用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的制作方法

用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导
1.本技术要求临时申请us63/182,726的优先权，其公开内容通过引用整体并入本公开内容中。
技术领域
2.本公开涉及例如用于汽车应用的天线系统。此外，本公开涉及包括这种天线系统的装置、制造这种天线系统的方法以及使用这种天线系统基于雷达检测来执行驱动操作的方法。


背景技术：

3.在汽车应用中使用天线系统来检测车辆的周围环境中的对象，例如道路特征、障碍物或其他车辆。这些天线系统通常包括一个或更多个天线，所述一个或更多个天线被配置为以电磁辐射的形式向环境发射电磁(em)能，检测待检测的对象对电磁能的反射。天线系统可以是雷达系统的一部分。
4.天线系统通常布置在车辆的车身处，例如布置在车辆的保险杠或车标之内或后面、布置在车身的角部或侧面等处。天线系统的天线模式的天线特性(例如指向性、增益或旁瓣抑制)通常取决于天线系统的各个天线的尺寸、形状、距离和布置。为了增强天线特性和/或允许针对不同的环境场景来灵活地调整天线特性，通常期望在天线系统内结合大量天线和/或大量单独的辐射元件。
5.由于各个天线和/或辐射元件的尺寸是由天线系统的工作波长给出的，并且通常与工作波长在相同的数量级上，因此各个天线和/或辐射元件可以不是任意小的。另一方面，对适于将天线系统布置在车体上的位置处的尺寸约束限制了天线系统的最大尺寸。因此，可以结合到天线系统中的单个天线和/或辐射元件的总数通常是有限的。
6.此外，当将各个天线彼此紧邻布置时，例如以与工作波长相当或小于工作波长的距离布置时，可能发生各个天线之间的相互电磁耦合，这通过在不希望的或不利的方向上引导电磁能而使天线特性恶化。因此，这种相互耦合对天线系统的各个天线可以彼此相邻布置的最小距离造成了限制，因此也对天线系统的最小尺寸造成了限制。
7.最后，天线系统的检测效率还取决于当在天线元件与天线系统的将天线与雷达系统对接的端口之间引导电磁能时在天线系统内发生的损耗。这些损耗通常限制了天线系统可以工作的最大功率。
8.因此，需要一种提供天线特性的灵活调整(例如指向性、增益和/或旁瓣抑制)但不显著改变或增加形状因数和/或损耗的天线系统。


技术实现要素：

9.在第一方面，本公开旨在一种天线系统，该天线系统包括：被配置为将天线系统连接到例如雷达芯片的雷达装置的馈电部分；以及例如辐射部分的波导部分，其包括一个或更多个辐射通道，其中，每个辐射通道被配置成耦合到雷达装置的通道。辐射通道填充有第
一电介质。辐射通道包括各自的表面，每个表面具有允许电磁能逸出和/或进入第一电介质的至少一个辐射元件。该天线系统还包括一个或更多个附加通道，所述附加通道填充有不同于第一电介质的第二电介质。附加通道电磁耦合到辐射通道，以允许在辐射通道与附加通道之间传输至少一部分电磁能。
10.通过将天线系统的辐射通道电磁耦合到附加通道并且通过用不同的电介质填充辐射通道和附加通道，根据本公开的天线系统允许辐射通道的辐射特性的灵活调整，而与天线系统内发生的损耗和形状因子无关。
11.例如，与空的或充气的辐射通道相比，第一电介质可以适于减小辐射通道的尺寸。与空的辐射通道相比，第一电介质可以减小在天线系统的工作频率在辐射通道内传播的电磁能的波长。因此，辐射元件的尺寸和间隔也减小，因为辐射元件通常适合于辐射通道内的电磁能的波长，以进行有效的能量传递。一方面，较小尺寸和间隔较近的辐射元件提供了减小辐射通道的尺寸的可能性，并因此在天线系统内释放空间用于布置例如波束成形元件的附加元件。另一方面，较小尺寸的辐射元件允许在天线系统的给定容积内布置较大数量的辐射元件，从而增加由天线系统提供的增益。
12.提供电磁耦合到辐射通道并且填充有不同于辐射通道的电介质的电介质的附加通道则允许与天线系统的其它部分(诸如附加通道)的传输特性来调整辐射通道的传输特性。
13.例如，第二电介质可以具有与第一电介质的损耗角正切不同的损耗角正切。例如，损耗角正切可以相差至少10倍、至少20倍、至少50倍或至少100倍。例如，第二电介质的损耗角正切可以比第一电介质的损耗角正切小所述倍数中的一个。然后，附加信道提供允许电磁能量的有效传输的传播信道。然后，附加通道例如可以是将辐射通道耦合到雷达装置的路由通道。
14.第二电介质的损耗角正切也可以大于第一电介质的损耗角正切，例如大于所述倍数中的一个。然后，附加通道可以被配置为例如吸收部分电磁能的吸收通道，例如吸收不然将恶化天线系统的辐射特性的部分。这样的部分可以是例如被置于辐射元件前面的天线罩朝向辐射通道反射回的部分，或者是例如沿着包括辐射元件的表面作为表面电流传播的部分。
15.第一电介质可以是非空气电介质，例如非气体电介质、非液体电介质，例如固体电介质。这些电介质可以具有不同于1的相对介电常数，并且同时在天线系统的组装期间易于制造和处理。第一电介质可以是聚合物，例如聚酰亚胺。例如，第一电介质可以是聚醚酰亚胺(pei)，例如未增强的或增强的聚醚酰亚胺。增强的聚醚酰亚胺可以例如包含玻璃纤维。通常，第一电介质可以是非晶的和/或热塑性材料。
16.第二电介质可以是非固体电介质，诸如液体电介质、气体电介质，例如空气电介质(例如空气)。这些电介质由于其较小的极化度而在附加通道内具有低的电磁损耗。
17.第二电介质也可以是非空气电介质，诸如非气体电介质、非液体电介质，例如固体电介质。第二电介质例如可以是被配置成在天线系统的工作频率吸收电磁能的吸收体材料。吸收体材料的损耗角正切大于空气和/或第一电介质的损耗角正切。例如，吸收体材料可以具有至少0.05、0.1或0.2的损耗角正切。
18.至少一个辐射通道可以至少部分地，例如完全地填充有第一电介质。类似地，至少
一个附加沟道可以至少部分地，例如完全地填充有第二电介质。
19.除了填充有第一电介质的一个或更多个辐射通道之外，天线系统还可以包括不包含第一电介质的一个或更多个其它辐射通道。所述其它辐射通道可以填充有不同的电介质，例如空气。
20.除了填充有第二电介质的一个或更多个附加通道之外，天线系统还可以包括不包含第二电介质的一个或更多个附加通道。
21.至少一个辐射通道与至少一个附加通道之间的电磁耦合可以是直接耦合，例如通过在辐射通道内行进的电磁模式与在附加通道内行进的电磁模式之间转换的传递部分。这种传递部分例如可以构造成截锥形和/或扭曲部分。电磁耦合也可以是辐射耦合。例如，所传递的电磁能可以作为辐射例如经由辐射元件在辐射通道与附加通道之间传播。电磁耦合也可以是导电耦合。例如，所传递的电磁能可以作为电流(例如表面电流)在辐射通道与附加通道之间传播。
22.辐射通道和附加通道可以彼此相邻地布置，例如彼此横向相邻布置。例如，辐射通道和附加通道可以共享公共的邻接壁。附加通道和辐射通道可以例如彼此平行地定向。
23.辐射通道和附加通道也可以沿着辐射通道内电磁能的传播方向彼此相邻地布置。例如，辐射通道和附加通道可以彼此纵向对准。例如，附加通道可以形成连接到辐射通道的路由通道，所述路由通道与辐射通道交换电磁能。
24.每个辐射通道可以是天线系统的单个天线的一部分。例如，各个辐射通道可以构成天线系统的各个天线。附加地或另选地，一个或更多个辐射信道可以一起形成天线系统的天线中的一个。通常，天线系统的各个天线包括被配置为在天线系统和天线系统的辐射场之间相干地传递电磁能的所有辐射元件和/或辐射通道。
25.每个辐射元件可以构成天线系统的天线元件。辐射元件可以被配置成在辐射通道的内部与天线系统的环境之间转换电磁能。在环境中，电磁能可以作为辐射传播。单独的辐射元件可以被配置为槽、锥体等。
26.辐射通道和/或附加通道可以被配置为在天线系统的工作频率引导电磁能的波导。例如，波导可以被配置为包括由导电结构(例如金属结构)在至少两个横向方向上定界的腔体的三维波导。波导允许电磁能在至少一个方向上传播，例如在传播方向上。在波导内，电磁能以由波导的维度限定的波导的正常模式的形式传播。这种正常模式可以是例如te或tm模式。
27.围绕腔体或通道的导电结构对于在通道内传播的电磁能是不透明的。它们可以至少部分地，例如全部地由实心壁形成。它们也可以至少部分地，例如全部地由间隔开的结构形成，例如在衬底集成波导中形成侧壁的通孔。间隔开的结构之间的间距可以比在波导内传播的电磁能的波长小，例如小至少五倍或至少十倍。
28.对波导的腔体进行划界的导电结构可以包括开口以在腔体的外部与内部之间耦合电磁能。这种开口例如可以由用于发射和/或接收电磁辐射的辐射元件形成，或者由用于在相应的通道与另一引导结构(例如另一通道或任何其它传导结构，例如传输线)之间耦合电磁能的端口形成。
29.辐射元件可以形成在辐射通道的对辐射通道进行划界的侧表面处，所述侧表面平行于辐射通道内的电磁能的传播方向。辐射元件还可以形成在辐射通道的对辐射通道进行
划界的端面处，该端面垂直于传播方向。辐射元件的至少一部分(例如所有辐射元件)可以布置在天线系统的同一表面上。该表面可以是朝向天线系统的视场定向的天线系统的前表面。
30.辐射通道可以被配置成在它们的介电材料中产生驻波图案。例如，辐射通道可以在至少一个纵向端部处，例如在两个纵向端部处由导电结构封闭。所述至少一个辐射元件(例如每个单独的辐射元件)可以被布置在与辐射通道内驻波图案的电场的最大值相对应的纵向位置处。这些纵向位置沿着纵向以对应于第一电介质内电磁能的波长的一半的距离间隔开。
31.天线系统的波导部分可以包括至少一个吸收构件。吸收构件可以被构造成吸收部分电磁能。这些部分可以是不然将恶化天线系统的辐射图的部分。被吸收的部分可以是布置了辐射元件的表面上的表面电流和/或来自天线系统的其它部分(诸如布置在辐射元件前面的天线罩)的背向反射。
32.吸收构件可以位于包括辐射元件的表面处。例如，吸收构件可在这些表面处露出。
33.吸收构件可以位于辐射通道附近，例如平行于辐射通道。它们可以被配置成在布置了辐射元件的表面处接收电磁能的被吸收部分。吸收构件可以被构造为隔离部分和/或吸收通道。
34.吸收构件可以位于辐射通道附近。例如，吸收构件可以位于两个相邻的辐射通道之间。吸收构件也可以位于辐射通道与天线系统的天线板的边缘之间。
35.吸收构件可连接到吸收层，该吸收层被构造成吸收由吸收构件捕获的电磁能。吸收层可以平行于辐射通道内的电磁能的传播方向延伸。例如，吸收层可以在所有辐射通道上延伸，例如在垂直于传播方向的横向上。吸收层可以布置在辐射通道的与包括辐射元件的表面相反的一侧。
36.隔离构件与吸收层之间的连接可以设置在两个辐射通道之间。
37.隔离构件(例如隔离部分和/或吸收通道)可以包括吸收体材料。吸收体材料可以是塑料。吸收体材料例如可以是聚酯，例如聚乳酸(pla)。吸收体材料也可以是聚苯乙烯，例如高抗冲聚苯乙烯(hips)。
38.雷达设备可以是发射器和/或接收器，例如收发器。雷达装置可以包括集成电路。例如，雷达装置可以被配置为单片微波集成电路(mmic)或至少两个联接的mmic。雷达装置的通道可以是雷达装置的各个端口。雷达装置可以被配置为例如经由各个通道独立地发射和/或接收各个雷达信号。
39.馈电部分可以包括提供雷达装置与天线系统之间的接口的一个或更多个联接端口。每个单独的辐射通道可以经由诸如路由通道的中间信号路径耦合到联接端口中的一个。中间信号路径可以被配置为传输线和/或波导。
40.根据实施方式，第一电介质具有大于1的相对介电常数或介电常数。例如，第一电介质的相对介电常数可以是至少1.5、至少2、至少2.5或至少3，例如2或3。在相对介电常数大于1的情况下，在辐射通道内传播的电磁能的波长小于充气通道内的波长。因此，辐射元件的尺寸也可以保持得小于充气通道的尺寸。因此，辐射通道可以具有小尺寸和/或容纳大量辐射元件。
41.根据一个实施方式，一个或更多个附加通道形成天线系统的路由部分的路由通
道，例如中空通道。馈电部分然后被配置成将每个路由通道连接到雷达装置的通道，并且附加通道与辐射通道之间的电磁耦合将一个或更多个辐射通道中的每个通道耦合到路由通道中的一个。在天线系统的路由通道和辐射通道内提供不同的电介质允许使路由通道适应电磁能的低损耗传播，并使辐射通道适应辐射元件的小尺寸和紧密间隔。
42.第二电介质的损耗角正切可以小于第一电介质的损耗角正切。另外地或另选地，第二电介质的相对介电常数或介电常数可以小于第一电介质的相对介电常数或介电常数。例如，第一电介质可以是固体电介质，而第二电介质可以是空气。
43.根据实施方式，第二电介质是液体电介质，例如空气电介质，例如空气，和/或第一电介质是非空气电介质，例如非液体电介质，例如固体。
44.根据一个实施方式，该天线系统还包括转换部分，该传递部分被配置成在这些路由通道的第二电介质与这些辐射通道的第一电介质之间转移被允许逸出和/或进入这些辐射元件的电磁(em)能。传递部分可以包括将电磁能从各个路由通道耦合到各个辐射通道的传递段。传递段例如可以包括截锥形部分和/或功率分配器和/或移相器等。
45.根据一个实施方式，第一辐射通道和第二辐射通道被连接到路由通道中的同一个路由通道。这允许将第一辐射通道和第二辐射通道都连接到雷达装置的同一通道。因此，第一辐射通道和第二辐射通道可以形成经由雷达装置的同一通道控制的天线装置的单个天线的一部分。
46.根据一个实施方式，第一辐射通道和第二辐射通道被连接到不同的路由通道。这允许将第一辐射通道和第二辐射通道连接到雷达装置的不同通道。因此，第一辐射通道和第二辐射信道可以充当天线系统的独立天线。
47.根据实施方式，路由部分被设置在路由层中，并且波导部分包括辐射层。辐射层由此邻近路由层的一侧，并且具有允许电磁能逸出和/或进入第一电介质的至少一个辐射元件的各个辐射通道的表面位于辐射层的与路由相反的一侧。
48.在各个层中提供路由部分和波导或辐射部分导致天线系统具有低的高度，例如在各个通道内的电磁能的辐射方向和/或传播方向上。这些单独的层在高度方向上的延伸可以小于在垂直于高度方向的横向方向上的延伸。
49.每个单独的层可以包括用于每个单独的辐射通道或用于每个单独的路由通道的单独的开口或腔体。各个辐射元件可以由各个辐射通道的开口的各个末端形成，由此其中，所述末端位于辐射层的与辐射层面向路由层的一侧相反的一侧。在这些单独的层中，这些开口或腔体可以在这些横向方向上彼此相邻地布置。
50.辐射层中的各个辐射通道可以各自形成喇叭天线。喇叭天线可以包括锥形侧壁。例如，喇叭天线可以被配置为波纹喇叭天线。
51.辐射层可以布置在路由层的顶部，例如直接设置在路由层的顶部，或者在路由层与辐射层之间具有一个或更多个中间层。
52.辐射层可以包括彼此叠置的几个子层。各个子层内的开口尺寸可以从辐射层的面向路由层的一侧向辐射层的与路由层相反的一侧增加。这种尺寸增加可以提供各个辐射通道的锥形横截面，例如，以形成各个喇叭天线。
53.根据实施方式，波导部分包括另一辐射层，其中，该另一辐射层邻近辐射层的与路由层相反的一侧，并且其中，该另一辐射层包括具有允许电磁能逸出第一电介质的至少一
个辐射元件的各个辐射通道的表面。这种另外的辐射层可以被配置成增强进入和/或离开这些单独的辐射元件的电磁能的指向性。
54.所述另一辐射层可以与所述辐射层一体形成。另外的辐射层也可以被配置为连接到辐射层的单独的层。该另外的辐射层可以被布置在该辐射层的顶部，例如直接布置在该辐射层的顶部，或者在该另外的辐射层与该辐射层之间具有一个或更多个中间层。
55.根据一个实施方式，所述至少一个辐射通道包括辐射层的用第一电介质填充的腔体。腔体可以由辐射层内的开口形成。
56.根据一个实施方式，该辐射层的腔体具有从该路由层延伸穿过该辐射层并且直到该另一辐射层的形状。腔体可以例如形成穿过路由层的通孔。对于没有该另外的辐射层的实施方式，腔体可以从路由层穿过辐射层延伸到与邻接路由层的路由层的一侧相反定位的辐射层的表面。
