探测装置、天线罩、毫米波雷达及终端设备的制作方法

文档序号:31868720发布日期:2022-10-21 17:24阅读:125来源:国知局
探测装置、天线罩、毫米波雷达及终端设备的制作方法

1.本技术涉及射频领域,具体地涉及探测装置和可以用于探测装置的天线罩,还涉及应用该探测装置的毫米波雷达和终端设备。


背景技术:

2.连续波雷达采用了发射天线与接收天线分离的设计,可以实现对信号的连续发射与接收。克服了传统脉冲射频装置的一些如下的突出问题,例如传统脉冲射频装置存在体积大,要求发射功率高,发射与接收需要切换时间,有探测盲区等的问题。
3.目前,连续波雷达趋向于多入多出(mimo)雷达体制,连续波雷达的多个收发通道同时工作。因而,提升通道之间的隔离度,避免通道之间的互相干扰影响,增大mimo体制信息量成为重点目标之一。进一步地,在汽车驾驶,道路监控等领域应用的探测装置广泛采用射频芯片和天线阵列的实现方式。但是射频芯片的开发周期长,隔离度往往很难快速迭代改进,因此通过外部结构设计来改善探测装置的通道之间的隔离度成为硬件设计的重要技术。
4.在现有技术中,存在如下的方案来减小雷达的收发通道之间的干扰。
5.在第一种方案中,在物理空间上增大发射天线和接收天线之间的距离。这种方案能够以较简单的方式提高发射天线和接收天线之间的隔离度。
6.在第二种方案中,设置电磁带隙(ebg)周期构造。这种方案主要在于扼制发射天线和接收天线之间的表面电流。
7.在第三种方案中,增加金属隔离装置。例如该金属隔离装置可以是天线罩,天线罩的外壁套设有隔离筒;隔离筒为整体式隔离筒或者隔离筒为由分块单元拼接而成的分体式隔离筒。该隔离筒能够在不增大收发天线间距的同时,提高收发天线间的隔离度。关键部分是隔离筒,使用的是轻质金属铝板,由此提高收发天线之间的隔离度,避免收发天线信号之间的相互干扰和耦合。
8.在第四种方案中,设计特定的高隔离度的天线。这种方案从天线设计角度入手,通过设计特定尺寸和间隔的天线阵列,再辅以中和线、电桥或者虚拟阵元等提高收发天线之间的隔离度。
9.以上这些方案的基本原理是阻止电磁波的相互透射来减少电磁辐射和抗干扰,但是这些方案只能限制泄露的电磁波传播路径,却无法消除泄露的电磁波,从而导致通道之间以及通道之内的隔离度比较差,引起雷达性能下降(比如方向图恶化)或者接收噪声抬升。而且上述方案中涉及的隔离装置的结构的尺寸较大且成本较高。


技术实现要素:

10.有鉴于此,提出了一种探测装置,其能够在不明显增大探测装置整体体积的基础上,以较低的成本至少减小射频芯片泄露的能量对通道的干扰。进一步地,还提供了一种天线罩,其也能够实现同样的有益效果。还提供了包括上述探测装置的毫米波雷达和终端设
备。
11.为此,本技术采用如下的技术方案。
12.第一方面,本技术的实施例提供了一种探测装置,其包括电路板和射频芯片,所述射频芯片安装于所述电路板,所述电路板上设置有发射天线、接收天线和馈线,所述发射天线和所述接收天线经由所述馈线与所述射频芯片连接,所述探测装置还包括吸波组件,所述吸波组件与所述射频芯片位于所述电路板的同侧,在垂直于所述电路板的第一方向上,所述吸波组件覆盖所述射频芯片,所述吸波组件包括外围结构以及被所述外围结构包围收纳的吸波介质,所述吸波介质包含水。
13.通过采用上述技术方案,本技术的探测装置设置有吸波组件,该吸波组件的吸波介质包含对电磁波衰减效果良好且成本较低的水,而且能够将收纳该吸波介质的外围结构制造地较小。因而,根据本技术的探测装置能够在不明显增大整体体积的基础上,以较低的成本有效提高收发通道之间的隔离度,从而至少避免探测装置的射频芯片泄露的能量对收发通道造成不期望的影响。
14.根据第一方面,在所述探测装置的第一种可能的实现方式中,在所述第一方向上,所述吸波组件覆盖所述馈线的部分或者全部。
15.通过采用上述技术方案,本技术的探测装置的吸波组件对探测装置的馈线具有屏蔽作用,避免馈线泄露的能量对收发通道造成不期望的影响。
16.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,在所述第一方向上,所述吸波介质的最小厚度大于或等于介质波长的1/2,所述介质波长为所述探测装置发射的电磁波在所述电路板中的波长。
