[发明专利]具有由表面波激发的寄生元件的雷达天线阵列

说明书

一种设备，包括天线块的波导，其配置为沿传播方向传播电磁能量。天线块包括位于天线块的底表面上的端口和位于天线块的顶表面上的天线阵列。天线块还包括天线块中的一组波导，其配置为将天线阵列耦合到端口。另外，天线块包括至少一个表面波辐射器，其中表面波辐射器位于天线块的顶表面上。

本申请是中国发明专利申请201780051044.9号(国际申请号：PCT/US2017/040295，国际申请日：2017年6月30日，发明名称：具有由表面波激发的寄生元件的雷达天线阵列)的分案申请。

技术领域

本申请涉及一种雷达天线阵列，并尤其涉及一种具有由表面波激发的寄生元件的雷达天线阵列。

背景技术

除非本文另有说明，否则本部分中描述的材料不是本申请权利要求的现有技术，并且不因包含在本部分中而被认为是现有技术。

无线电检测和测距(RADAR)系统可用于通过发射无线电信号和检测返回的反射信号来主动估计到环境特征的距离。可以根据发射和接收之间的时间延迟来确定与无线电反射特征的距离。雷达系统可以发射频率随时间变化的信号，比如具有时变频率斜坡的信号，然后将发射信号和反射信号之间的频率差异与范围估计相关联。一些系统还可以基于所接收的反射信号中的多普勒频移来估计反射物体的相对运动。

定向天线可以用于信号的发射和/或接收，以将每个范围估计与方位相关联。更一般地，定向天线也可用于将辐射能量聚焦在给定的感兴趣视场上。将测量的距离和方向信息组合在一起可以映射周围的环境特征。因此，雷达传感器可以例如由自主车辆控制系统使用，以避免由传感器信息指示的障碍物。

一些示例性汽车雷达系统可以配置为在77千兆赫兹(GHz)的电磁波频率下操作，其对应于毫米(mm)波电磁波长(例如对于77GHz为3.9mm)。这些雷达系统可以使用可将辐射能量聚焦成紧密波束的天线，以使雷达系统能够以高精度测量环境，比如自主车辆周围的环境。这种天线可以是紧凑的(通常具有矩形形状因子)、高效的(即很少的77GHz能量损失到天线中的热量或反射回到发射器电子器件中)，并且成本低且易于制造(即具有这些天线的雷达系统可以大批量生产)。

发明内容

本文公开了涉及用于天线块的方法和设备的实施例。天线块包括位于天线块的底表面上的端口和位于天线块的顶表面上的天线阵列。天线块还包括天线块中的一组波导，其配置为将天线阵列耦合到端口。另外，天线块包括至少一个表面波辐射器，其中表面波辐射器位于天线块的顶表面上。

在另一方面，本申请描述了一种方法。该方法包括通过位于天线块的底表面上的端口将电磁能量耦合到天线块中。该方法还包括通过天线块中的一组波导，将耦合的电磁能量的第一部分从所述端口传播到位于天线块的顶表面上的天线阵列，其中耦合的电磁能量的第二部分存在于天线块中的表面波中。另外，该方法包括通过天线阵列辐射波导传播的电磁能量的至少一部分，以及通过位于天线块的顶表面上的至少一个表面波辐射器辐射表面波中存在的至少一部分电磁能量。

在又一示例中，提供了一种系统。该系统包括底部块，其包括端口。该系统还包括具有天线阵列的顶部块。该系统还包括在所述顶部块和底部块的耦合位置处的接缝，其中所述接缝限定波导网络的中心，该波导网络配置为将端口耦合到天线阵列。此外，该系统包括在所述顶部块中的至少一个表面波辐射器。

前述发明内容仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。除了以上描述的说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，其他方面、实施例和特征将变得显而易见。

附图说明

图1A示出了根据示例性实施例的示例天线的顶部的组装视图；

图1B示出了根据示例性实施例的示例天线的顶部的组装视图；

图1C示出了根据示例性实施例的示例天线的底部的组装视图；

图2A示出了根据示例性实施例的示例天线的第一层；