57.根据一个实施方式，馈电部分设置在馈电层中，并且路由层与馈电层相邻。例如，路由层的与辐射层相邻的一侧可以位于与馈电层相反的位置。这提供了天线系统的紧凑结构。
58.路由层可以布置在馈电层之上，例如直接布置在馈电层之上，或者在路由层与馈电层之间具有一个或更多个中间层。
59.根据实施方式，馈电部分被配置为在馈电层的与路由层相反的底表面处将雷达装置的通道连接到天线系统。这允许将天线系统布置在雷达装置之上，并因此允许包括天线系统和雷达装置的雷达系统的紧凑堆叠构造。
60.根据实施方式，路由层和辐射层包括平行层的堆叠。这提供了天线系统的紧凑结构。
61.根据一个实施方式，该路由层还包括传递部分，该传递部分被配置成在路由通道的第二电介质与辐射通道的第一电介质之间转移被允许逸出和/或进入这些辐射元件的em能。传递部分可以包括上述传递段。
62.通常，辐射层和/或路由层和/或另外的辐射层和/或馈电层中的每一个可以包括几个子层。同一层的各个子层可以由相同的材料形成。它们可以彼此堆叠。
63.根据一个实施方式，一个或更多个附加通道被配置为吸收通道，其中，第二电介质被配置为吸收体材料，并且其中，各个吸收通道的各个表面都具有至少一个吸收元件，例如吸收元件的图案，其允许进入和/或离开第一电介质的部分电磁能被吸收体材料吸收。电磁能的所述部分可以是例如辐射通道的表面附近的em反射和/或在至少一个辐射通道的表面处传播的表面电流。这样的吸收通道通过消除由反射和/或表面电流产生的辐射而改善了天线系统的辐射图，并且因此对适合于天线系统的应用场合的辐射图没有贡献。
64.吸收通道形成天线系统的吸收部件。
65.一个或更多个吸收通道可以位于辐射通道附近，例如在垂直于辐射通道内的电磁能的传播方向的横向上。例如，吸收通道可以平行于辐射通道取向。吸收通道可以位于辐射通道中的一个与天线系统的天线板的边缘之间。吸收通道也可以位于两个辐射通道之间。
66.类似于辐射通道，吸收通道可以被配置为波导。它们可以具有与辐射通道相同的尺寸。该尺寸例如可以是横向尺寸，例如垂直于具有辐射元件的表面的横向高度，和/或平行于具有辐射元件的表面的横向宽度。尺寸也可以是辐射通道和吸收通道沿传播方向的长
度。
67.至少一个吸收通道的至少一个吸收元件(例如吸收元件的图案)的尺寸和位置可设置成产生与至少一个辐射通道产生的辐射图案重叠和/或对应的辐射图案。因此，吸收通道的吸收元件可以被配置成例如通过模仿辐射通道的辐射元件来有效地捕获朝向吸收元件反射的电磁能。
68.例如，至少一个辐射通道的辐射元件的图案和至少一个吸收通道的吸收元件的图案可以相等。
69.根据一个实施方式，吸收元件(例如，吸收元件图案的每个吸收元件)包括吸收槽和/或吸收锥以捕获电磁能的所述部分。所述槽和/或所述锥体相对于吸收通道可具有与辐射通道的辐射元件相对于辐射通道相同的尺寸和/或相同的布置。
70.吸收通道的吸收元件的图案可以与辐射通道的辐射元件的图案基本上相等，例如相等。例如，吸收通道的吸收元件的图案的各个吸收元件可以具有与辐射通道的辐射元件的图案的各个辐射元件相同的尺寸和/或相同的布置。通常，使吸收元件的图案尽可能类似于辐射元件的图案。例如，吸收元件的图案可以与辐射元件的图案完全相同。
71.吸收元件(例如每个吸收元件)可以被配置为超材料结构。例如，吸收元件或每个吸收元件可以被配置成用于捕获具有预定特性(例如，频率和/或波长和/或入射角度等)的电磁能。
72.根据一个实施方式，辐射通道的外壁与吸收通道的外壁相邻。这提供了天线系统的紧凑结构。相邻的壁例如可以是平行于传播方向和/或垂直于包括吸收和/或辐射元件的表面取向的侧壁。例如，辐射通道和吸收通道可以共用共同的外壁，该外壁形成辐射通道的壁和更多的吸收通道的壁。
73.根据一个实施方式，该天线系统还包括吸收层，该吸收层被布置在以下各项中的至少一项之下：辐射通道；吸收通道；辐射通道的外壁；或吸收通道的外壁。吸收层由此被配置成与吸收通道相比将这些em反射吸取得更远离该辐射通道。这种吸收层进一步增加了吸收通道对电磁能的吸收，从而增强了天线装置的天线特性。
74.根据一个实施方式，吸收层被填充有吸收体材料。这有效地防止了由吸收元件捕获的电磁能的发射。
75.根据实施方式，吸收层包括通过吸收通道的与具有至少一个吸收元件的表面相反的另一表面到吸收通道的界面。这种界面允许将吸收层布置在吸收通道和/或辐射通道的与包括辐射元件和/或吸收元件的一侧相反的一侧上。因此，有效地防止了由吸收元件捕获的电磁能的再发射。
76.除了所述至少一个吸收通道之外或者代替所述至少一个吸收通道，所述天线系统还可以包括被配置为隔离部分的至少一个吸收构件。这种隔离部分可以直接嵌入到天线系统中，例如嵌入到天线系统的天线板中。隔离部分可以例如没有波导结构。
77.根据一个实施方式，该波导部分包括由隔离部分分隔开的至少一对辐射通道，该隔离部分被配置成通过吸收被允许逸出和/或进入该对辐射通道中的第一辐射通道和第二辐射通道中的每一个辐射通道的em能的杂散部分来防止所述第一辐射通道与第二辐射通道之间的干扰。这种隔离部分改善了天线装置的发射特性。
78.隔离部分可以被配置为条或带。隔离部分可以沿着辐射通道内的电磁能的传播方
向延伸。
79.隔离部分可以在包括辐射元件的天线装置的表面处露出。附加地或另选地，隔离部分可以在该表面之下延伸。隔离部分可以平行于辐射通道来布置。
80.隔离部分可以位于辐射部分的腔体内。腔体可以在具有辐射元件的表面处具有开口。该腔体例如可以构造为纵向凹槽。
81.根据实施方式，每个辐射通道的表面是每个辐射通道的第一表面，并且隔离部分从该对辐射通道延伸到布置在每个辐射通道的第二表面下方的隔离层，第二表面与第一表面相对。此外，该隔离层被配置成吸收em能的由该隔离部分吸收的杂散部分。这种隔离层进一步增加了隔离部分的吸收能力。隔离层可以构成吸收层。隔离层可以被配置为如上面结合吸收通道和吸收层所描述的那样。
82.通常，天线系统可以包括位于至少一个辐射通道的背离具有至少一个辐射元件的表面的一侧的吸收层。例如，该侧面可以与具有辐射元件的表面相反的定位。吸收层可以连接到在具有至少一个辐射元件的表面处露出的吸收结构。该连接可以被配置成引开电磁能的由吸收结构接收到的部分并且将它们引导到吸收层。吸收结构例如可以是隔离部分和/或吸收通道。
83.根据一个实施方式，该隔离部分包括超材料吸收衬底或元件，该超材料吸收衬底或元件被配置成在该隔离部分的多个超材料结构内吸收被允许逸出和/或进入该第一辐射通道和第二辐射通道中的每一个辐射通道的em能的杂散部分。这种超材料结构可以有效地捕获具有预定特性(例如频率、波长、入射角度等)的电磁能。例如，超材料结构可以被配置成捕获具有预定频率和/或波长和/或入射角的电磁能。
84.超材料结构可以例如被配置为金属结构，例如铜结构。超材料结构可以布置在吸收衬底上，例如布置在吸收体材料上。
85.超材料结构可以位于包括辐射元件和/或吸收通道的吸收元件的天线系统的表面处。
86.根据一个实施方式，天线系统的隔离部分部分地伸出第一辐射通道的表面，部分地伸出第二辐射通道的表面，并且伸入将第一辐射通道和第二辐射通道分开的邻接壁中。这允许天线系统的紧凑结构。
87.根据实施方式，辐射通道中的第一辐射通道的辐射元件的图案和辐射通道中的第二辐射通道的辐射元件的图案被雷达装置的工作频率处的波长的一半分开。各个辐射信道之间的这种分离允许有效的波束形成和/或允许天线系统在多输入多输出(mimo)配置中的操作。通常，辐射通道中的第一辐射通道的辐射元件的图案和辐射通道中的第二辐射通道的辐射元件的图案可以被工作频率处的波长的一半的整数倍分开。
88.根据实施方式，辐射通道中的第一辐射通道和辐射通道中的第二辐射通道由邻接壁隔开，该邻接壁比第一辐射通道的外壁厚例如至少两倍、例如至少六倍，和/或比第二辐射通道的外壁厚例如至少两倍、例如至少六倍。提供具有比外壁厚的邻接壁的第一辐射通道和/或第二辐射通道提供了各个辐射通道与相邻结构之间的隔离，例如第一辐射通道和第二辐射通道的相互隔离，同时保持天线系统的整体尺寸紧凑。
89.根据一个实施方式，该波导部分的这些辐射通道的尺寸小于空气波导的一个或更多个辐射通道的对应尺寸，该空气波导被配置成允许等量的em能通过该空气波导的辐射元
件逸出和/或进入空气电介质。这种辐射通道提供了紧凑的天线系统。例如，该波导部分的填充有该第一电介质的这些辐射通道中的一个的大小可以小于空气波导的通道的对应大小，该空气波导被配置成允许等量的em能通过该空气波导的辐射元件逸出和/或进入空气电介质。因此，空气波导的每个辐射通道可以包括与填充有第一电介质的辐射通道相同数量的辐射元件。
90.根据实施方式，该波导部分的辐射通道的尺寸包括波导部分的辐射通道的最大长度，并且空气波导的辐射通道的相应尺寸包括空气波导的辐射通道的最大长度。因此，天线系统在纵向上具有紧凑的尺寸。
91.该波导部分的辐射通道可以比转换相同量的电磁能的充气波导的相应辐射通道短。这种长度的减小可能是由于填充有第一电介质的辐射通道内的电磁能的波长与填充有空气的相应辐射通道内的电磁能的波长相比较短。较短的波长允许各个辐射元件之间的较小距离和/或各个辐射元件沿辐射通道内的传播方向的较短长度。
92.根据实施方式，该波导部分的辐射通道的尺寸包括该波导部分的辐射通道的最大面积或体积，并且空气波导的辐射通道的相应尺寸包括空气波导的辐射通道的最大面积或体积。该面积例如可以是垂直于辐射通道内的传播方向的各个辐射通道的横截面积。与填充有空气的辐射通道相比，填充有第一电介质的辐射通道内的电磁能的较小模体积可以导致面积和/或体积的减小。
93.根据一个实施方式，这些辐射通道中的每一个的辐射元件的图案中的辐射元件的数量大于空气波导的空气通道的辐射元件的图案中的辐射元件的数量，该空气波导被配置成允许从空气通道逸出的em能与允许这些辐射元件逸出的em能等量。
94.根据一个实施方式，辐射通道可以被配置成容纳比具有相同尺寸并且填充有空气而不是第一电介质的对应辐射通道更多数量的辐射元件。因此，填充有第一电介质的辐射通道和填充有空气的辐射通道两者的辐射元件二者可以分别被间隔开第一电介质或空气内的电磁能的波长的一半的相同整数倍。
95.根据一个实施方式，第一电介质是结构化电介质，其被配置为充当用于电磁能逃逸和/或进入第一电介质的透镜。这样的第一电介质允许附加地使天线系统的辐射图成形，并且从而使辐射特性适应天线系统的工作环境。
96.这种结构化电介质例如可以集成到包括路由层和辐射层的天线系统的辐射通道中。例如，这样的结构化电介质可以被集成到被配置为喇叭天线的单独的传播信道中。
97.根据实施方式，辐射通道和/或附加通道包括金属和/或塑料，例如金属涂覆的塑料。这允许天线系统的容易且成本有效的制造。
98.辐射通道和/或附加通道可以包括涂覆有金属(例如铜)的塑料主体。塑料可以是在天线系统的工作频率具有低损耗角正切的塑料。例如，塑料可以是聚酰亚胺、聚丙烯、abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)等。
99.通常，辐射通道和/或附加通道可以包括作为模制部件(例如注射成型部件)提供的主体。该主体也可提供为通过3d打印制造的主体。主体也可以作为层压部件来提供。此外，它可以被提供为钎焊零件提供，例如提供为由钎焊铝制成的零件。
100.主体可以由导体制成。主体也可以由绝缘体例如塑料制成。主体可以具有导电涂层。涂层可以例如通过电镀和/或镀锌和/或喷涂等来施敷。
101.根据实施方式，辐射通道和/或附加通道被配置为波导，例如管状波导。波导可以具有垂直于传播方向的横向尺寸，其适合于沿着传播方向传播的电磁能的模体积。波导可以在两个纵向端部开口。或者，它们也可以在至少一个纵向端封闭，例如在两个纵向端封闭。
102.例如，辐射通道可以在一个纵向端封闭，并在另一个纵向端邻接到附加通道，例如路由通道。
103.根据一个实施方式，所述一个或更多个辐射通道各自包括辐射元件的图案，这些辐射元件沿着辐射通道内的电磁能的纵向方向和/或传播方向顺序地耦合到对应的辐射通道。这允许辐射元件的有效馈送。
104.例如，辐射元件可以具有对应于辐射通道内传播的电磁能的波长的一半的整数倍的纵向间隔。整数倍可以例如等于1。
105.根据一个实施方式，辐射通道的数量大于或等于附加通道的数量。
106.根据一个实施方式，每个附加通道包括腔体，该腔体至少在其横截面上为矩形形状，例如在所有三个维度上为矩形形状，并且填充有第二电介质。腔体可以是形成各个附加通道的波导的腔体。对于其它实施方式，至少一个附加通道可以包括腔体。其它附加通道可以不包括腔体。
107.根据一个实施方式，每个辐射通道包括腔体，该腔体至少在其横截面上是矩形形状的，例如在所有三个维度上是矩形形状的，并且填充有第一电介质。腔体可以是形成各个辐射通道的波导的腔体。对于其它实施方式，至少一个辐射通道可以包括腔体。其它辐射通道可以不包括腔体。
108.根据实施方式，所述一个或更多个辐射通道由第一部分和第二部分形成，其中，所述第一部分仅部分地围住所述第一电介质，并且其中，所述第二部分在接触区域中连接到所述第一部分。辐射通道的这种构造允许容易的制造。
109.第一部分和第二部分可以一起形成至少在垂直于辐射通道内的传播方向的横向上完全围住第一电介质的腔体。例如，第一部分和第二部分可以一起形成在两个横向方向上(例如在所有三个维度上)围住第一电介质的腔体。
110.第一部分可以被构造成在腔体的第一腔体部分内容纳第一电介质。第二部分可以被构造成在腔体的第二腔体部分内容纳第一电介质。例如，第一腔体部分可以被构造为在形成辐射通道的第一部分内的凹槽，和/或第二腔体部分可以被构造为在形成辐射通道的第二部分内的凹槽。第一部分或第二部分也可以仅覆盖保持第一电介质的腔体，并且该腔体然后可以完全形成在第一部分和第二部分中相应的另一个部分内。
111.接触区域可以包括该第一部分的接触表面，该接触表面抵靠在该第二部分的对应接触表面上。第一部件的接触表面和/或第二部件的接触表面可以被构造为金属表面。该第一部分的接触表面和/或该第二部分的接触表面可以被构造成平坦表面。第一部分的接触表面和/或第二部分的接触表面可以定向为平行于保持辐射通道的辐射元件的表面。
112.根据实施方式，第一部分包括至少一个辐射元件。第一部分然后可以形成辐射通道的一部分。
113.根据一个实施方式，接触区域平行于辐射通道的具有该至少一个辐射元件的表面延伸和/或平行于该辐射通道内的电磁能的传播方向延伸。这允许在连接第一部分和第二
部分之前在辐射通道内容易地布置第一电介质。
114.根据实施方式，接触区域位于第一电介质的侧表面处，该侧表面将电介质的第一表面与电介质的第二表面连接起来。因此，电介质的第一表面和第二表面位于电介质的相反侧，并且第一表面位于该辐射通道的具有辐射元件的表面附近。这种结构允许将第一部分和第二部分制造为辐射通道的顶部和底部部分，并且在天线系统的制造期间以简单的方式连接这些部分。
115.根据实施方式，第二部分包围住第一电介质的未被第一部分包围住的剩余部分。因此，第一部分和第二部分可以形成电介质的外壳。例如，第一部分和第二部分可以完全形成辐射通道。
116.根据实施方式，第一部分和第二部分均包括容纳第一电介质的一部分的腔体部分。这允许在连接这些部分以形成传播通道之前在第一部分或第二部分内布置电介质。
117.根据实施方式，第二部分包括辐射通道的另一表面，该表面平行于具有至少一个辐射元件的表面取向。对于这样的实施方式，接触区域可以位于两个平行表面之间。这允许在辐射通道内容易地布置第一电介质，并且允许容易地连接第一部分和第二部分以形成辐射通道。
118.类似于辐射通道，附加通道也可以由第一部分和第二部分形成，其中，第一部分仅部分地包围住第二电介质，并且其中，第二部分在接触区域中连接到第一部分。结合形成辐射通道的第一部分和第二部分公开的所有实施方式和技术效果也适用于形成附加通道的第一部分和第二部分，反之亦然。