17.通过采用上述技术方案,本技术的吸波组件具有足够的厚度,使得吸波组件能够有效地吸收并衰减探测装置泄露的能量。
18.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,在所述第一方向上,所述吸波介质与所述电路板两者的外表面中彼此面对的外表面之间的最大距离小于或等于所述介质波长的1/4。
19.通过采用上述技术方案,一方面,保证了吸波组件能够有效吸收并衰减探测装置泄露的能量;另一方面,吸波组件不会对探测装置(尤其是馈线)的正常工作产生不利影响。
20.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,在第二方向上的任一侧,所述吸波介质的外表面超出所述射频芯片或者所述馈线的边界;和/或在第三方向上的任一侧,所述吸波介质的外表面超出所述射频芯片或者所述馈线的边界;其中,所述第二方向和所述第三方向平行于所述电路板,且所述第二方向与所述第三方向垂直。
21.通过采用上述技术方案,本技术的吸波组件具有足够的长度和宽度,使得吸波组件能够有效地吸收探测装置泄露的能量。
22.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,所述吸波组件位于所述接收天线和所述发射天线之间。
23.通过采用上述技术方案,能够通过吸波组件有效提高收发天线之间的隔离度,主要防止发射天线泄露的能量对接收天线造成不期望的影响。
24.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的
实现方式的任意一种实现方式,所述电路板包括多个所述接收天线和多个所述发射天线,所述吸波组件的一部分位于相邻的两个接收天线之间;和/或所述吸波组件的一部分位于相邻的两个发射天线之间。
25.通过采用上述技术方案,即使探测装置具有多个接收天线和多个发射天线,能够通过吸波组件有效提高发发天线、收收天线和/或收发天线之间的隔离度。
26.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,所述外围结构由疏水性材料制成。
27.通过采用上述技术方案,有效地提高外围结构对包含水的吸波介质的密封性能。
28.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,所述疏水性材料包括以下材料中的至少一种:丁晴橡胶、聚四氟乙烯和二氧化硅。
29.通过采用上述技术方案,进一步有效地提高外围结构对包含水的吸波介质的密封性能。
30.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,所述外围结构的内表面经过疏水性处理。
31.通过采用上述技术方案,进一步有效地提高外围结构对包含水的吸波介质的密封性能。
32.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,所述吸波介质还包括乙二醇。
33.通过采用上述技术方案,能够保证吸波介质在预定的低温状态下不结冰,保证吸波介质在低温状态下的吸波性能。
34.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,所述探测装置还包括导热组件,所述导热组件设置在所述吸波组件和所述射频芯片之间,所述导热组件与所述射频芯片接触。
35.通过采用上述技术方案,能够借助于导热组件将射频芯片的热量传递到吸波组件,从而提高射频芯片的散热性能。
36.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,所述导热组件包括金属片和导热介质中的至少一者。
37.通过采用上述技术方案,能够进一步提高射频芯片借助于导热组件向吸波组件传递热量的能力,从而提高射频芯片的散热性能。
38.根据第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,所述探测装置为毫米波探测装置。
39.通过采用上述技术方案,由于包含水的吸波介质对毫米波的吸收效果尤其好,因此本技术的探测装置所应用的电磁波为毫米波时能够发挥更好的作用。
