本发明涉及一种两层低成本波导天线,特别是一种基于lop封装技术的两层低成本波导天线,属于天线。
背景技术:
1、随着经济的高速发展和生活水平的提高,汽车作为一项重要的交通工具开始进入千家万户,但因此带来的交通问题也愈发的凸显,车载防撞雷达作为一种可报警的主动防撞设备越来越受到人们的关注。毫米波车载雷达是一种基于毫米波频段的车载雷达技术。利用雷达原理进行车辆感知和环境感知的技术装置,通过发射和接收毫米波信号来探测周围的物体和障碍物,从而实现车辆的自主导航、避障和自动驾驶等功能。 毫米波车载雷达主要工作在毫米波频段,通常是在30ghz到300ghz的频段内。相比于低频段的雷达,毫米波雷达具有更高的分辨率和更精确的探测能力,能够提供更准确的环境感知。
2、近年来,针对减小天线馈线损耗、介质损耗以及如何提升整体辐射性能等问题,芯片厂商提出了launcher in package的芯片封装技术。毫米波雷达天线中的launcher_in_package方案是一种将雷达收发器(launcher)与天线系统高度集成在单一封装内的解决方案。这种方案旨在提高雷达系统的性能、可靠性和成本效益,同时减少系统尺寸和重量,以便于在各种应用中集成。其核心思想是将雷达的发射和接收功能以及天线阵列整合到一个紧凑的封装中。这种集成方式减少了传统雷达系统中各个组件之间的连接和布线,从而降低了信号损失和干扰,提高了系统的整体性能。该方案的优势在于高度集成的收发器和天线系统能够提供更高的灵敏度和更精确的测量能力,从而提高了雷达系统的探测范围和准确性。同时减少了组件间的连接和布线,降低了潜在的故障点,提高了系统的可靠性。通过减少组件数量和简化生产工艺,可以降低制造成本,同时提高生产效率。得益于紧凑的封装,使得毫米波雷达天线更容易集成到各种应用中,如自动驾驶汽车、无人机、机器人等。
3、针对lop的波导接口,需要连接芯片端口和波导天线的馈电端口,常见的馈线连接形式有两种,h面馈线和e面馈线,两者在性能上无明显差异。但结合芯片的端口尺寸,现有方案大多数采用e面馈线来进行天线方案设计,同时天线方案大多数为两层金属或者塑料金属构成。若采用h面馈线,则需要2层及以上的天线层数来保证天线性能。
4、现有针对lop芯片的天线方案,为实现8个天线端口同时馈电,采用的e面馈线,通常适用于76-81g毫米波雷达频点的波导馈线尺寸约为2.4mm*1.0mm,如图7所示,为实现加工制造,通常将馈线在中间劈开,形成图7所示的第一层和第二层。为此,第一层和第二层均具有一定厚度(>1mm)。
5、图8中p1-p8为两层方案的8个端口,现有方案若采用h面馈线结构,端口宽度至少为2.4mm,此时端口p6和端口p5、p7存在干涉(p5和p7直线间距3mm),同时,若采用一种端口尺寸,相互垂直的端口直接也会存在尺寸上的干涉。
6、综上所述,现有技术的缺陷为:
7、1、采用e面的波导馈线结构,高度为2.4mm,形成的第一层和第二层均由一定厚度;
8、2、同时为解决结构尺寸干涉问题,采用两层具有一定厚度的天线方案的馈线只能采用e面馈线结构形成8个端口相应的馈电网络。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于lop封装技术的两层低成本波导天线,降低天线厚度和成本。
2、为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
3、一种基于lop封装技术的两层低成本波导天线,包含第一天线层、第二天线层和lop芯片,第一天线层可拆卸设置在第二天线层的一侧,第一天线层上设置有8组天线辐射缝隙,第二天线层的一侧设置有紧凑型馈电网络和8条波导缝隙阵天线,8条波导缝隙阵天线与8组天线辐射缝隙对应设置,8条波导缝隙阵天线与紧凑型馈电网络的一侧连接,lop芯片与紧凑型馈电网络的另一侧连接并位于第二天线层的另一侧,紧凑型馈电网络包含8条h面馈线。
4、进一步地,所述第一天线层采用纯金属制作并且厚度为0.1-0.5mm,第二天线层采用纯金属或塑料金属制作。
5、进一步地,所述天线辐射缝隙为6阵元天线辐射缝隙。
6、进一步地,所述第一天线层上在每一组天线辐射缝隙的两侧分别设置有一条第一凹槽,第一凹槽沿着天线辐射缝隙的长度方向设置,第二天线层上在每一条波导缝隙阵天线的两侧分别设置有一条第二凹槽,第二凹槽与第一凹槽的数量和位置一一对应。