119.形成辐射通道的第一部分也可以是形成附加通道的第一部分，并且形成辐射通道的第二部分也可以是形成附加通道的第二部分。例如，第一部分可以部分地包围住第一电介质和第二电介质，并且第二部分也可以部分地包围住第一电介质和第二电介质。
120.例如，第一部分可以部分地包围住所有辐射通道和/或所有附加通道。第二部分也可以部分地包围住所有辐射通道和/或所有附加通道。第一部分可以形成包括辐射元件的天线系统的顶部，并且第二部分可以形成该天线系统的底部。
121.在另一方面，本公开涉及一种设备，该设备包括根据本公开的天线系统和诸如雷达芯片的装置，该设备被配置为经由天线系统发射或接收电磁信号。结合根据本公开的天线系统公开的所有特征，实施方式和技术效果也适用于该设备，反之亦然。
122.根据实施方式，装置和/或天线系统是雷达系统的一部分。
123.根据一个实施方式，雷达系统被配置为安装为诸如机动车辆的车辆的一部分。雷达系统可以配置为安装在车辆的前部和/或侧部和/或角部处。
124.在另一方面，本公开旨在一种方法，该方法包括由车辆(例如机动车辆)基于使用根据本公开的天线系统观察到的雷达检测来执行驾驶操作。结合根据本公开的天线系统和设备公开的所有特征，实施方式和技术效果也适用于该方法，反之亦然。
125.驾驶操作可以是高级驾驶员辅助操作。该操作可以是提供转弯控制、变道辅助、自适应巡航控制、紧急制动辅助、车道偏离警告、盲点监视、碰撞警告、驾驶员监视、自动停车等操作。
126.在另一方面中，本发明旨在一种包括指令的计算机可读存储媒体，所述指令在执行时使车辆(例如，机动车辆)的至少一个处理器基于使用根据本发明的天线系统观测到的
雷达检测来执行驾驶操作。
127.在另一方面，本公开旨在一种系统，该系统包括用于基于使用根据本公开的天线系统观察到的雷达检测来执行驱动操作的装置。
128.在另一方面，本公开旨在一种车辆，例如机动车辆，其包括根据本公开的天线系统和/或具有天线系统的雷达系统。
129.本公开还旨在一种制造天线系统的方法，该方法包括：提供辐射通道的第一部分和辐射通道的第二部分；在第一部分与第二部分之间放置电介质；接合所述第一部分和所述第二部分以形成所述辐射通道，其中，所述辐射通道具有填充有所述电介质的腔体。
130.这种方法允许容易地制造天线系统。该方法可以是制造根据本公开的天线系统的方法。这样，结合根据本公开的天线系统公开的所有实施方式和技术效果也适用于制造天线系统的方法，反之亦然。
131.根据一个实施方式，第一部分具有适于容纳电介质的第一腔体部分和/或第二部分具有适于容纳电介质的第二腔体部分。在连接第一部分和第二部分以形成辐射通道之前，可以将电介质布置在第一腔体部分或第二腔体部分内。这允许电介质相对于第一和/或第二部分容易对准。
132.根据一个实施方式，提供该第一部分和/或第二部分包括通过模制(例如通过注射成型)来形成该第一部分和/或第二部分。这允许这些部件的低成本制造。
133.根据一个实施方式，该第一部分和/或该第二部分设有导电表面，例如配备有金属涂层。然后，金属涂层可以直接形成定界辐射通道的导电结构。例如，第一部分和/或第二部分可以被提供为承载导电表面的塑料部件。导电表面还可以存在于第一部分和/或第二部分的接触表面处，在接合第一部分和第二部分之后，第一部分和/或第二部分在接触区域内彼此相邻地定位。这可以防止接触区域处的电磁能泄漏。
134.根据实施方式，该方法包括将电介质提供为固体元件，例如条或板。这允许天线系统的容易制造。该部分可以是例如具有矩形横截面的矩形条，例如垂直于辐射通道的传播方向的矩形横截面。
135.总之，本文描述了用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的技术、设备和系统。所述设备可以包括天线系统。所述天线系统包括具有一个或更多个中空通道的路由部分；每个中空通道填充有空气电介质。天线系统的馈电部分被配置成将每个中空通道连接到雷达芯片的相应通道。该天线系统还包括波导部分，该波导部分包括对应于每个中空通道的一个或更多个辐射通道。每个辐射通道加载有非空气电介质，每个辐射通道的表面具有允许em能逸出非空气电介质的辐射元件的图案。
136.在另一示例中，一种设备包括另一天线系统。更另一个天线系统包括第一层、第二层、第三层和第四层。第一层包括被配置成将雷达芯片的信道连接到该天线系统的馈电部分。第二层与第一层相邻，并包括具有中空通道的路由部分，该中空通道构造成保持空气电介质。中空通道经由馈电部分电耦合到雷达芯片的通道。第三层与第二层的与第一层相反的一侧相邻。该第三层包括第一波导部分，该第一波导部分包括耦合到中空通道的辐射通道，该辐射通道加载有非空气电介质。第四层与第三层的与第二层相反的一侧相邻。该第四层限定了第二波导部分，该第二波导部分包括一表面，该表面限定了允许em能逸出该天线系统的多个辐射元件。
137.在另一示例中，一种设备包括又一天线系统。该天线系统包括被配置成将天线系统连接到雷达芯片的馈电部分和波导部分。波导部分包括对应于雷达芯片的通道的辐射通道。辐射通道加载有非空气电介质，并且辐射通道的表面具有允许em能逸出该非空气电介质的辐射元件的图案。吸收通道与辐射通道成对。吸收通道与辐射通道配对，吸收通道加载有吸收体材料，并且吸收通道的表面具有吸收元件的图案，该图案允许辐射通道的表面附近的不希望的em反射被该吸收体材料吸收。
138.本文还描述了由上述概括的技术、设备置和系统执行的方法，以及本文阐述的其它方法，以及具有用于使处理器执行这些方法的指令的计算机可读存储介质，以及用于执行这些方法的装置。
139.本概述介绍了与用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导相关的简化概念，如在详细描述和附图中进一步描述的。本概述不旨在标识所要求保护的主题的基本特征，也不旨在用于确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
140.用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的一个或更多个方面的细节在本文中参考以下附图描述。在所有附图中经常使用相同的附图标记来表示相同的特征和部件：
141.图1示出了根据本公开的技术、设备和系统的示例环境，其中，车辆配备有雷达系统，该雷达系统具有用于低损耗信号分布的电介质加载波导和小形状因数天线；
142.图2-1示出了包括加载有空气的通道的空气波导；
143.图2-2示出了包括加载有非空气电介质的通道的电介质波导；
144.图3-1示出了具有充气的辐射部分的示例空气波导；
145.图3-2和图3-3示出了来自图3-1的空气波导的相邻辐射部分的辐射元件的示例尺寸；
146.图3-4和图3-5示出了在用非空气电介质填充辐射部分之后，来自图3-1的空气波导的相邻辐射部分的辐射元件的示例尺寸；
147.图4-1示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的示例电介质加载波导的俯视图；
148.图4-2示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的另一示例电介质加载波导的俯视图；
149.图4-3示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的第三示例电介质加载波导的俯视图；
150.图5示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的示例隔离部分的俯视图；
151.图6示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的另一示例隔离部分的俯视图；
152.图7-1示出了空气波导的辐射通道的截面图；
153.图7-2示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的示例辐射通道的截面图；
154.图7-3示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的示例辐射通道的截面图，其中，辐射通道由延伸到隔离层的隔离部分隔开；
155.图8说明根据本发明的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因数天线的电介质加载波导的平行层堆叠；
156.图9示出了根据本公开的技术、设备和系统的雷达系统的俯视图，其示出了用于低损耗信号分布的空气波导和电介质加载波导的片上安装与小形状因数天线之间的尺寸比较；
157.图10示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的辐射部分的三维视图；
158.图11-1示出了在方位角和仰角平面中的空气波导的示例天线方向图；
159.图11-2示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于方位角和仰角平面中的低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的示例天线方向图；
160.图12-1示出了空气波导的示例全向，已实现增益辐射图；
161.图12-2示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于方位角和仰角平面中的低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的示例全向、实现增益辐射图；
162.图13-1示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的示例辐射部分；
163.图13-2示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的另一示例辐射部分；
164.图13-3示出了根据本公开的技术、设备和系统的雷达系统的俯视图，该雷达系统包括用于低损耗信号分布的电介质加载波导和小形状因数天线的片上安装；
165.图13-4示出了图13-3所示的电介质加载波导的片上安装的杂散辐射特性；
166.图13-5示出了根据本公开的技术、设备和系统对图13-3所示的雷达系统所作的修改的俯视图，该修改包括用于低损耗信号分布的电介质加载波导和小形状因数天线的片上安装中的吸收通道；
167.图14示出了根据本公开的技术、设备和系统的使用用于低损耗信号分布的电介质加载波导和小形状因子天线的示例性过程；
168.图15示出了用于制造根据本公开的天线系统的方法的步骤；
169.图16示出了在执行图15的步骤之后的图15的天线系统；
170.图17示出了根据本公开的天线系统的天线板的顶视图；以及
171.图18示出了图17所示的天线板的截面图。
具体实施方式
172.概述
173.雷达系统是一些汽车系统用来获取周围环境信息的感测技术。天线用于引导被发射或接收的em能或射频信号并将其解释为雷达检测结果。与用单个天线元件可实现的辐射图相比，按阵列布置的多个天线元件可提供增加的增益和改进的指向性。来自多个天线元件的信号与适当的相位和加权振幅组合以提供期望的辐射图。
174.波导可用于将电磁能传送到天线元件和从天线元件传送电磁能。波导通常包括代表波导中的孔的辐射槽阵列。制造商可以选择辐射槽的数量和布置，以提供期望的电磁能的定相、组合或分裂。例如，辐射槽在波导表面中沿着电磁能的传播方向以半波长距离等距地间隔开。辐射槽的这种布置通常提供在方位面中具有相对均匀的辐射的宽辐射图案。
175.在驾驶场景中，汽车雷达系统的波导可以帮助防止外部干扰影响投影在视场中的辐射图。波导中的辐射槽允许处于波导的工作波长内的rf信号从波导泄漏；频率内em能被引导穿过波导通道。用介电常数或介电常数(dk)大于空气的通道材料形成波导可以减小其整体尺寸，同时增加其鲁棒性并保持其重量轻；波导内增加的em能损耗是非空气电介质的缺点。空气波导不遭受与非空气波导相同的em能损失；然而，以前，空气波导不能制造得足够小以用于汽车应用。即使现代制造可以生产出与非空气电介质波导一样小的空气波导，但是现有的空气波导仍然可能太大，特别是对于汽车或其它需要考虑性能、重量和空间限制的应用。
176.本文描述了使用空气电介质填充通道和非空气电介质填充通道的组合以获得空气和电介质波导二者的有益属性的波导。与传统的空气波导相比，波导内的em能损失。然而，使用比参照空气波导小的尺寸，示例波导可以比传统设计的参照空气波导占据更小的芯片或封装面积。波导具有路由部分，该路由部分具有填充有空气电介质的中空通道。可以对应于各个中空通道的辐射通道加载有非空气电介质。根据本发明，辐射通道加载有非空气电介质意味着辐射通道填充有非空气电介质。各个辐射通道的表面允许工作频率内的em能逸出非空气电介质。该表面包括辐射元件。所描述的波导可以特别有利地用于汽车环境中，例如检测车辆行进路径中的道路中的对象。
177.波导使非对称覆盖成为可能；此外，可以使两个辐射通道之间的分隔壁的制造公差更大。在两个辐射部分之间实现了增加的隔离，因为在它们之间允许有距离。所得到的波导较小，因此降低了成本。更大的指向性和改进的旁瓣电平是可能的，因为波导可以被配置为在辐射通道中包括比参照空气波导中的辐射器槽的量更大量的辐射器槽。
178.该示例波导仅仅是用于低损耗信号分布的电介质加载波导的所述技术、设备和系统的一个示例。本文描述了其他示例和实现。
179.操作环境
180.图1示出了根据本公开的技术、设备和系统的示例环境100，其中，车辆102配备有雷达系统104，雷达系统104具有用于低损耗信号分布的电介质加载波导112和小形状因数天线。雷达系统104可以使用波导112来实现车辆102的操作。在视场108中车辆102附近的对象106的接近度、角度或速度可以由雷达系统104以雷达数据输出的形式被报告。
181.尽管被例示为汽车，但车辆102可以代表或可以是其他类型的机动化或机动车辆(例如，摩托车、公共汽车、拖拉机、半拖车卡车或施工设备)、非机动化车辆(例如，自行车)、有轨车辆(例如，火车或有轨电车)、船只(例如，小船或轮船)、飞机(例如，飞机或直升机)或航天器(例如，卫星)。通常，车辆102表示或可以是任何移动平台，包括移动机器或机器人设备，其可以受益于视场108的雷达表示。车辆102还可以包括至少一个依赖于来自雷达系统104的数据的自动系统，包括驾驶员辅助系统、自主驾驶系统或半自主驾驶系统。车辆102可以是机动车辆。
182.雷达系统104被配置为安装为车辆102的一部分。雷达系统104可以是车辆102的机
械可替换部件、部件或系统，其由于故障而可能需要在车辆102的寿命期间被替换或修理。雷达系统104可以包括到汽车系统的接口。雷达系统104可以经由所述接口输出基于由雷达系统104接收到的电磁能的信号。在所描绘的环境100中，雷达系统104安装在车辆102的前部附近或集成在车辆102的前部内，以检测对象106并避免碰撞。
183.雷达系统104提供朝向对象106的视场108。视场108可以从车辆102的任何外表面投射。例如，车辆制造商可以将包括波导112的雷达系统104集成到保险杠、侧镜、前灯、尾灯或需要检测对象106的任何其他内部或外部位置。在一些情况下，车辆102包括多个雷达系统104，例如第一雷达系统104和第二雷达系统104，它们协作以扩展视场108的大小。通常，车辆制造商将雷达系统104定位为提供包括关注区域的精确视场108，包括例如在与车辆路径对准的行驶车道内或周围。示例视场108包括360度视场、一个或更多个180度视场、一个或更多个90度视场等，它们可以重叠或组合成特定大小的视场108。如上所述，所描述的波导112包括在方位角平面和/或仰角平面中提供具有非对称覆盖的辐射图案的特征。当雷达系统104被布置在车辆102的前角部(例如，左前角)附近时，雷达系统104可以使用在一个平面(例如，仰角和方位角)中的不对称辐射图案来聚焦于检测车辆正前方的对象(例如，在与车辆路径对准的行驶车道的左侧部分中)而不是朝向车辆的一侧定位的对象(例如，在车辆路径的相邻行驶车道中)。例如，不对称覆盖范围或不对称波束宽度可以将所辐射的em能集中在遵循车辆102的行进路径的方向的30至90度内。