40.第二方面,本技术的实施例提供了一种天线罩,所述天线罩包括吸波组件,所述吸波组件包括外围结构以及被所述外围结构收纳的吸波介质,所述吸波介质包含水。
41.通过采用上述技术方案,本技术的天线罩包括吸波组件,该吸波组件的吸波介质包含对电磁波衰减效果良好且成本较低的水。因而,根据本技术的天线罩能够在不增大整体体积且不大幅改变其结构的基础上,以较低的成本有效提供针对电磁波的吸收屏蔽能
力。
42.根据第二方面,在所述天线罩的第一种可能的实现方式中,所述天线罩还包括透波部分,所述吸波组件和所述透波部分固定安装。
43.通过采用上述技术方案,当本技术的天线罩用于具有收发天线的装置时,本技术的天线罩不影响收发天线的正常工作。
44.根据第二方面,或第二方面的第一种可能的实现方式,所述外围结构由疏水性材料制成。
45.通过采用上述技术方案,有效地提高外围结构对包含水的吸波介质的密封性能。
46.根据第二方面,或第二方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,所述疏水性材料包括以下材料中的至少一种:丁晴橡胶、聚四氟乙烯和二氧化硅。
47.通过采用上述技术方案,进一步有效地提高外围结构对包含水的吸波介质的密封性能。
48.根据第二方面,或第二方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,所述外围结构的内表面经过疏水性处理。
49.通过采用上述技术方案,进一步有效地提高外围结构对包含水的吸波介质的密封性能。
50.根据第二方面,或第二方面的第一种可能的实现方式,或基于以上第一种可能的实现方式的任意一种实现方式,所述吸波介质还包括乙二醇。
51.通过采用上述技术方案,能够保证吸波介质在预定的低温状态下不结冰,保证吸波介质在低温状态下的吸波性能。
52.根据第三方面,本技术的实施例提供了一种毫米波雷达,所述毫米波雷达包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的探测装置,或者,包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的天线罩。
53.通过采用上述技术方案,本技术的毫米波雷达能够利用吸波组件吸收器泄露的能量,防止这些能量对毫米波雷达的收发通道产生不期望地影响。
54.根据第四方面,本技术的实施例提供了一种终端设备,所述终端设备包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的探测装置,或者,包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的天线罩。
55.通过采用上述技术方案,本技术的终端设备能够利用吸波组件吸收器泄露的能量,防止这些能量对终端设备产生不期望地影响。
56.根据第四方面,在所述终端设备的第一种可能的实现方式中,所述终端设备为智能运输设备、智能家居设备、智能制造设备、无人机或者机器人。
57.通过采用上述技术方案,限定了本技术的技术方案适用的各种终端设备。
58.本技术的这些和其他方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
59.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本技术的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本技术的原理。
60.图1是示出了根据本技术的第一实施例的探测装置的结构的立体示意图,在图中其它部件收纳于由罩和底座包围的空间中而未被示出。
61.图2是以透视的方式示出了图1中的探测装置的结构的俯视示意图。
62.图3是示出了图1中的探测装置的结构的侧视示意图。
63.图4是示出了图1中的探测装置的局部结构的俯视示意图,其中示出了吸波组件和电路板的相对位置。
64.图5是示出了图4中所示的结构的立体示意图。
65.图6是示出了图4中所示的结构的主视示意图。
66.图7是示出了图4中所示的结构的侧视示意图。
67.图8是示出了根据本技术的第二实施例的探测装置的局部结构的仰视示意图。
