[发明专利]倒置的微带行波贴片阵列天线系统

说明书

一种天线系统包括电介质材料的基板。导电馈源连接以形成阵列的排布置的多个导电贴片。导电贴片彼此间隔开，并且阵列设置在基板上。阵列具有第一侧和第二侧。第一接地平面设置在阵列的第一侧上并且与阵列间隔开。多个导电柱将基板接地至第一接地平面，并且导电柱在基板上限定第二接地平面。阵列配置为辐射特征在于第一平面中的第一射束宽度和垂直于第一平面的第二平面中的第二射束宽度的辐射方向图，其中第一射束宽度比第二射束宽度更宽。

技术领域

技术领域总体上涉及天线，更具体地涉及支持诸如雷达成像之类的应用的精确位置确定的微带天线系统。

背景技术

通常，范围、速度、方位角和其他目标属性是通过雷达设备测量的。在某些应用中，比如用于汽车的雷达系统，可能希望提供表示或有关由雷达系统检测到的目标或物体的特征的信息。该信息可用于评估检测到的目标或物体。典型的汽车成像雷达传感器以76-81GHz的常规频率工作。在诸如物体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物体。物体的方位角和仰角是典型的关注参数。接收物体信息需要支持确定要求的天线。

微带或贴片天线已经用于短程无线系统的相对低增益的应用中。微带天线通常由接地电介质基板上的导电贴片构成。典型微带天线的带宽往往很窄。另外，微带天线通常使用过孔。过孔(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。使用穿透此类板的过孔使得满足这些要求变得困难。结果，微带天线制造复杂并且具有相对较高的制造和组装成本。

因此，期望提供在更宽的带宽上提供期望的性能特性的微带天线。另外，期望提供具有较低制造和组装成本的微带天线。此外，结合附图以及前述技术领域和背景技术，根据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，一种天线系统包括电介质材料的基板。导电馈源与多个导电贴片连接，导电贴片彼此间隔开并且以形成阵列的排布置。阵列设置在基板上并且具有第一侧和第二侧。第一接地平面设置在阵列的第一侧上并且与阵列间隔开。多个导电柱将基板接地至第一接地平面。导电柱在基板上限定第二接地平面。阵列配置为辐射特征在于第一平面中的第一射束宽度和垂直于第一平面的第二平面中的第二射束宽度的辐射方向图，其中第一射束宽度比第二射束宽度更宽。

在另外的实施例中，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空气腔，其配置为防止在从基板向外并且朝向第一侧的方向上的反向辐射。

在另外的实施例中，基板配置为通过其向阵列馈送信号的中介层，其中阵列配置为通过中介层辐射辐射方向图。

在另外的实施例中，电介质层设置在导电馈源上。

在另外的实施例中，共面波导向导电馈源发射信号。

在另外的实施例中，前端模块产生信号并将该信号传递到共面波导。前端模块设置在第一接地平面和第二接地平面之间。

在另外的实施例中，接地平面设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合。

在多个另外的实施例中，一种天线系统包括电介质材料的基板。导电馈源连接以形成阵列的排布置的多个间隔开的导电贴片。阵列设置在基板上并且具有第一侧和第二侧。每个贴片具有垂直于导电馈源的宽度，并且至少一些宽度彼此不相等。阵列配置为辐射特征在于第一平面中的第一射束宽度和垂直于第一平面的第二平面中的第二射束宽度的辐射方向图，其中第一射束宽度比第二射束宽度更宽。