184.在视场108中检测到的是由反射雷达信号的一种或更多种材料组成的对象106。根据应用，对象106可以表示关注的目标。在一些情况下，对象106可以是移动对象或静止对象。静止对象沿着道路部分可以是连续的(例如，混凝土屏障、护栏)或不连续的(例如，交通锥标)。移动对象可以是任何碎片、其他车辆、行人、动物、岩石，或当车辆102行驶通过视场108时对其造成安全问题的对象。
185.在环境100中，雷达系统104可以通过使用波导112发射和接收一个或更多个雷达信号来检测和跟踪对象106，波导112是雷达系统104的天线系统的一部分。例如，雷达系统104可以发射100至400千兆赫(ghz)之间，4至100ghz之间，或大约70至80ghz之间的电磁信号。雷达系统104包括发射器(未示出)以及包括波导112的至少一个天线，以发射电磁信号。雷达系统104包括接收器(未示出)和包括波导112的至少一个天线，以接收这些电磁信号的反射形式。发射机和接收机可以一起合并在同一集成电路(例如，收发机集成电路)上，或者分别合并在不同的集成电路上。雷达系统104通过经由波导112发射一个或更多个电磁信号或波形来发射电磁辐射。雷达系统104通过经由波导112检测一个或更多个电磁信号或波形来接收电磁辐射。
186.雷达系统104包括一个或更多个处理器，所述处理器包括经由一个或更多个通道114-1至114-n电耦合到波导112的雷达芯片110(例如，雷达单片微波集成电路或mmic)。通道114可以是发送或接收通道，或者是发送和接收通道的组合。雷达芯片110可以是微处理器或片上系统；存储在计算机可读介质的一部分上的指令的执行使得雷达芯片110执行功能。一组指令的执行将雷达芯片110配置为使用波导112在通道114上发射和接收雷达信号。雷达芯片110(也被称为装置或雷达装置)被配置为经由包括波导112的天线系统发射或接收电磁信号。雷达芯片110处理接收到的信号并输出可由汽车系统用来控制车辆102的雷达数据。例如，雷达芯片110可以基于信号从雷达系统104行进到对象106以及从对象106返回
到雷达系统104所花费的时间来确定到对象106的距离。雷达芯片110还可以根据由雷达系统104接收到的最大幅度回波信号的方向以角度确定对象106的位置。
187.雷达芯片110执行配置雷达系统104以执行涉及波导112的雷达功能的指令。尽管未示出，雷达系统104还包括计算机可读存储介质(crm)(未示出)。雷达芯片110执行存储在crm内的指令。例如，雷达芯片110可以控制发射器的操作。雷达芯片110还可以处理由波导112接收到的电磁能，并确定对象106相对于雷达系统104的位置。雷达芯片110还可以为汽车系统产生雷达数据。例如，雷达芯片110可以基于来自天线的经处理的电磁能来控制车辆104的自主或半自主驾驶系统。
188.由雷达芯片110芯片实现的雷达装置可以包括用于生成经由波导112发射的电磁能的发射器和/或用于分析经由波导112接收到的电磁能的接收器。
189.车辆102的汽车系统可以使用由雷达系统104提供的雷达数据来执行功能。例如，驾驶员辅助系统可以提供盲点监测并且生成指示与由雷达系统104检测到的对象106的潜在碰撞的警报。在这种情况下，来自雷达系统104的雷达数据指示何时改变车道是安全的或不安全的。自主驾驶系统可以使车辆102移动到道路上的特定位置，同时避免与由雷达系统104检测到的对象106碰撞。由雷达系统104提供的雷达数据可以提供关于到对象106的距离和对象106的位置的信息，以使自主驾驶系统能够执行紧急制动，执行车道改变或调节车辆102的速度。
190.波导112包括可以是任何固体材料的至少一层，包括木材、碳纤维、玻璃纤维、金属、塑料、陶瓷或其组合。波导112可以包括金属涂覆的塑料材料。波导112可以由具有凹槽和孔的衬底层形成，以限定内部特征；这些层可以被堆叠或以其他方式布置以给予波导112特定的形状。波导112还可以包括印刷电路板(pcb)。波导112被设计成使用导电材料将部件机械地支撑和电连接到电介质。
191.波导112具有馈电部分116-1、路由部分116-2(有时也称为分配网络)、传递部分116-3和波导部分116-4。馈电部分116-1被配置为将路由部分116-2的每个中空通道118-1至118-n连接到通道114中对应的一个通道。路由部分116-2支撑中空通道118；每个中空通道118填充有空气电介质，例如空气。中空通道118形成路由通道，其被配置为在波导部分116-4与由雷达芯片110形成的雷达装置之间路由电磁能。
192.波导部分116-4包括对应于每个中空通道118的一个或更多个辐射通道120-1至120-m。每个辐射通道120加载有非空气电介质，例如固体电介质。每个辐射通道120的表面包括允许em能逸出非空气电介质的辐射元件122的图案。辐射元件122提供穿过波导112的层或表面直到非空气电介质的开口。辐射元件122可以包括在波导112的表面内的辐射槽。辐射元件122可以是喇叭状元件，如将进一步描述的。无论槽、喇叭或其它形状，辐射元件122被配置成允许电磁能从波导通道112中加载的电介质耗散到环境100。波导部分116-4可以形成波导112的辐射部分。
193.传递部分116-3被配置成在中空通道118的空气电介质与辐射通道116的非空气电介质之间传递处于雷达芯片110的工作频率范围内的em能。换言之，这些辐射通道116捕获em能以接收雷达信号，并且这些辐射元件122将em能泄漏回到环境100中，这有效地将辐射图案集中成视野108内的不对称辐射图案。不对称覆盖允许雷达系统104检测视场108的特定部分中的对象106(例如，在车辆的正前方)，但仍然检测视场108的剩余部分中的对象106
(例如，朝向车辆的侧面)。如上所述，布置在车辆102前方附近的雷达系统104可以使用一个平面(例如，方位角平面)中的不对称辐射图案来聚焦于检测车辆102正前方的对象106，而不是朝向车辆102侧面定位的对象。
194.辐射元件122形成波导112的天线元件。辐射元件122被配置为在各个辐射通道120-1至120-m与视场108内的各个辐射通道120-1至120-m的各个辐射场之间转换电磁能。
195.如图1所示，波导112作为整体构成雷达系统104的天线系统。该波导112或天线系统在天线系统112的各个辐射通道120-1、120-2、120-3、120-m的内部与环境100之间转换电磁能。这些单独的信道120-1、120-2、120-3、120-m可以形成天线系统112的天线。转换的电磁能可以从用作发射天线的辐射通道120-1、120-2、120-3、120-m辐射和/或可以由用作接收天线的辐射通道120-1、120-2、120-3、120-m接收。
196.利用波导112或天线系统，各个辐射通道120-1、120-2、120-3、120-m和路由通道118-1、118-2、118-3、118-n形成将电磁能作为波导模式引导的波导。尽管本公开将整个天线系统表示为波导112，但是天线系统因此可以包括用于引导波导模形式的电磁能的几个波导。
197.如图1所示，波导112或天线系统可以包括形成波导112或天线系统的天线的几个辐射通道120-1、120-2、120-3、120-m。通常，波导112或天线系统可以具有至少一个用于转换电磁能的辐射通道。例如，它可以仅具有单个辐射通道120-1、120-2、120-3、120-m。
198.波导112使用填充在中空通道118中的空气电介质和填充在辐射通道120中的非空气电介质的组合，以获得空气波导和电介质波导二者的有益属性。波导112内的em能损耗可以是传统全空气电介质波导内的类似em能损耗。然而，为了获得比参照空气波导小的尺寸，波导112的一部分填充有电介质，使得该部分能够比仅使用空气电介质的参照空气波导占据更小的芯片或封装面积。在与辐射通道120的尺寸相比更大的辐射特征中，通过非空气电介质改进辐射通道120以具有与使用空气时类似的发射特性。
199.众所周知，所有电介质都具有相关的损耗角正切，该损耗角正切控制在通过电介质的传播方向上引起的em免于该损耗。可以使用结合了较大量的辐射通道120的先进天线设计方案来提高由于电介质造成的效率损失。具有填充有空气电介质的中空通道118的路由部分116-4使得波导112能够防止来自波导112内部的em能损失。对应于每个中空通道118的波导部分106-4的辐射通道120加载有非空气电介质，当与具有等同性能的辐射特征的空气波导相比时，这减小了波导112的尺寸。每个辐射通道120的表面允许em能通过辐射元件122逸出和/或进入非空气电介质。
200.波导理论
201.波导以前仅具有有限的用途，主要是因为它们的设计对于许多实际应用(例如对于汽车应用)来说太大或太笨重。根据本公开的天线系统基于这样的认识，即，现代波导可以具有若干属性并且提供若干机会，例如在汽车应用中；随着制造技术的进步，它们变得更容易制造，波导可以基于大量研究和公知的em理论来设计，并且它们可以帮助执行低损耗操作，例如节省能量，这是要解决的常见问题。尺寸的减小可以来自用非空气电介质材料替换空气波导中的传播介质空气。使用介电常数或介电常数(dk)大于空气的材料将波导配置成重量轻且坚固，且因此更适合于需要天线系统鲁棒的应用，例如当定位在车辆102的外表面上或靠近车辆102的外表面上时。然而，使用这种电介质所经历的em能量损失是一种折
衷，如图2-1和图2-2中所说明的。
202.图2-1示出了包括载有空气的通道的空气波导200-1。相反，图2-2示出了电介质波导200-2，该电介质波导200-2包括加载有非空气电介质的通道，例如衬底或dk大于空气的其它材料。空气波导200-1例如适合于60到90ghz的频带。在该常规充气波导200-1中，基本设计参数是a和b，a是波导200-1中通道的宽尺寸，并且b是通道的窄尺寸。波导200-1具有由等式1定义的上截止波长λ：
203.λ＝2*a
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等式1
204.如等式2中所定义，波导200-1具有下截止频率f，其中，c是光速：
205.f＝c/2*a
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等式2
206.例如，如果a0是3.0988mm，并且b0是1.5494mm，则波导200-1的波长λ0是3.79mm。波长λ0的一半是λ0/2，其等于1.898mm。
207.接下来转到电介质波导200-2，可以减小通道的尺寸a和b，同时仍然实现空气波导200-2的波长λ和频率f范围。这些尺寸被减小一个因子，该因子由用于填充电介质波导200-2的通道的电介质材料的相对介电常数εr确定。在等式3中，减小的维度ad是：
208.ad＝a/√(εr)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
等式3
209.例如，如果相对介电常数εr是3，则ad是1.033mm。这意味着电介质波导200-2是空气波导200-1尺寸的三分中的一个(近似)。
210.图3-1示出了具有充满空气的辐射部分306的示例空气波导300。空气波导300包括馈电部分302、路由部分304和辐射部分306。对于空气波导300，基于等式1和2确定尺寸。在给定的工作频率范围(或波长)下，辐射部分306中仅可包括有限数量的辐射槽，以满足将辐射槽间隔开一个波长λ或半个波长λ/2的波导设计原理。空气波导300的这种简单构造是有利的，因为在辐射部分306(其通常是天线系统中最大部件中的一个)中没有损失em能。因为在一些应用中空间可能受限，所以雷达系统可以为辐射部分306提供有限的受限空间，这减少了辐射槽的数量，从而限制了天线系统的远场能量能力。
211.图3-2和图3-3示出了来自图3-1的空气波导的相邻辐射部分306-1和306-2的辐射槽的示例尺寸。辐射部分306-1和306-2是辐射部分306的示例。
212.辐射部分306-1包括两个辐射通道120，每个辐射通道的尺寸为a并且具有形成为辐射槽的五个辐射元件122。每个辐射通道120中的辐射槽基于工作频率范围的波长λ的一半等距地间隔开。在每个辐射通道120中，辐射通道120的辐射槽的大小是工作频率范围的波长λ。
213.辐射部分306-2在尺寸上大于辐射部分306-1，以在每个辐射通道120中容纳增加数量的辐射槽。辐射部分306-2包括两个辐射通道120，包括十一个辐射槽，这多于辐射部分306-1的两个辐射通道120的每一个中的辐射槽的数量。为了在这个分配网络中维持低的em能损失，使用空气作为电介质填充。在继续参考等式1和2的先前示例中，充气波导300的辐射部分306-2的长度310大约为24mm。这种方法的成本是最终的波导对于特定应用可能太大。
214.利用两个辐射部分306-1和306-2，各个辐射元件122沿传播方向间隔开距离312，该距离312等于工作频率下空气中的波长λ的一半，该工作频率示例性地等于76.5ghz。此外，辐射元件122具有长度314，该长度也对应于在工作频率下的空气中的波长λ的一半。
215.图3-4和图3-5示出了在辐射部分306至少在辐射通道120内填充非空气电介质之后来自图3-1的空气波导的相邻辐射通道120的辐射槽122的示例性适配尺寸。辐射部分306-3和306-4是辐射部分306的示例。辐射部分306-3和306-4中的每一个中的辐射槽122基于工作频率范围的波长λg的一半等距地间隔开。在这些辐射部分306-3和306-4中的每一个中，辐射槽的尺寸在工作频率范围的波长λg处。在以下示例中，将辐射部分306-1的尺寸与辐射部分306-3的尺寸进行比较，并且将辐射部分306-2的尺寸与辐射部分306-4的尺寸进行比较。
216.由于电介质填充在辐射部分306-3和306-4的辐射通道120内，与辐射部分306-1和306-2的空气填充的辐射通道120内的波长λ相比，工作频率下的波长λg在这些辐射通道120内减小一个因子其中，εr是电介质的相对介电常数。布置在辐射部分306-3和306-4内的电介质示例性地具有大约为3的相对介电常数εr，例如3。
217.辐射部分306-3包括两个辐射通道120，每个辐射通道具有横向尺寸ad并具有八个辐射槽。填充了电介质的辐射部分306-3看起来与填充有空气的辐射部分306-1具有大致相同的尺寸。然而，辐射部分306-3能够容纳八个辐射槽，而不是仅仅容纳五个辐射槽，这可以改善波束形成并聚焦视场108。
218.辐射通道120的辐射元件122具有等于减小的波长λg的一半的长度314，并且以同样等于减小的波长λg的一半的距离312间隔开。辐射部分306-3的每个辐射通道120的长度310近似等于图3-2所示的辐射部分306-1的辐射通道120的长度310。然而，由于电介质内减小的波长λg与辐射元件122之间减小的长度314和距离312，辐射部分306-3的辐射通道120被配置成容纳比辐射部分306-1的充气辐射通道120更多数量的辐射元件122。
219.辐射部分306-3的辐射通道120的长度310等于波长λg的一半的整数倍，并且辐射部分306-1的辐射通道120的长度310等于波长λ的一半的整数倍。辐射部分306-3的辐射通道120的长度310近似等于辐射部分306-1的充气辐射通道120的长度310意味着辐射部分306-3的辐射通道120的长度310等于辐射部分306-1的充气辐射通道120的长度310，直到差值小于波长λg的一半。该差值等于辐射部分306-1的充气辐射通道120的长度310与减小的波长λg的一半的最接近整数倍之间的差值。