68.图9是示出了根据本技术的第二实施例的探测装置的局部结构的俯视示意图。
69.附图标记说明
70.1电路板 11发射天线 11a发射天线模块 12接收天线 12a接收天线模块 13馈线
71.2射频芯片
72.3吸波组件 31外围结构 32吸波介质
73.4罩 41透波部分
74.5导热组件
75.d1第一方向 d2第二方向 d3第三方向。
具体实施方式
76.以下将参考附图详细说明本技术的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
77.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
78.另外,为了更好的说明本技术,在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本技术同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述,以便于凸显本技术的主旨。
79.在本技术中,如无其它说明,电磁波的“波长”均是指该电磁波的介质波长。例如,所述介质波长可以为电磁波在电路板中的波长,但是根据实际情况,也可以将所述介质波长设定为电磁波在其它介质中的波长。
80.在本技术中,“馈线”可以指从射频芯片起延伸到能够实现收发电磁波的天线模块的馈电线,即不包含形成天线模块的馈线部分,“天线模块”是指电路板上的分支设置有天线辐射单元的引线或走线,“天线辐射单元”为发射天线或接收天线的最小工作单元,其能够有效地发射和接收电磁波。另外,本技术的方案并不对馈线的形状和尺寸进行任何限制,本技术所涉及的馈线的形状和尺寸可以根据需要进行任意改变。
81.在本技术中,如无其它说明,“第一方向d1”为与电路板垂直的方向,“第二方向d2”和“第三方向d3”分别为与电路板平行且彼此垂直的两个方向。在具体实施例中,“第二方向d2”和“第三方向d3”分别为方形电路板平面内彼此垂直的两条边延伸的方向或者非方形电
路板平面内彼此垂直的两个方向。定义上述方向仅是便于说明根据本技术的探测装置的结构,而对本技术的探测装置的使用状态等不产生任何限制。另外,如无其它说明,“通道”是指探测装置的用于实现接收和发送电磁波的结构。
82.以下参考附图说明根据本技术的第一实施例的探测装置的结构。
83.(根据本技术的第一实施例的探测装置的结构)
84.如图1至图7所示,根据本技术的第一实施例的探测装置为利用毫米波的车载连续波雷达,该探测装置包括电路板1、射频芯片2、吸波组件3、罩4。进一步,该探测装置还可以包括导热组件5。
85.在本实施例中,如图4和图5所示,电路板1为印刷电路板。电路板1整体具有方形形状,例如长方形或者正方形等,本技术不做具体形状限定。电路板1设置有供射频芯片2安装的芯片安装部,所述芯片安装部可以位于所述电路板1的大致中央部分或者其他可能的位置。在电路板1上设置有发射天线11和接收天线12。
86.在一种设计中,发射天线11包括沿着第二方向d2排列的多个发射天线模块11a,接收天线12包括沿着第二方向d2排列的多个接收天线模块12a。在第三方向d3上,发射天线11和接收天线12位于芯片安装部的两侧。另外,电路板1还设置有从芯片安装部延伸出的与各发射天线模块11a和各接收天线模块12a相连的馈线13,发射天线11和接收天线12经由馈线13与射频芯片2连接。在另一种设计中,发射天线11的多个发射天线模块11a在第三方向d3上错开,或者接收天线12的多个接收天线模块12a在第三方向d3上错开。在又一种设计中,发射天线11可以包括一个发射天线模块11a,接收天线12包括一个接收天线模块12a。在第三方向d3上,发射天线11和接收天线12可以位于芯片安装部的同侧。在还一种设计中,发射天线11可以包括多个发射天线模块11a,接收天线12包括多个接收天线模块12a。发射天线11和接收天线12可以位于芯片安装部的同侧,发射天线11的多个发射天线模块11a和接收天线12的多个接收天线模块12a在第二方向d2上交替排列。也就是说,发射天线11和接收天线12的布置方式可以根据需要进行调整,本技术的方案不对其存在限制。
