[发明专利]集成背腔缝隙阵列天线系统

说明书

一种天线系统，包括介电材料的基板。导电层限定馈送缝隙，该馈送缝隙结合以形成阵列的线布置的多个侧缝隙。侧缝隙彼此间隔开，并且导电层设置在基板上。所述阵列被配置为辐射特征在于第一平面中的第一波束宽度和垂直于所述第一平面的第二平面中的第二波束宽度的辐射方向图，其中所述第一波束宽度比所述第二波束宽度宽。

技术领域

本技术领域通常涉及天线，并且更具体地涉及支持用于诸如雷达成像之类的应用的精确位置确定的缝隙阵列天线系统。

背景技术

通常，范围、速度、方位角和其他目标属性是由雷达设备测量的。在某些应用中，例如用于汽车的雷达系统，可能希望提供表示或关于由雷达系统检测到的目标或对象的特征的信息。该信息可用于评估检测到的目标或对象。典型的汽车成像雷达传感器以76-81GHz的常规频率工作。在诸如对象检测和分类之类的应用中，期望快速和精确的能力来立即确定关于接近的对象。对象的方位角和高程是典型的关注参数。接收对象信息需要支持确定要求的天线。

缝隙天线是在高频范围应用中使用的天线。缝隙天线通常由波导馈电，该波导用作传输线以给缝隙馈电。在受到波导作用的缝隙天线中，缝隙会形成电流流的屏障，该缝隙充当激励系统，导致能量波的传播和辐射，其中缝隙充当共振辐射器。缝隙辐射的功率取决于缝隙的物理特性。缝隙天线制作复杂并且具有相对较高的制作和组装成本。例如，缝隙天线通常使用通孔。通孔(竖直互连通道)是电子电路中穿过一个或多个相邻层的各层之间的电连接。当这些层是使用射频或微波信号工作的数字电路板时，与传统的数字电路板相比，它们具有较高的噪声灵敏度和严格的阻抗容限。使用穿透此类板的通孔使满足这些要求变得困难。

因此，期望提供提供期望的性能特性的缝隙天线。另外，期望提供具有较低制作和组装成本的缝隙天线。此外，结合附图以及前述技术领域和背景技术，从随后的详细描述和所附权利要求，本发明的其他期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

在多个实施例中，天线系统包括介电材料的基板。导电层设置在基板上，并且限定馈送缝隙，该馈送缝隙结合以形成阵列的线布置的多个侧缝隙，这些侧缝隙彼此间隔开。所述阵列被配置为辐射特征在于第一平面中的第一波束宽度和垂直于所述第一平面的第二平面中的第二波束宽度的辐射方向图(pattern)，其中所述第一波束宽度比所述第二波束宽度宽。

在另外的实施例中，导电层具有第一和第二侧。第一接地平面设置在阵列的第一侧上并且与所述阵列间隔开。多个导电柱将基板接地到第一接地平面。导电柱在基板上限定第二接地平面。导电柱不延伸穿过基板。

在另外的实施例中，基板设置在阵列的第二侧上。

在另外的实施例中，第一接地平面、导电柱和第二接地平面限定气腔，该气腔被配置为防止在从基板的第一侧向外的方向上的反向辐射。

在另外的实施例中，基板被配置为插入器，通过该插入器向阵列馈送信号，其中，阵列被配置为通过插入器辐射辐射方向图。

在另外的实施例中，介电层设置在导电层上。

在另外的实施例中，共面波导被配置为将信号发射到馈送缝隙。

在另外的实施例中，接地平面与阵列间隔开。前端模块被配置为生成信号并将该信号传递到共面波导。前端模块设置在导电层和接地平面之间。

在另外的实施例中，接地平面布置在射频印刷电路板上。

在另外的实施例中，收发器模块设置在射频印刷电路板上并且通过前端模块和基板与阵列耦连。