220.辐射部分306-4还包括两个辐射通道120，每个辐射通道具有横向尺寸ad并具有11个辐射槽122，这与辐射部分306-2中的辐射槽122的图案相同。然而，填充了电介质的辐射部分306-4明显比填充了空气的辐射部分306-2的尺寸小相对介电常数εr的平方根的因子。例如，辐射部分306-4的辐射通道120可以具有大约14mm的长度310。长度310的这种减小是由于辐射槽122具有较小的长度312和较小的间隔距离314，两者都等于减小的波长λg的一半。
221.辐射部分306-3示出了对于与辐射部分306-1相同的长度，填充有介电常数大于空气的电介质的波导可以具有比填充有空气的波导多得多的辐射槽122，从而有助于实现可以相应地成形的远场图案。从图3-3和图3-5还可以看出，当保持辐射元件122的数量恒定时，填充有介电常数大于空气的电介质的波导306-4可以被配置为尺寸小于填充有空气的波导306-2，例如长度315小于填充有空气的波导306-2和/或宽度小于填充有空气的波导306-2。
222.详细波导设计
223.图4-1至图4-3示出了用于低损耗信号分布和小天线尺寸的电介质加载波导的不同示例。图4-1示出了作为图1的波导112的一个示例的示例电介质加载波导400-1的俯视图。图4-2示出了作为图1的波导112的另一示例的另一示例电介质加载波导400-2的俯视图。图4-3示出了第三示例电介质加载波导400-3的俯视图，其是波导112的第三示例。波导400-1、400-2和400-3仅是波导112的一些示例；通过混合和匹配波导400-1、400-2或400-3的特征，波导112的其它变化是可能的，以实现期望的辐射效果。这适用于波导112的本文所描述的所有示例；通过进一步应用em设计理论来组合它们的属性以实现期望的天线方向图，可以混合和匹配不同的示例和实施方式。
224.波导400-1包括馈电部分402、路由部分404、传递部分406-1和辐射部分408-1。路由部分404包括多个中空通道118，这些通道构成路由部分404的路由通道。然而，辐射部分408-1加载有非空气电介质材料。在波导400-1的传播路径中的空气和非空气电介质材料的这种组合使其能够具有较小的尺寸和几乎与波导300一样低的em能损失。通过用电介质来部分地加载波导400-1，同时保持其余部分充满空气，与波导300相比，波导400-1的尺寸可以大大减小。波导400-1的辐射部分408-1例如在长度和/或宽度上比波导300的辐射部分306小了用于填充波导400-1的相对介电常数的平方根的因子。
225.与波导300相比，波导400-1的另一特性是明显的；尽管在每个辐射通道120中示出各自具有四个辐射元件122，但是当辐射部分408-1填充有电介质材料而不是空气时，四个辐射元件122占据较小的空间(例如，较小的面积、较小的体积)。就由电介质填充的辐射部分408-1减小的尺寸而言，该尺寸可以是辐射部分408-1的辐射通道120的最大长度。因此，空气波导300的相应尺寸是辐射部分306的辐射通道120的最大长度。该尺寸也可以是辐射部分408-1的辐射通道120的最大面积或体积。因此，空气波导300的相应尺寸可以是辐射部分306的辐射通道120的最大面积或体积。以此方式，辐射部分408-1的辐射通道120的尺寸因此小于空气波导300的一个或更多个辐射通道120的对应尺寸，该空气波导被配置成允许等量的em能通过辐射部分306中的辐射槽122从空气电介质逸出。
226.图4-2所示的俯视图包括波导400-2，波导400-2包括传递部分406-2和辐射部分408-2。与波导300相比，波导400-2装配在天线板的相同尺寸(例如，长度，面积，体积)的部分内。然而，波导400-2在辐射部分408-2中包括更大量的辐射元件122。换言之，辐射部分408-2中的每个辐射通道120的辐射槽图案中的辐射元件122的量大于波导300的每个辐射通道120的辐射槽122的图案中的辐射槽122的量，该辐射部分被配置成允许与被允许逸出辐射部分306的辐射槽122的em能相等量的em能从辐射通道120逸出。增加由辐射通道120占据的天线板的一部分中的辐射元件122的数量可以增加辐射远场能量，该辐射远场能量可以被有效地控制以获得更好的辐射特性(例如，旁瓣电平)。
227.如图4-2所示，辐射元件122的增加可能是由于连接到路由通道118的辐射通道120的增加。另选地或附加地，辐射元件122的增加也可以是由于每个辐射通道120有更多数量的辐射元件122。
228.与辐射部分408-1不同，路由部分404的中空通道118和辐射部分408-2的辐射通道120之间没有一一对应关系。波导400-2中的辐射通道120的数量大于中空通道118的数量，并且在波导400-1中，辐射通道120的数量等于中空通道118的数量。根据雷达系统104的具体应用，波导112、400-1、400-2和400-3的中空通道118与辐射通道120的比率可以变化。
229.类似于传递部分116-3，传递部分406-1和406-2被配置成在路由部分404中的中空通道118的空气电介质与辐射部分408-1和408-2中的辐射通道120的非空气电介质之间传递处于雷达芯片110的工作频率范围内的em能。所示的传递部分406-1和406-2具有多个区段125。传递部分406-1和406-2的每个区段125被具体地调谐成允许em能的精确部分通过该传播路径来转移。传递部分406-1和406-2被配置成用于分配em能以在辐射部分408-1和408-2处引起所希望的辐射图案和辐射效果，其中，允许em能从辐射元件122逸出。在该示例中，辐射通道120的数量大于或等于中空通道118的数量。这允许在波束形成中更大的灵活性，因为存在比通道118更多的辐射器120。区段125形成传递部分116-3、406-1、406-2的传递区段。
230.通过用相对介电常数大于1的电介质来加载辐射通道120以允许辐射部分408-1、408-2、408-3内的辐射元件122的更大密度的技术效果与传递部分116-3、406-1、406-2的配置无关。这也适用于本公开的所有其它传递部分。
231.在图4-3的俯视图中，波导402-3包括传递部分4063，该传递部分将波导402-3的传播路径中的em能从路由部分404传递到辐射部分408-3中。辐射部分408-3包括由隔离部分410分开的至少一对辐射通道120，隔离部分410是改进辐射图案的可选特征。隔离部分410被构造成通过吸收从雷达传感器内的辐射通道120周围的不同结构反射的em能的杂散部分并且通过吸收被允许逸出第一辐射通道120和第二辐射通道120中的每一个通道的干扰电流来防止第一辐射通道120与第二辐射通道120之间的干扰，从而使得该系统能够积极地影响最终的辐射图案。
232.通常，隔离部分410可以被布置在辐射部分408-3的两个相邻辐射通道120之间。在一些示例中，隔离部分410被布置在辐射部分408-3的两个相邻的辐射通道120之间，这两个相邻的辐射通道120与来自路由部分404的两个不同的中空通道118相关联。在其他示例中，隔离部分410被布置在辐射部分408-3的两个相邻的辐射通道120之间，这两个相邻的辐射通道120与来自路由部分404的相同中空通道118相关联。关于隔离部分410在第一辐射通道120与第二辐射通道120之间的布置，第一辐射通道120和第二辐射通道120可以对应于中空通道118中的同一个通道，或者第一辐射通道120和第二辐射通道120可以对应于不同的中空通道118。
233.图5例示了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因数天线的电介质加载波导的示例隔离部分500的俯视图。隔离部分500是隔离部分410的示例。隔离部分500包括嵌入的吸收细丝(例如聚乳酸(pla)、高抗冲聚苯乙烯(hips))；这使得隔离部分500能够吸收被允许从辐射部分408-3逸出的em能。通过吸收杂散em能，隔离部分500可以积极地影响最终的辐射图。
234.图6说明根据本发明的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因数天线的电介质加载波导的另一示例隔离部分600的俯视图。隔离部分600是隔离部分410的示例。隔离部分600包括超材料吸收衬底，该超材料吸收衬底被构造成在隔离部分600内部的多个超材料结构602内吸收被允许逸出辐射通道120的杂散em能。通过吸收杂散em能，隔离部分600可以积极地影响最终的辐射图。
235.超材料结构602包括置于吸收衬底605之上的金属结构604。金属结构604示例性地成形为方形金属片中的十字形切口。金属结构604可以例如由铜制成。金属结构604的尺寸
适配为接收具有预定辐射特性(例如频率、入射角等)的电磁能。在接收之后，该电磁能随后在衬底605内被吸收。
236.图7-1示出了空气波导700的辐射通道120的截面图。与图7-1相比，图7-2示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因数天线的电介质加载波导702的示例辐射通道120的截面图。为了本示例的目的，考虑：λ0表示自由空间波长，a表示填充了空气的波导700的宽侧尺寸，t
wall
是填充了空气的波导700的辐射通道120的壁厚度，ad是填充了电介质的波导702的宽侧尺寸，t
dall
是具有填充了电介质的辐射通道120的波导702的壁厚度。
237.空气波导700包括两个相邻的辐射通道120，其具有穿过顶表面123的辐射槽122的图案。辐射槽122被自由空间波长λ0的一半分开。在空气波导700中，每个辐射通道120具有壁厚度t
wall
。因此，位于两个辐射通道120之间的邻接壁127是壁厚度t
wall
的两倍。
238.波导702是波导112的示例。波导702的辐射通道120被邻接壁127分开，邻接壁127的厚度是第一辐射通道120的外壁厚度的六倍，并且是第二辐射通道120的外壁厚度的六倍。辐射通道120的辐射元件122的图案被分隔开工作频率的波长λ的一半。波导702的辐射通道120被邻接壁127分开，邻接壁127的厚度是每个辐射通道120的外壁厚度的两倍。通过用电介质填充波导702的辐射通道120，波导702的辐射通道120可以具有比波导700大的壁厚。更具体地，使用相对介电常数εr为3的电介质填充物，波导702的辐射通道120之间的邻接壁的估计厚度可以比布置在空气波导700的辐射通道120之间的邻接壁127厚三倍。壁厚度的增加对于降低制造成本是显著的，因为波导702更容易制造为具有比薄壁厚的壁。这使得制造更容易，特别是当使用金属化塑料、钎焊铝或注塑塑料时。通常，进入车辆的部件(例如波导702)被大批量(例如，数十万、数百万)制造；使制造变得容易允许波导702比壁更薄的情况更容易制造。此外，可以使波导702的辐射元件122更靠近辐射通道120的外壁，即远离中心轴，这使得波导702能够辐射更大量的功率。
239.作为可选特征，与隔离部分410类似的隔离部分704部分地穿过辐射通道120的表面123并伸入邻接壁127中。隔离部分704吸收em能，该em能在填充在邻接壁127的腔体126内的吸收体材料或吸收剂材料内逸出辐射通道122。这提供了与隔离部分410类似的益处，因为可以实现更精确的辐射图案。
240.如图7-2所示，填充有电介质的两个辐射通道120的邻接壁127的厚度可以大于两个空气填充的辐射通道120的邻接壁127的厚度。填充有电介质的辐射通道120的外壁可以具有邻接壁127的厚度的一半的厚度。外壁的厚度也可以小于邻接壁127的厚度的一半。例如，外壁可具有至多为邻接壁127的厚度的六分之一的厚度。
241.对于电介质加载波导702，相邻辐射通道120的辐射元件122之间的横向距离等于自由空间波长λ0的一半，这也是图7-1所示的空气波导700的情况。自由空间波长λ0的一半的距离适合于电磁能在位于自由空间中的天线系统的辐射场中的传播特性。由于填充有电介质的辐射通道120的减小的宽维度ad，辐射通道120之间的距离以及因此邻接壁127的厚度在辐射通道120填充有电介质的情况下大于在空气填充的辐射通道120的情况下。
242.图7-3示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质填充波导702-1的示例辐射通道122的截面图，其中，辐射通道120由延伸到隔离层706的隔离部分704分隔开。波导702-1是波导702的示例。波导702-1中的隔离部分
704延伸到布置在辐射通道120下面的隔离层706。隔离层706被配置成吸收由隔离部分704吸收的杂散em能。隔离层706与辐射通道120的表面124相邻，该表面124与包括辐射元件122的辐射通道120的表面123相对。例如，辐射元件122布置在辐射通道120的顶面123中。布置在辐射通道120的底表面124之下的是隔离层706。隔离层706是隔离部分704的延伸，并且将从辐射通道120之间吸收的em能向下拉到波导702-1之下以最小化干扰。
243.图8例示了根据本发明的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布的电介质加载波导800的平行层堆叠。代替在纵向和横向方向上生长的二维波导，波导800是也具有深度或高度的三维天线。这种配置的一些优点包括低损耗rf功率分布、小的辐射通道(例如，喇叭)，以及不仅在纵向和横向方向上扩展而且在深度或高度上扩展的总体较小的天线尺寸，使得更多的天线特征能够适合于与二维天线系统相同的覆盖区。
244.波导800也是天线系统的一部分。波导800的第一层802具有被配置为将雷达芯片110的通道114连接到波导800的馈电部分。第一层802可以被认为是底层，其从下面接收馈送。馈电部分被配置成将雷达芯片110的通道114连接到与第二层804相反的第一层802的底表面处的天线系统。围绕第一层802的馈电部分的是刻在第一层802中的三维凹槽或腔体810，以照亮下一层(即第二层804)上的中空通道118。
245.第二层804与第一层802相邻，即在第一层802之上。第二层804包括具有中空通道118的路由部分，中空通道118被配置成保持空气电介质并且示例性地填充有空气电介质，例如空气。该中空通道118经由馈电部分电耦合到雷达芯片110的通道114。第二层804利用中空通道118引导电力；由于空气电介质填充物用作传播介质，中空通道118表现出非常低的em能损失。第二层804还可以包括传递部分，该传递部分被配置成用于在中空通道118的空气电介质与辐射通道120的非空气电介质之间传递em能。
246.第三层806与第二层804的与第一层802相反的一侧相邻。由此，第三层806被布置在第二层804之上。第三层806包括第一波导部分，该第一波导部分包括耦合到第二层804的中空通道118的辐射通道120。辐射通道120包括填充或加载有非空气电介质的第三层806的腔体。第三层806的腔体具有从第二层804延伸、穿过第三层806并且到第四层808的形状。
247.第三层806中的辐射通道120和其中的辐射通道可以具有各种形状，包括具有高度而不仅仅是长度或宽度的形状。在图8中，第三层806中的辐射通道120是喇叭形的并且填充有非空气电介质材料。这些喇叭被第二层804处的中空通道118照亮；此外，用电介质材料填充使它们的尺寸比用空气填充时小得多。喇叭可以连接到辐射槽或辐射元件122的其它变型。