87.需要说明的是,本技术中所涉及的馈线13不包含形成天线的馈线部分,而是包含从射频芯片2引出的一段馈线,示例性的如图4和图5的馈线13所示。另外,由于实际的实现中,电路板1上布局的各种元器件,例如天线、馈线、射频芯片等,可以存在多种设计方式,与这些设计方式对应的馈线13可以具有不同的形状和尺寸,这里不对馈线13的具体组成部分进行限定。
88.在本实施例中,如图4和图5所示,射频芯片2(例如单片微波集成电路mmic)安装于电路板1的芯片安装部,射频芯片2通过在电路板1上设置的馈线13与各发射天线模块11a和各接收天线模块12a实现连接。这样,射频芯片2与发射天线11和接收天线12配合将空间中传输的电磁波(例如毫米波)与板内高频电流实现转换,并识别相应的信息。
89.在本实施例中,如图3、图6和图7所示,吸波组件3与射频芯片2位于电路板1的同侧,吸波组件3位于电路板的上方,用于吸收泄露的能量,以提高通道之间的隔离度,从而降低通道之间的干扰。吸波组件3包括外围结构31和被收纳于外围结构31内的吸波介质32,吸波介质32充满外围结构31的内部空间。吸波组件3安装固定于电路板1的设置射频芯片2的部位。如图4和图5所示,吸波组件3位于发射天线11和接收天线12之间,使得发射天线11和接收天线12位于吸波组件3的两侧。可选地,在一种设计中,在发射天线11和接收天线12位
于芯片安装部的同侧的情况下,吸波组件3的一部分可以位于发射天线11和接收天线12之间。
90.如图4和图5所示,当沿着与电路板1垂直的第一方向d1观察时,吸波组件3完全覆盖射频芯片2;当沿着第一方向d1观察时,吸波组件3覆盖馈线13的一部分。这样,吸波组件3能够对射频芯片2和馈线13进行有效的屏蔽,从而吸收从射频芯片2和馈线13泄露的能量。在本技术中,“覆盖”可以为吸波组件3从第一方向d1的一侧(图3、图6和图7中的上方)遮盖射频芯片2的情况,或者为吸波组件3从上方和侧方半包围射频芯片2和馈线13的情况。
91.在本实施例中,如图3至图7所示,外围结构31的外形为长方体或者近似长方体,其内部用于容纳吸波介质32的空间形状为与外形几何相似的长方体或者近似长方体。可选的设计中,其厚度方向与第一方向d1一致,长度方向与第二方向d2一致,宽度方向与第三方向d3一致。在另外的设计中,其长度方向和宽度方向相互垂直,可以分别与第二方向和第三方向存在一定的角度。进一步可选的设计中,外围结构31的四个角部形成有与电路板1的固定孔对应的固定孔,穿过外围结构31和电路板1两者的固定孔的固定柱将外围结构31固定于电路板1(如图6和图7所示)。
92.由于吸波介质32的主要成分为水,为了保证外围结构31具有足够高的密封性能,外围结构31本身可以采用疏水性材料制成,并且外围结构31的内表面可以经过疏水性处理。疏水性材料例如包括以下材料中的至少一种:丁晴橡胶、聚四氟乙烯和二氧化硅。对于疏水性处理,可以采用p2i纳米材料工艺处理。p2i纳米材料工艺是采用真空室内产生的脉冲电离气体(等离子体),将全氟化碳聚合物涂于整个外围结构31的内表面或者全表面。p2i纳米材料工艺显著减少了表面能量,因此当外围结构31的内表面接触液体时,液体变成珠状体,无法渗透。如此水无法渗出外围结构31或者被外围结构31吸收,能够长期被密封在外围结构31的内部。外围结构31在保证上述密封性能的同时其内部尽可能地形成足够大的空间用于收纳吸波介质32。
93.具体的,吸波介质可以仅为水,或者,吸波介质32可以采用水和乙二醇的混合溶液。水对电磁波具有高介电常数和损耗角正切的特性,能够有效将射频芯片2、馈线13和发射天线11泄露的无关能量吸收消耗掉,从而使得这些无关能量减弱甚至消失。乙二醇作为抗冻剂,按照预定的质量百分比浓度与水混合,能够有效降低吸波介质32的冻结冰点,支持装置在低温环境下工作。而且,采用水和乙二醇的混合溶液的吸波介质32能够提高射频芯片2的散热性能。
94.进一步地,经过试验表明,如果吸波组件3的长度、宽度或厚度不足,则能量衰减不充分,从而对探测装置的通道产生干扰。为了经由吸波组件3有效提高通道之间的隔离度,吸波组件3(主要指外围结构31)应当满足预定的三维尺寸要求。
