[发明专利]用于停车辅助的毫米波系统级封装

摘要

本发明涉及一种停车辅助设备，包括具有集成的毫米波IC前端的毫米波雷达传感器。该设备可以检测停车障碍物距离和物体的部分位置，具有固有的低成本系统拓扑结构，适合作为常用超声传感器的替代功能。该设备优选地通过集成的低成本模块方法，使用具有集成反射器的单金属层印刷偶极天线，以及用于数字接口和DC电源的四个连接器来实现，没有PCB结构、接合线和倒装芯片气泡。通过使用与聚合物或半导体技术的复杂性降低的模块集成来集成。该设备有利地引入低复杂度的单平面形状金属化层，包括天线辐射元件、用于天线的馈电网络和用于相同金属化平面中的有源部件的直流供电带线。所提出的设备整体可以以小于3×1.5×0.5cm的模块实现，优选地在77‑81GHz频带中操作。

主权项

1.基于使用30GHz和300GHz之间的毫米波频带的非接触式传感器操作的传感器设备，包括：用于传输毫米波无线电信号的高增益平面天线系统，包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为共面线馈电点偶极，具有操作中心频率的超过15％的操作带宽，其中每个偶极具有两个辐射部分，其中每个辐射部分被设计在同一平面上，并且其中在与天线部分相同的平面中通过金属化实现完整的天线系统馈电网络，具有到集成的毫米波电路发射器部分的单个两个地面和一个热线共面线路连接；用于接收毫米波无线电信号的高增益平面天线系统，包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为共面线馈电点偶极，具有操作中心频率的超过15％的操作带宽，其中每个偶极具有两个辐射部分，每个辐射部分设计在同一平面上，并且其中在与天线部分相同的平面中通过金属化实现完整的天线系统馈电网络，具有到集成的毫米波电路接收器部分的单个两个地面和一个热线共面线连接；集成的毫米波无线电前端，采用任意半导体技术实现，包括片上集成的毫米波电压控制振荡器、毫米波功率放大器、数字控制接口、电源；使FMCW具有频率斜坡并且CW操作具有固定频率的分数N PLL、IQ解调器、具有低频电压增益控制的信号调节模拟电路、以及低频模拟滤波结构，具有任意实施选项；至少一个模数转换实体；数字处理功能，包括控制功能，以及通过任意类型的实施选项执行数字信号处理的计算和存储能力；通过多个实施选项和多个通信协议与设备外部的实体连接的接口，并且包括N个有线接口，其中N是大于1的整数，所述接口能够提供DC供电和数据交换连接；支持电路，包括与环境以及模块内部较小的无源和有源部件连接的机械接口；射频参考，在低于250MHz的频率范围内提供具有高相位噪声纯度的模拟参考信号；在与平面相距中心频率的四分之一波长的+/‑10％的距离处集成有天线辐射元件的传导反射面；其中，整个设备被实现为模块：·没有PCB结构；·模块内部没有键合线；·没有插入器；·模块内没有倒装芯片结构；使用以下结构集成：·具有不同性质的电介质的3D结构，·金属化层，·腔，其中，·设备中仅存在一个2D形状的金属化层，并且所述金属化层用于天线辐射反射。