248.第四层808是可选的顶层。第四层808与第三层806的与第二层804相反的一侧相邻。因此，第四层808被布置在第三层806之上。第四层808限定了第二波导部分，该第二波导部分包括限定了允许em能逸出波导800的多个辐射元件122的表面123。第四层808包括用于指向性增强的各个辐射元件122。当彼此层叠时，第一层802、第二层804、第三层806和第四层808表示平行层的堆叠。波导800包括这种平行层的叠层。
249.第一波导部分和第二波导部分形成波导800的辐射部分。
250.通常，第一层802形成天线系统的馈电层，第二层804形成路由层，第三层806形成第一辐射层，而第四层808形成第二辐射层。第四层808是可选的，并且可以用于增强天线系统的指向性。第一层802是馈电部分的一部分，第二层804是路由部分的一部分，而第三层
806和第四层808是天线系统的辐射部分的一部分。每个层802、804、806、808可以包括两个或更多个子层。例如，第三层806可以包括几个子层，每个子层包括具有增加尺寸的几个堆叠开口中的一个，该开口限定每个单独的喇叭形辐射通道120。辐射通道120可以形成波纹喇叭。
251.填充在各个辐射通道120内的电介质也可以被结构化。例如，各个辐射通道120内的电介质可以被构造成充当用于电磁能进入和/或离开各个辐射通道120的透镜。
252.电介质加载波导800的其它实施方式可以不包括第四层808。对于这些实施方式，辐射元件122由辐射通道120的开口形成，这些开口位于第三层806的与第二层804相反的一侧。这些实施方式可以提供比配备有第四层808的实施方式更宽、更少定向的天线系统的天线方向图，第四层808在垂直于各个层802、804、806、808的高度方向上延伸辐射通道120。
253.对于包括沿高度方向的若干堆叠层802、804、806、808的电介质加载波导800，具有辐射元件122的表面123因此可以位于波导800的覆盖表面处。表面123由此垂直于辐射通道120内的电磁能的传播方向取向。表面123形成辐射通道120的端面。
254.图9示出了根据本公开的技术、设备和系统的雷达系统900的俯视图，其示出了用于低损耗信号分布和小形状因数天线的空气波导902(以虚线轮廓示出)和电介质加载波导904(以实线轮廓示出)的片上或板上安装之间的尺寸比较。雷达系统900包括两个发射通道tx1和tx2以及四个接收通道rx1到rx4。
255.可以看出，雷达系统900不具有不受限制的空间，这是由于承载波导904的板901的有限尺寸以及板901具有发射通道tx1、tx2和接收通道rx1、rx2、rx3、rx4的预定位置，发射通道tx1、tx2和接收通道rx1、rx2、rx3、rx4的预定位置适合于下面的雷达芯片110的相应通道114的位置。在电介质填充的辐射器柱或辐射通道120的情况下，天线或波导904可以被制造成小基于相对介电常数εr的平方根的因子，由此使得在板901上存在更大量的辐射通道120，这可以转化为更高的辐射功率和更多的波束成形可能性。作为可选的变型，接收器通道rx1包括多个电介质波导904；两个电介质加载天线或波导904连接到接收器通道rx1中的一个rf传递部，而不是连接到一个rf传递部的单个电介质加载波导904，如其它信道所示。将一个或更多个电介质填充波导904添加到单个通道114为雷达系统900提供了方位和非对称方位图案的波束成形灵活性。雷达系统900的方位角上的波束宽度可以由天线或波导904的间隔和信道114的传递之间的距离来限制。使用电介质填充波导904天线允许在布置雷达系统900的部件时具有更大的灵活性。
256.图10说明根据本发明的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因数天线的电介质加载波导的辐射部分的三维视图。辐射部分1000可以对应于来自空气波导300的辐射部分中的一个。辐射部分1002可以对应于图1的波导112的一个或更多个辐射部分120。辐射部分1002示出通过在辐射部分1002中使用电介质，在与辐射部分1000大致相同的覆盖区(footprint)中，更大量的辐射元件122和辐射通道120是可能的，辐射部分1000填充有空气。辐射部分1002的辐射部分120可以在短边上相邻布置，其它的在它们的长边上相邻布置。
257.辐射部分1000沿纵向1004的长度为25mm，并且沿横向1005的宽度为1.27mm。辐射部分1002沿纵向1004的长度为28mm，并且沿横向1005的宽度为1.46mm。辐射部分1000、1005被配置为以76.5ghz的工作频率工作。置于辐射部分1005内的电介质示例性地具有3的相对
介电常数εr。
258.图11-1示出了在方位角和仰角平面中的空气波导(即，具有图10所示的辐射部分1000的波导)的示例天线方向图1100-1。图11-2说明根据本发明的技术、设备和系统的用于方位角和仰角平面中的低损耗信号分布和小形状因数天线的电介质加载波导的示例天线图案1100-2。图11-2所示的天线方向图1100-2是具有图10所示的辐射部分1002的波导的天线方向图。在比较图11-1和图11-2时，电介质加载波导具有比空气波导更合适的天线方向图。辐射图案中的这种合意性源于较高的指向性和通过振幅和相位锥形以任何期望的方式操纵图案的可能性。
259.因此，图11-1和图11-2各自描绘了在垂直于沿着辐射通道120内的传播方向的纵向方向1004的横向平面中的横向天线增益1101，由此根据相对于垂直于辐射通道120的表面123的法线方向1006的角度θ来示出横向天线增益1101。此外，图11-1和图11-2各自都描绘了纵向平面中的纵向天线增益1102，该纵向平面由纵向方向1004和法线方向1006跨越并且垂直于横向方向1005。纵向天线增益1102同样根据角度θ来描述。
260.从图11-2可以看出，对于填充有电介质的辐射部分1002，在视轴方向上的天线增益(即θ等于0
°
)大于填充有空气的辐射部分1000的天线增益。此外，在纵向1004和横向1005上，辐射部分1002的以视轴方向为中心的主瓣比辐射部分1000的窄。
261.图12-1示出了空气波导(即图10所示的具有辐射部分1000的空气波导)的示例性全向实现增益天线方向图1200-1。图12-2示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的示例全向，已实现增益辐射图1200-2，即图10所示的具有辐射部分1002的波导。在比较图12-1和图12-2时，电介质加载波导的辐射部分1002具有比空气波导的辐射部分1000更合适的天线方向图。因此，图11-1和图11-2中所示的横向天线增益1101对应于在由横向1005和法线方向1006跨越的平面中穿过天线方向图1200-1、1200-2的部分。图11-1和图11-2中所示的纵向天线增益1102对应于在由纵向1004和法线方向1006跨越的平面中穿过天线方向图1200-1、1200-2的部分。
262.图13-1说明根据本发明的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因数天线的电介质加载波导的示例辐射部分1300的俯视横截面图。在该示例中，辐射部分1300包括填充有非空气电介质130的辐射通道1302。辐射信道1302表示正常的辐射天线元件。辐射通道1302的表面123可以具有允许em能逸出非空气电介质的辐射元件122的图案。
263.然而，吸收通道1304对于辐射部分1300是唯一的，吸收通道1304与辐射通道1302共享邻接壁1303。这意味着辐射通道1302的外壁与吸收通道1304的外壁相邻。吸收通道1304的表面123还具有被称为吸收元件的元件1305(例如，槽、锥体)的图案，这些元件与辐射通道1302中的辐射元件122具有相似的图案或相同的图案。辐射通道1302的表面123中的辐射元件122的图案使得辐射通道1302能够作为天线元件正常地辐射。相反，这些吸收图案被安排成吸收辐射部分1300附近的环境中的不希望的em反射的图案，例如，来自雷达天下可罩或车辆102的其他部分的反射，这些反射在辐射通道1302辐射时被捕获在雷达天线罩与辐射部分1300的表面123之间。吸收通道1304的表面123中的吸收槽1305的图案允许不需要的em反射被吸收通道1304的吸收体材料140吸收，而不是干扰辐射通道1302的雷达信号。这样，吸收通道1304改善了雷达系统104的天线特性(例如，谐振频率稳定性、无纹波辐射包络、减小的天线内隔离)。
264.吸收通道1304与辐射通道1302并置(collocated)，并加载有吸收体材料140，该吸收体材料140为辐射通道1302和相邻的辐射天线或辐射通道1302提供类似的天线邻域。处于类似的天线邻域意味着它们可以具有类似于预期的天线特性(例如，关键性能指标、谐振频率、波束成形/指向性、天线方向图)，如由雷达系统104的总体设计所建立的。如果天线邻域在并置的辐射信道1302之间是不同的，则天线特性可以频繁地以各种量改变。除了吸收通道1304具有填充有吸收体材料140的长rf路径以外，吸收通道1304看起来具有与辐射通道1302相同的形状和形式。吸收体材料140填充了吸收通道1304的整个rf路径，包括可选地延伸到辐射通道1302和吸收通道1304下面的吸收层。
265.通常，除了辐射通道1302之外，吸收通道1304构成附加通道。吸收通道1304电磁耦合到辐射通道1302，以允许在辐射通道1302与由吸收通道1304形成的附加通道之间传输至少一部分电磁能。因此，电磁耦合可能是由于表面123与布置在表面123前面的天线罩之间的反射和/或由于沿表面123流动的表面电流。
266.表面123上的辐射元件122的图案和吸收元件1305的图案可以产生重叠的辐射图案。因此，辐射图案可以重叠至少10％、至少20％或至少25％，例如重叠25％。例如，辐射元件122的图案和吸收元件1305的图案可以产生相同的辐射图案。辐射图案或天线图案由此指定作为辐射离开和/或进入辐射元件122或吸收元件1305的电磁能的空间分布。因此，辐射图指定辐射元件120的图案或吸收元件1305的图案的指向性和/或增益。
267.例如，图13-2示出了根据本公开的技术、设备和系统的用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导的另一示例辐射部分1300-1。辐射部分1300-1包括吸收层1306，该吸收层被安排在以下各项中的至少一项之下：辐射通道1302、吸收通道1304、辐射通道1302的外壁或吸收通道1304的外壁。吸收通道1304和吸收层1306一起工作以通过将不需要的em能引导到两个通道1302和1304下方来吸收不需要的反射并将它们进一步拉离辐射通道1302。在该示例中，吸收层1306填充有吸收体材料140并且包括到吸收通道1304的界面。与吸收通道1304的界面穿过与具有吸收元件1305的图案的表面123相反的吸收器通道1304的另一表面124。吸收层1306吸收不需要的em反射和杂散表面电流，以提供更好的天线响应。
268.根据本公开的辐射部分中的每一个可以包括被配置为类似于图13-1中所示的吸收通道1304的一个或更多个附加通道。
269.图13-3示出了根据本公开的技术、设备和系统的雷达系统的俯视图，该雷达系统包括用于低损耗信号分布的电介质加载波导和小形状因数天线的片上安装。图13-3示出了在rf板901中如何有空的空间可用来容纳辐射部分1300-3的辐射通道1302-1、1302-2和1302-3的任一侧上的其它部件。图13-4示出了图13-3所示的电介质加载波导的片上安装的杂散辐射特性。图13-4所示的电介质加载波导的片上安装的杂散辐射特性会干扰由辐射通道1302-1、1302-2和1302-3捕获的雷达信号。如图13-4所示，来自天线罩1330的不希望的反射1322和再反射可引起干扰。
270.板901的杂散辐射特性包括来自板901的侧表面的杂散发射1310，杂散发射1310是由经由板901的边缘与辐射通道1302-1、1302-2、1302-3之间的未占用区域从辐射通道1302-1、1302-2、1302-3流动的表面电流1312产生的。反射1322对应于作为天线辐射1320由辐射通道120经由辐射元件122辐射的电磁能的部分，其中电磁能的所述部分不穿过布置在
辐射元件122前面的天线罩1330，而是在天线罩1330处被反射至少一次。
271.为了防止这些杂散辐射特性并消除一些不希望的反射1322和再反射，图13-5示出了根据本公开的技术、设备和系统对图13-3所示的雷达系统所做的修改的俯视图，以包括用于低损耗信号分布的电介质加载波导和小形状因数天线的片上安装中的吸收通道1304-1和1304-2。吸收通道1304-1和1304-2在辐射部分1300-5的辐射通道1302-1、1302-2和1302-3的任一侧上，以吸收在对象(例如，天线罩、保险杠、车辆的其他部分)之间反射的em能并且将其引导远离辐射元件122。如图13-5所示，吸收信道1304-1和1304-2提供一致的天线邻域，使得能够利用辐射信道1302-1、1302-2和1302-3进行更好的发射和接收。换言之，吸收通道1304-1、1304-2维持天线的辐射表面附近的操作环境以避免一些不希望的em反射，并且因此提供一致的天线响应和更容易的雷达控制。通常，在不使用吸收通道1304-1和1304-2的环境中考虑不想要的反射是复杂和计算密集的问题，这可以通过归一化的天线邻域来避免。
272.如图13-5所示，吸收通道1304-1、1304-2与相邻的辐射通道1302-1、1302-2、1302-3之间的距离可以与两个相邻的辐射通道1302-1、1302-2、1302-3之间的距离相同。该距离可以等于在天线系统的工作频率处的自由空间波长的一半的整数倍。每个单独的辐射通道1302-1、1302-2、1302-3的天线邻域可以等于各自的辐射通道1302-1、1302-2、1302-3周围的区域，该区域包括紧接着的相邻辐射通道1302-1，1302-2，1302-3和/或吸收通道1304-1、1304-2。
273.示例方法
274.图14说明根据本发明的技术、设备和系统使用用于低损耗信号分布的电介质加载波导和小形状因数天线的示例性过程1400。过程1400被示为所执行的操作(或动作)的集合，但不必限于这里示出的操作的顺序或组合。此外，一个或更多个操作中的任一个操作可被重复、组合或重新组织以提供其它过程或方法。在以下讨论的各部分中，可参考图1的环境100以及在所有其它附图中详述的实体，仅作为示例参考这些附图。所述技术不限于由一个实体或多个实体执行。
275.在1402，形成用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质填充波导。例如，形成波导112。
276.在1404，波导被集成到雷达系统中。例如，波导112的馈电部分106-1电连接到雷达芯片110的通道114。
277.在1406，经由波导接收或发送em信号。例如，雷达芯片110使用波导112发送或接收雷达信号。在波导112的传播方向上的em能携带雷达信号。允许部分em能通过辐射元件122逸出波导112的非空气电介质。雷达信号可以采取雷达探测结果的形式。雷达系统可以将雷达检测结果输出到车辆102的车辆系统。响应于接收到向雷达系统104指示对象106存在于视场108中的雷达检测结果，车辆102可基于使用波导112观察到的雷达检测结果来执行驾驶操作。例如，车辆系统可以围绕对象106驱动车辆102以避免碰撞。
278.制造
279.图15和图16示出了制造根据本公开的天线系统的方法。该方法包括提供天线系统的天线板的第一部分151和第二部分152。第一部分151形成天线板的上部并包括具有辐射元件122的表面123。此外，第一部分151可以可选地包括用于隔离部分170和/或隔离部分