95.具体地,在第二方向d2上,吸波组件3延伸超出发射天线11的两端并且延伸超出接收天线12的两端。考虑到通过外围结构31限定吸波介质32的形状和尺寸,在第二方向d2上任一侧,外围结构31的内表面(即吸波介质32的外表面)延伸超出射频芯片2或者馈线13的边界。可选地,外围结构31的内表面(即吸波介质32的外表面)延伸超出射频芯片2或者馈线13的边界的长度大于或等于介质波长的2倍。在本实施例中,对应为外围结构31的内表面(即吸波介质32的外表面)延伸超出射频芯片2和馈线13中在第二方向上靠外的一者的长度大于或等于介质波长的2倍,这样吸波组件3具有足够的长度。也就是说,如图4所示,在第二
方向d2上,以左侧为例,与发射天线11相连的馈线13的一部分和与接收天线12相连的馈线13的一部分均比射频芯片2更靠左侧,也就是在左侧馈线13比射频芯片2更靠外。对应地,在第二方向d2的左侧,吸波介质32的左侧的外表面超出馈线13的最靠左侧的部分(该部分为馈线13在左侧的边界)的尺寸大于或等于探测装置发射的电磁波的波长的2倍。在第二方向d2的右侧,同样满足上述尺寸条件。为了不影响发射天线11和接收天线12两者的正常工作,吸波组件3不能覆盖发射天线11和接收天线12。因此,在第三方向d3上,外围结构31的宽度应满足不大于发射天线11和接收天线12之间的最小间距,而且在此基础上外围结构31的宽度还应尽可能地大,从而使得吸波介质具有足够的宽度以覆盖足够尺寸的馈线13。在上述实施例的一种变型设计中,发射天线11和接收天线12在第二方向d2上位于吸波组件3的两侧,则在第三方向d3上的任一侧,外围结构31的内表面(即吸波介质32的外表面)可以延伸射频芯片2或者馈线13的边界。可选地,外围结构31的内表面(即吸波介质32的外表面)延伸超出射频芯片2或者馈线13的边界的宽度大于或等于介质波长的2倍。在该变型设计中,可以理解为,外围结构31的内表面(即吸波介质32的外表面)延伸超出射频芯片2和馈线13中靠外的一者的宽度大于或等于探测装置发射的电磁波的波长的2倍,这里所述的尺寸条件也可以参照对上述实施例中说明的上述解释。进一步可选的,在第一方向d1上,吸波介质32的最小厚度大于或等于探测装置发射的电磁波的波长的1/2。进一步可选地,在第一方向d1上,吸波介质32与电路板1两者的外表面中彼此面对的外表面之间的最大距离小于或等于波长的1/4,也就是说,在本实施例中,如图3、图6、图7所示,在第一方向d1上,吸波介质32的下表面与电路板1的上表面之间的最大距离小于或等于波长的1/4。通过上述尺寸设计,吸波组件3起到“挡墙”的效果,从而对泄露的能量进行有效地衰减,提高通道之间的隔离度。
96.在本实施例中,如图1至图3所示,罩4用于遮盖电路板1及其上设置的射频芯片2、吸波组件3等。
97.在本实施例中,如图3、图6和图7所示,导热组件5设置在射频芯片2和吸波组件3之间,导热组件5与射频芯片2直接接触,从而射频芯片2产生的热量能够经由导热组件5传递到吸波组件3。具体地,导热组件5包括钢片和导热凝胶,钢片通过膜内注塑嵌入的方式嵌入外围结构31的用于与射频芯片2接触的部分,导热凝胶添加到钢片与射频芯片2之间,导热组件5能够显著地提高射频芯片2的散热能力。另外,钢片还提高了吸波组件3在与射频芯片2对应的部位处的刚度,这样在探测装置受到不期望的压力的情况下,钢片能够避免射频芯片2被上述不期望的压力影响。
98.以下参考附图说明根据本技术的第二实施例的探测装置的结构。
99.(根据本技术的第二实施例的探测装置的结构)
100.根据本技术的第二实施例的探测装置的结构与根据本技术的第一实施例的探测装置的结构基本相同,以下说明两者之间的不同之处。
101.在本实施例中,如图8和图9所示,吸波组件3固定于天线罩4。具体地,吸波组件3可以独立地形成并且与天线罩4固定在一起,吸波组件3也可以与天线罩4的其它部分形成为一体。在本实施例中,吸波组件3同样覆盖射频芯片2和馈线13,并且位于发射天线11和接收天线12之间的位置。另外,天线罩4的除了固定吸波组件3的其它部分作为透波部分41,电磁波能够透过透波部分41发射出去并且还能够经由透波部分41接收来自外部的电磁波,从而不会影响探测装置的正常工作。
102.以上内容对本技术的示例性实施例进行了阐述,以下进行补充说明。