7、进一步地,所述第一天线层的外侧边沿上设置有若干个第三凹槽,第二天线层的一侧边沿设置有与第三凹槽一一对应的定位凸块。
8、进一步地,所述第一天线层和第二天线层上开有若干个螺孔,第一天线层和第二天线层通过螺栓连接。
9、进一步地,所述8条h面馈线分别为第一h面馈线、第二h面馈线、第三h面馈线、第四h面馈线、第五h面馈线、第六h面馈线、第七h面馈线和第八h面馈线,第一h面馈线的尺寸为2.6mm,第二h面馈线的尺寸为2.5mm,第三h面馈线的尺寸为2.67mm,第四h面馈线的尺寸为2.98mm,第五h面馈线的尺寸为2.7mm,第六h面馈线的尺寸为2.5mm,第七h面馈线的尺寸为2.6mm,第八h面馈线的尺寸为2.98mm。
10、进一步地,所述第一h面馈线、第三h面馈线、第五h面馈线和第七h面馈线沿紧凑型馈电网络的纵向设置,第二h面馈线、第四h面馈线、第六h面馈线和第八h面馈线沿紧凑型馈电网络的横向设置,其中第一h面馈线和第七h面馈线对称设置在第八h面馈线的两侧,第二h面馈线和第六h面馈线对称设置在第五h面馈线的两侧。
11、本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
12、1、本发明的8个端口采用了不同尺寸的h面馈线,即实现了8个端口不同的波导转换结构,解决了全部使用h面馈线存在的尺寸干涉问题;
13、2、本发明全部端口采用h面馈线,馈线高度变为1mm左右,天线的厚度变薄,降低了天线的重量,而且能够采用第一天线层采用金属薄板,第二天线层采用纯金属或塑料金属,降低了天线的成本。
1.一种基于lop封装技术的两层低成本波导天线,其特征在于:包含第一天线层、第二天线层和lop芯片,第一天线层可拆卸设置在第二天线层的一侧,第一天线层上设置有8组天线辐射缝隙,第二天线层的一侧设置有紧凑型馈电网络和8条波导缝隙阵天线,8条波导缝隙阵天线与8组天线辐射缝隙对应设置,8条波导缝隙阵天线与紧凑型馈电网络的一侧连接,lop芯片与紧凑型馈电网络的另一侧连接并位于第二天线层的另一侧,紧凑型馈电网络包含8条h面馈线。
2.根据权利要求1所述的一种基于lop封装技术的两层低成本波导天线,其特征在于:所述第一天线层采用纯金属制作并且厚度为0.1-0.5mm,第二天线层采用纯金属或塑料金属制作。
3.根据权利要求1所述的一种基于lop封装技术的两层低成本波导天线,其特征在于:所述天线辐射缝隙为6阵元天线辐射缝隙。
4.根据权利要求1所述的一种基于lop封装技术的两层低成本波导天线,其特征在于:所述第一天线层上在每一组天线辐射缝隙的两侧分别设置有一条第一凹槽,第一凹槽沿着天线辐射缝隙的长度方向设置,第二天线层上在每一条波导缝隙阵天线的两侧分别设置有一条第二凹槽,第二凹槽与第一凹槽的数量和位置一一对应。
5.根据权利要求1所述的一种基于lop封装技术的两层低成本波导天线,其特征在于:所述第一天线层的外侧边沿上设置有若干个第三凹槽,第二天线层的一侧边沿设置有与第三凹槽一一对应的定位凸块。
6.根据权利要求1所述的一种基于lop封装技术的两层低成本波导天线,其特征在于:所述第一天线层和第二天线层上开有若干个螺孔,第一天线层和第二天线层通过螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于lop封装技术的两层低成本波导天线,其特征在于:所述8条h面馈线分别为第一h面馈线、第二h面馈线、第三h面馈线、第四h面馈线、第五h面馈线、第六h面馈线、第七h面馈线和第八h面馈线,第一h面馈线的尺寸为2.6mm,第二h面馈线的尺寸为2.5mm,第三h面馈线的尺寸为2.67mm,第四h面馈线的尺寸为2.98mm,第五h面馈线的尺寸为2.7mm,第六h面馈线的尺寸为2.5mm,第七h面馈线的尺寸为2.6mm,第八h面馈线的尺寸为2.98mm。
8.根据权利要求7所述的一种基于lop封装技术的两层低成本波导天线,其特征在于:所述第一h面馈线、第三h面馈线、第五h面馈线和第七h面馈线沿紧凑型馈电网络的纵向设置,第二h面馈线、第四h面馈线、第六h面馈线和第八h面馈线沿紧凑型馈电网络的横向设置,其中第一h面馈线和第七h面馈线对称设置在第八h面馈线的两侧,第二h面馈线和第六h面馈线对称设置在第五h面馈线的两侧。