170的腔体126。
280.第一部分151形成辐射通道120中的一个通道的腔体160的第一腔体部分161。此外，第一部分151形成余下辐射通道120的腔体160的附加第一腔体部分161。第一腔体部分161具有在辐射通道120的横向宽度上延伸的开口。所述开口背对具有辐射元件122的表面123。
281.第二部分152包括与具有辐射元件122的表面123相反定位的表面124。第二部分152形成天线板的下部。它包括接收辐射通道120的电介质130的腔体160的第二腔体部分162。此外，第二部分152包括余下的辐射通道120的腔体160的附加第二腔体部分162。每个第二腔体部分162具有背对表面124并在辐射通道120的横向宽度上延伸的开口。
282.第一部分151和第二部分152被构造成在接触区域155中接合在一起。对于本实施方式，接触区域由平行于第一部分151上的表面123和第二部分152上的表面124延伸的接触表面形成。
283.在天线板的组装过程中，填充各个辐射通道120的各个电介质130被提供为固态体，即细长的杆。电介质130的主体被定向为在辐射通道120内沿传播方向延伸。它们平行于辐射通道120取向。
284.在组装期间，电介质130被布置在天线板的第一部分151与第二部分152之间。因此，电介质130可以布置在第一部分151和第二部分152中的一个上。例如，每个电介质130可以布置在第一腔体部分161中的一个内或布置在第二腔体部分162中的一个内。在部分151、152中的一个处布置电介质130之后，剩余部分151、152可以位于电介质130附近，使得电介质130被布置在第一部分和第二部分之间。
285.在该方法的另一制造步骤中，第一部分151和第二部分152例如经由接触表面在接触区域155中接合在一起。因此，第一部分151和第二部分152可以在接触区域155中不可逆地且永久地彼此连接。例如，第一部分151和第二部分152可以胶合或焊接或焊接在一起。
286.这产生图16所示的天线板。第一部分151和第二部分152在接触区域155处彼此连接，并且辐射通道120的电介质130被容纳在它们各自的腔体160内。
287.天线板的第一部分151和/或第二部分152可以作为注模部件提供。用于制造天线板的方法还可以包括例如通过注模形成第一部分151和/或第二部分152的步骤。第一部分151和/或第二部分152可以由绝缘材料形成，例如塑料。该方法还可以包括用金属表面涂覆第一部分151和/或第二部分152的步骤，例如通过电镀、喷涂等。该涂层也可以施加到接触区域155的接触表面上。
288.图17示出了根据本公开的天线系统的天线板901的另一实施方式的俯视图，图18示出了根据本公开的天线系统的天线板901的另一实施方式的截面图。只要在说明书和附图中没有公开差别，天线系统就被配置为如根据本公开的其它天线系统所公开的那样。
289.板901具有布置在绝缘衬底上的导电表面123。因此，绝缘衬底镀有导电表面123。表面123是结构化的并且包括限定两个平行辐射通道120的辐射元件122的开口。
290.此外，导电表面123具有露出衬底材料的开口。衬底材料包括吸收体材料140，其暴露在所述开口中并吸收由辐射元件122转换的电磁能。开口因此形成板901的隔离部分170。隔离部分170将两个传播通道120及其辐射元件122彼此电磁隔离。
291.从图18的横截面图可以看出，板901包括布置在第二部分152之上的第一部分151。
每个部分151、152包括具有导电结构910的衬底，该导电结构910包括具有辐射元件122的表面123。导电结构910可以应用于各个部分151、152的衬底的所有侧面。例如，导电结构110可以通过镀层，例如电镀、喷涂、镀锌等施加。两个部分151、152的衬底都包括吸收体材料140。
292.彼此面对的第一部分151和第二部分152的侧表面被构造成具有露出吸收体材料140的相应开口。这些开口彼此相邻设置，从而形成连接708，该连接708将第一部分151的吸收体材料140连接到第二部分152的吸收体材料140，该第一部分151也具有辐射元件122和形成隔离部分170的开口。第二部分152内的吸收体材料140形成板901的隔离层。
293.辐射通道120形成在第一部分151内。它们被配置为从具有辐射元件122的表面123延伸到衬底中的纵向凹槽中。凹槽具有侧壁，侧壁被导电材料覆盖并且形成横向界定辐射通道120的波导的导电结构。
294.为了制造图17和图18所示的天线板901，第一部分151的衬底(该衬底由吸收体材料140制成)首先被构造成具有辐射通道120的腔体，例如通过切割或铣削。随后，腔体的外表面和内表面被导电结构910覆盖。然后，用电介质130填充辐射通道120的腔体。
295.在接下来的步骤中，表面123作为连续的金属表面被施加在衬底的吸收体材料140上和辐射通道120内填充的电介质130上。该金属表面随后被结构化以形成辐射元件122并形成露出吸收元件170的吸收体材料142的开口。该结构化可以例如通过光刻、掩模蚀刻等来执行。
296.结论
297.尽管在前面的描述中描述并在附图中示出了本公开的各种实施方式，但是应当理解，本公开不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以各种方式实施。根据前面的描述，显而易见的是，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可以进行各种改变。尽管被描述为改善雷达性能的方式，但是前述描述的技术可以应用于其他问题，以有效地改善用于例如在汽车环境中用传感器检测对象的天线方向图。
298.除了上述那些之外，电介质加载辐射通道的一些另外的优点包括：用于两个辐射通道之间的邻接壁的更大自由度，由于较小的潜在天线板而导致的低成本，由于具有有效振幅锥形的更大量的辐射元件而导致的更多指向性和改进的旁瓣电平是可能的。另外的优点包括由于增加的邻接壁厚度而增加的距离而增加的辐射通道之间的隔离。此外，非对称天线模式是可能的。即使天线效率可能由于介电损耗而稍微降低，并且在一些示例中，这些较小的缺点被上述在汽车雷达系统中集成用于低损耗信号分布的电介质加载波导和小形状因数天线的许多优点所掩盖。
299.根据本发明，诸如辐射通道、路由通道或吸收通道的通道加载有电介质意味着相应的通道填充有电介质。因此，电介质被布置在相应通道的内部或腔体内。
[0300]“或”和语法上相关的术语的使用表示非排他性的替代而没有限制，除非上下文另外清楚地指明。如这里所使用的，提及项目列表中的“至少一个”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。作为示例，“以下中的至少一个：a、b或c”旨在涵盖a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c，以及相同元素的倍数的任何组合(例如，a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c和c-c或a、b和c的任何其他顺序)。
[0301]
本公开的实施方式涉及：
[0302]
1、一种设备，该设备包括：
[0303]
天线系统，该天线系统包括：
[0304]
路由部分，所述路由部分具有一个或更多个中空通道，所述中空通道中的每一个都填充有空气电介质；
[0305]
馈电部分，所述馈电部分被构造成将所述中空通道中的每一个连接到雷达芯片的对应通道；以及
[0306]
波导部分，所述波导部分包括对应于每个中空通道的一个或更多个辐射通道，每个辐射通道都加载有非空气电介质，每个辐射通道的表面都具有允许电磁(em)能逸出非空气电介质的辐射元件的图案。
[0307]
2、根据实施方式1所述的设备，其中，所述天线系统还包括：
[0308]
传递部分，所述传递部分被构造成在所述中空通道的空气电介质与所述辐射通道的非空气电介质之间转移允许从所述辐射元件逸出的em能。
[0309]
3、根据实施方式2所述的设备，其中，所述波导部分包括由隔离部分分隔开的至少一对辐射通道，所述隔离部分被配置成通过吸收被允许逸出所述一对辐射通道中的第一辐射通道和第二辐射通道中的每一个辐射通道的em能的杂散部分来防止所述第一辐射通道与所述第二辐射通道之间的干扰，并且由此避免对最终辐射图案的负面影响。
[0310]
4、根据实施方式3所述的设备，其中，
[0311]
每个辐射通道的表面是每个辐射通道的第一表面；
[0312]
所述隔离部分从所述一对辐射通道延伸到布置在每个辐射通道的第二表面下方的隔离层，所述第二表面与所述第一表面相反；并且
[0313]
所述隔离层被配置成吸收由所述隔离部分吸收的em能的杂散部分。
[0314]
5、根据实施方式3所述的设备，其中，所述隔离部分包括超材料吸收衬底，该超材料吸收衬底被配置成在所述隔离部分内部的多个超材料结构内吸收被允许逸出该第一辐射通道和第二辐射通道中的每一个的em能的杂散部分。
[0315]
6、根据实施方式2所述的设备，其中：
[0316]
所述第一辐射通道和所述第二辐射通道对应于这些中空通道中的同一个中空通道；或
[0317]
所述第一辐射通道和所述第二辐射通道对应于不同的中空通道。
[0318]
7、根据实施方式2所述的设备，其中，所述第一辐射通道的辐射元件的图案和所述第二辐射通道的辐射元件的图案被分隔开所述雷达芯片的工作频率的波长的一半。
[0319]
8、根据实施方式7所述的设备，其中，所述第一辐射通道和所述第二辐射通道由邻接壁分隔开，所述邻接壁的厚度是所述第一辐射通道的外壁的两倍，并且是所述第二辐射通道的外壁的两倍。
[0320]
9、根据实施方式7所述的设备，其中：
[0321]
所述第一辐射通道和所述第二辐射通道由厚度是所述第一辐射通道的外壁的六倍的邻接壁并且是所述第二辐射通道的外壁的六倍的邻接壁分隔开，
[0322]
所述波导的所述隔离部分部分地穿过所述第一辐射通道的表面，部分地穿过所述第二辐射通道的表面，并且进入所述邻接壁。
[0323]
10、根据实施方式1所述的设备，其中，所述波导部分的所述辐射通道的尺寸小于空气波导的一个或更多个辐射通道的对应尺寸，所述空气波导被配置成允许等量的em能通
过该空气波导的辐射元件从空气电介质逸出。
[0324]
11、根据实施方式10所述的设备，其中：
[0325]
所述波导部分的所述辐射通道的尺寸包括所述波导部分的所述辐射通道的最大长度；
[0326]
所述空气波导的所述辐射通道的相应尺寸包括所述空气波导的所述辐射通道的最大长度。
[0327]
12、根据实施方式10所述的设备，其中：
[0328]
所述波导部分的所述辐射通道的尺寸包括所述波导部分的所述辐射通道的最大面积或体积；
[0329]
所述空气波导的所述辐射通道的相应尺寸包括所述空气波导的所述辐射通道的最大面积或体积。
[0330]
13、根据实施方式1所述的设备，其中，
[0331]
每个辐射通道的辐射元件的图案中的辐射元件的量大于空气波导的每个空气通道的辐射槽的图案中的辐射槽的量，所述空气波导被配置成允许与被允许逸出所述辐射元件的em能等量的em能从所述空气通道逸出。
[0332]
14、根据实施方式1所述的设备，所述设备还包括：被配置为经由所述天线系统发射或接收电磁信号的装置。
[0333]
15、根据实施方式14所述的设备，其中，所述装置包括雷达系统。
[0334]
16、根据实施方式15所述的设备，其中，所述雷达系统被配置为安装为车辆的一部分。
[0335]
17、根据实施方式1所述的设备，其中，所述辐射通道的量大于或等于所述中空通道的量。
[0336]
18、根据实施方式1所述的设备，其中：
[0337]
所述中空通道中的每一个包括空气电介质填充的腔体，所述空气电介质填充的腔体在所有三个维度上是矩形形状；并且
[0338]
每个辐射通道包括非空气电介质填充的腔体，该腔体在所有三个维度上是矩形的。
[0339]
19、一种设备，所述设备包括：
[0340]
天线系统，所述天线系统包括：
[0341]
第一层，所述第一层具有被配置成将雷达芯片的通道连接到所述天线系统的馈电部分；
[0342]
与所述第一层相邻的第二层，所述第二层包括路由部分，所述路由部分具有被配置成保持空气电介质的中空通道，所述中空通道经由所述馈电部分电耦合到所述雷达芯片的所述通道；
[0343]
与所述第二层的与所述第一层相反的一侧相邻的第三层，所述第三层包括第一波导部分，所述第一波导部分包括耦合到所述中空通道的辐射通道，所述辐射通道加载有非空气电介质；以及
[0344]
与所述第三层的与所述第二层相反的一侧相邻的第四层，所述第四层限定第二波导部分，所述第二波导部分包括限定允许电磁(em)能逸出所述天线系统的多个辐射元件的
表面。
[0345]
20、根据实施方式19所述的设备，其中，所述辐射通道包括填充有所述非空气电介质的所述第三层的腔体。
[0346]
21、根据实施方式20所述的设备，其中，所述第三层的所述腔体具有从所述第二层延伸穿过所述第三层且直到所述第四层的形状。
[0347]
22、根据实施方式19所述的设备，其中，所述馈电部分被配置为在与所述第二层相反的所述第一层的底部表面处将所述雷达芯片的所述通道连接到所述天线系统。
[0348]
23、根据实施方式22所述的设备，其中，所述第一层、所述第二层、所述第三层和所述第四层包括平行层的堆叠。
[0349]
24、根据实施方式22所述的设备，其中，所述第二层还包括传递部分，所述传递部分被配置成在所述中空通道的空气电介质与所述辐射通道的非空气电介质之间传递被允许从所述辐射元件逸出的em能。
[0350]
25、一种设备，所述设备包括：
[0351]
天线系统，所述天线系统包括：
[0352]
馈电部分，所述馈电部分被配置成将所述天线系统连接到雷达芯片；以及
[0353]
波导部分，所述波导部分包括：
[0354]
辐射通道，所述辐射通道对应于所述雷达芯片的通道，所述辐射通道加载有非空气电介质，并且所述辐射通道的表面具有允许电磁(em)能逸出所述非空气电介质的辐射元件的图案；以及
[0355]
与所述辐射通道配对的吸收通道，所述吸收通道加载有吸收体材料，并且所述吸收通道的表面具有吸收元件的图案，所述吸收元件的图案允许所述辐射通道的表面附近的不需要的em反射和杂散电流被所述吸收体材料吸收。
[0356]
26、根据实施方式25所述的设备，其中，所述吸收元件的图案包括用于吸收不需要的em反射的吸收槽或锥体的图案。
[0357]
27、根据实施方式25所述的设备，其中，所述辐射通道的外壁与所述吸收通道的外壁相邻。
[0358]
28、根据实施方式25所述的设备，所述设备还包括：
[0359]
吸收层，所述吸收层被布置在以下各中的至少一项之下：
[0360]
辐射通道；
[0361]
吸收通道；
[0362]
所述辐射通道的外壁；或
[0363]
所述吸收通道的外壁，
[0364]
所述吸收层被配置成相比所述吸收通道将不希望的em反射吸取得更远离所述辐射通道。
[0365]
29、根据实施方式28所述的设备，其中，所述吸收层加载有所述吸收体材料并且包括到所述吸收通道的界面，该界面通过所述吸收通道的与具有所述吸收槽的图案的表面相反的另一表面。
[0366]
30、根据实施方式25所述的设备，其中，所述波导包括金属或塑料。
[0367]
31、根据实施方式25所述的设备，其中所述波导包括金属涂覆的塑料。
[0368]
32、一种方法，该方法包括以下步骤：
[0369]
由车辆基于使用实施方式1-29的任何组合的设备的天线系统观察到的雷达探测结果来执行驾驶操作。
[0370]
33、一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时使得车辆的至少一个处理器基于使用实施方式1-29的任意组合的设备的天线系统观察到的雷达探测结果来执行驾驶操作。