103.i.虽然在具体实施方式中没有明确说明,但是应当理解,电路板1可以设置有多个接收天线和多个发射天线。吸波组件3可以并非形成长方体形状,而是根据需要形成特殊的形状,使得吸波组件的一部分可以位于相邻的两个接收天线之间,并且使得吸波组件的另一部分可以位于相邻的两个发射天线之间。
104.ii.虽然在具体实施方式中说明了外围结构31以与电路板1间隔开的方式固定于电路板1,但是本技术不限于此,例如可以采用如下的技术方案。
105.外围结构31在对应射频芯片2的部位形成有容纳射频芯片2的凹部之外,外围结构31与馈线13之间也形成一定的间隔。进一步地,外围结构31与电路板1的除了射频芯片2和馈线13之外的部位之间采用无间隙的“零配合”,从而抑制发射天线11在电路板1上激发的表面波。在这种情况下,为了不影响馈线13、发射天线11和接收天线12的正常工作,吸波组件3与电路板1的形成有馈线13的部分间隔开并且与发射天线11和接收天线12的天线辐射单元间隔开。上述天线辐射单元为发射天线11或接收天线12的最小工作单元,其能够有效地发射和接收电磁波。
106.iii.虽然在具体实施例中没有明确说明,但是应当理解,可以根据需要调整吸波介质32中的乙二醇和水之间的质量百分比浓度。试验表明,当吸波介质32中乙二醇的质量百分比浓度为54%时,该吸波介质32的冰点为-40摄氏度;当吸波介质32中乙二醇的质量百分比浓度为60%时,该吸波介质32的冰点为-48.3摄氏度。可选的设计中,吸波介质32中的乙二醇的质量百分比浓度不大于60%。这样,吸波介质32中的乙二醇混合液在较低温度环境下也不会结冰,该吸波介质32依然可以维持液态,保持对电磁波的吸收作用。另外,在某些温度不存在低于零度的环境中,可以使得吸波介质32全部由水组成,而不包含乙二醇。
107.iv.虽然在具体实施方式中说明了发射天线11和接收天线12设置在射频芯片2的两侧,但是本技术不限于此。例如,发射天线11和接收天线12可以设置在射频芯片2的同一侧,在这样的情况下,吸波组件3可以采用其它的形状和结构,来实现覆盖射频芯片2和馈线13的同时设置在发射天线11和接收天线12之间。
108.v.在本技术中,通过采用本技术的技术方案,可以获得有益效果如下:
109.(1)利用水作为吸波介质,能够有效吸收射频芯片和馈线泄露的能量,提高探测装置的发发通道、收收通道和收发通道之间隔离度,防止天线方向图畸变,减小对收发通道的干扰,保障接收灵敏度,噪声系数等指标,提高整机竞争力;
110.(2)探测装置对天线设计方案兼容性强,能根据不同天线方案调整,进行快速迭代优化,且对天线性能和方向图影响小;
111.(3)选用低廉易得的水作为吸波材料,降低了对特定吸波材料的依赖,而且吸波效果显著,水还对射频芯片2存在良好的散热降温作用,允许芯片工作在更高的发波占空比状态,提升探测信噪比;
112.(4)吸波组件3的外围结构31选用的材料具备热塑属性,能开模批量制造,组装成本低廉,适合产线批量组装生产;以及
113.(5)吸波区域结构简单,面积小,易于系统集成。
114.vi.在以上的具体实施方式中没有明确说明,本技术还提供了一种毫米波雷达,其包括以上具体实施方式中说明的各种实施例所述的探测装置。
115.进一步地,本技术还提供了一种终端设备,其包括以上具体实施方式中说明的各种实施例所述的探测装置。进一步,这种终端设备可以为智能运输设备(例如汽车自动驾驶系统和道路监控系统)、智能家居设备、智能制造设备、无人机或者机器人,但是不限于上述设备和机器,而是可以根据需要将本技术的探测装置应用于各种其它的设备。
116.尽管在此结合各实施例对本技术进行了描述,然而,在实施所要求保护的本技术过程中,本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现所公开实施例的其它变化。在权利要求中,“包括”一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
117.以上已经描述了本技术的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
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