一个方面中，本申请描述了辐射电磁能的方法。该方法可涉及通过波导层中的波导传播电磁能。波导可具有高度尺寸和宽度尺寸二者。该方法还可涉及将来自波导的电磁能连接到设置在辐射层中的辐射元件。辐射层可连接到波导层，并且辐射层可平行于波导层的高度尺寸。另外，辐射层可包括辐射元件。辐射元件可为由倾斜或弯曲路径限定的槽。另外，辐射元件可连接到波导层。此外，辐射元件可具有大于波导的高度尺寸的有效长度。辐射元件的有效长度可沿着槽的倾斜或弯曲路径测量。该方法还可包括用辐射元件辐射耦合的电磁能。

在再一个方面中，本公开描述了另一个辐射结构。辐射结构可包括波导层，配置为通过波导传播电磁能。波导层的波导可具有高度尺寸和宽度尺寸。另外，电磁能可具有波长。辐射结构还可具有连接到波导层的辐射层。辐射层可平行于波导层的高度尺寸。另外，辐射层可包括辐射元件的线性阵列。阵列包括多个辐射元件。每个辐射元件可包括由倾斜或弯曲路径限定的槽。此外，每个辐射元件可连接到波导层。再次，每个辐射元件可具有大于波导的高度尺寸的有效长度。辐射元件的有效长度可沿着槽的倾斜或弯曲路径测量。再次，每个辐射元件可具有各自旋转，并且每个辐射元件的各自旋转可根据所希望的锥形轮廓选择。此外，线性阵列中相邻辐射元件之间的间隔可大致等于电磁能波长的一半。