[0371]
34、一种系统，所述系统包括：用于基于使用实施方式1-29的任意组合的设备的天线系统观察到的雷达检测结果来执行驾驶操作的装置。
[0372]
本发明还涉及以下实施方案：
[0373]
1、一种天线系统(112)，所述天线系统包括：
[0374]
馈电部分(116-1、302、402)，所述馈电部分被配置为将所述天线系统连接到雷达装置，例如雷达芯片(110)；以及
[0375]
波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)，例如辐射部分，其包括一个或更多个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)，每个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)被配置成耦合到雷达装置的通道(114)，辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)填充有第一电介质(130)，并且辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的相应表面(123)各自具有允许电磁(em)能逸出和/或进入第一电介质(130)的至少一个辐射元件(122)；以及
[0376]
一个或更多个附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)，所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)填充有不同于所述第一电介质(130)的第二电介质，所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)电磁耦合到所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)，以允许所述辐射通道(120、1302、13021、1302-2、1302-3)与所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)之间的电磁(em)能的至少一部分的转移。
[0377]
2、根据实施方式1所述的天线系统(112)，其中，所述第一电介质(130)具有大于1的相对介电常数。
[0378]
3、根据实施方式1或2所述的天线系统(112)，其中，所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)中的一个或更多个形成所述天线系统的路由部分(116-2)的路由通道(118)，例如中空通道，其中，所述馈电部分(116-1、302、402)被配置为将所述路由通道(118)中的每一个连接到所述雷达装置的通道(114)，
[0379]
其中，所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)与所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)之间电磁耦合将一个或更多个辐射通道(120、1302、13021、1302-2、1302-3)中的每一个耦合到路由通道(118)中的一个，
[0380]
其中，例如，第二电介质的损耗角正切小于第一电介质(130)的损耗角正切。
[0381]
4、根据实施方式3的所述天线系统(112)，其中：
[0382]
第二电介质是液体电介质，例如空气电介质，和/或
[0383]
其中，第一电介质(130)是非空气电介质，例如液体电介质或非液体电介质，例如固体。
[0384]
5、根据实施方式3或4所述的天线系统(112)，其中，所述天线系统(112)还包括：
[0385]
传递部分(116-3、406-1、406-2)，该传递部分被配置成在所述路由通道(118)的第
二电介质与所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的第一电介质之间传递被允许逸出和/或进入所述辐射元件(122)的em能。
[0386]
6、根据实施方式3至5中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)和第二辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)连接到所述路由通道(118)中的同一个路由通道。
[0387]
7、根据实施方式3至6中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)和第二辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)连接到不同的路由通道(118)。
[0388]
8、根据实施方式3至7中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述路由部分(116-2)被提供在路由层(804)中，其中，所述波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)包括辐射层(806)，
[0389]
其中，所述辐射层(806)与所述路由层(804)的一侧相邻，
[0390]
其中，各个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的具有允许电磁(em)能逸出和/或进入第一电介质(130)的至少一个辐射元件(122)的表面(123)位于所述辐射层(806)的与所述路由层(804)相反的一侧。
[0391]
9、根据实施方式8所述的天线系统(112)，
[0392]
其中，所述波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)包括另一辐射层(808)，
[0393]
其中，所述另一辐射层(808)与所述辐射层(806)的与所述路由层(804)相反的一侧相邻，
[0394]
其中，所述另一辐射层(808)包括各个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的具有允许电磁(em)能逸出和/或进入第一电介质(130)的至少一个辐射元件(122)的表面(123)。
[0395]
10、根据实施方式8或9所述的天线系统(112)，其中，所述至少一个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)包括用所述第一电介质(130)填充的所述辐射层(806)的腔体(810)。
[0396]
11、根据实施方式10所述的天线系统(112)，其中，所述辐射层(806)的所述腔体(810)具有从所述路由层(804)延伸，穿过所述辐射层(806)，并且一直延伸到所述另一辐射层(808)的形状。
[0397]
12、根据实施方式8至11中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述馈电部分(116-1、302、402)设置在馈电层(802)中，
[0398]
其中，所述路由层(804)与所述馈电层(802)相邻，
[0399]
其中，例如，所述路由层(804)的与所述辐射层(806)相邻的所述一侧与所述馈电层(802)相反地定位。
[0400]
13、根据实施方式12所述的天线系统(112)，其中，所述馈电部分(116-1、302、402)被配置成在所述馈电层(802)的与所述路由层(804)相反的底表面(123)处将所述雷达装置的通道(114)连接到所述天线系统。
[0401]
14、根据实施方式8至13中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述路由层(804)和所述辐射层(806)包括平行层的堆叠。
[0402]
15、根据实施方式8至14中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述路由层(804)还包括传递部分(116-3、406-1、406-2)，所述传递部分被配置成在所述路由通道(118)的第二电介质与所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的第一电介质(130)之间传递被允许逸出和/或进入所述辐射元件(122)的em能。
[0403]
16、根据实施方式1至15中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)中的一个或更多个被配置为吸收通道(1304、1304-1、1304-2)，
[0404]
其中，所述第二电介质被配置为吸收体材料(140)，并且
[0405]
其中，各个吸收通道(1304、1304-1、1304-2)的各个表面(123)均具有至少一个吸收元件(1305)，例如吸收元件(1305)的图案，所述至少一个吸收元件允许进入和/或离开第一电介质(130)的电磁能的部分被吸收体材料(140)吸收，
[0406]
其中，电磁能的部分例如是辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的表面(123)附近的em反射或在至少一个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的表面(123)处传播的表面电流。
[0407]
17、根据实施方式16所述的天线系统(112)，其中，所述吸收元件(1305)，例如吸收元件(1305)的图案的每个吸收元件(1305)，所述吸收元件(1305)包括吸收槽和/或吸收锥，以捕获电磁能的部分，例如em反射。
[0408]
18、根据实施方式16或17所述的天线系统(112)，其中，吸收元件(1305)的图案等于辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中至少一个的辐射元件(122)的图案。
[0409]
19、根据实施方式16到18中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的外壁与吸收通道(1304、1304-1、1304-2)的外壁相邻。
[0410]
20、根据实施方式16至19中任一个实施方式所述的天线系统(112)，所述天线系统还包括：
[0411]
吸收层(1306)，该吸收层被布置在以下中的至少一项之下：
[0412]
辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)；
[0413]
吸收通道(1304、1304-1、1304-2)；
[0414]
辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的外壁；或
[0415]
吸收通道(1304、1304-1、1304-2)的外壁，
[0416]
吸收层(1306)被配置成与吸收通道(1304、1304-1、1304-2)相比将电磁能的这些部分，例如这些em反射，吸取得更远离辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)。
[0417]
21、根据实施方式20所述的天线系统(112)，其中，吸收层(1306)被填充吸收体材料(140)和/或包括到吸收通道(1304、1304-1、1304-2)的界面，该界面通过吸收通道(1304、1304-1、1304-2)的与具有至少一个吸收元件(1305)的表面(123)相反的另一表面(124)。
[0418]
22、根据实施方式1至20中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中：
[0419]
波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)包括被隔离部分(170、500、600、704)分隔开的至少一对辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)，隔离部分(170、500、600、704)被配置成通过吸收被允许逸出和/或进入第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)和第二辐射通道
(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的每一个通道的em能的杂散部分来防止所述一对辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的所述第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)与所述第二辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)之间的干扰。
[0420]
23、根据实施方式22的天线系统(112)，其中：
[0421]
每个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的表面(123)是每个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的第一表面(123)；
[0422]
所述隔离部分(170、500、600、704)从所述一对辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)延伸到布置在每个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的第二表面(124)下方的隔离层(706)，所述第二表面(124)与所述第一表面(123)相反；并且
[0423]
所述隔离层(706)被配置成吸收由所述隔离部分(170、500、600、704)吸收的em能的杂散部分。
[0424]
24、根据实施方式22或23所述的天线系统(112)，其中，所述隔离部分(170、500、600、704)包括超材料吸收衬底(600)，所述超材料吸收衬底被配置成在所述隔离部分(170、500、600、704)内部的多个超材料结构(602)内吸收被允许逸出和/或进入所述第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)和所述第二辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的每一个通道的em能的杂散部分。
[0425]
25、根据实施方式22至24中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述波导的所述隔离部分(170、500、600、704)部分地穿过所述第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的表面(123)、部分地穿过所述第二辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的表面(123)，突出到将辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)分开的邻接壁(127、1303)中。
[0426]
26、根据实施方式22至25中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述隔离部分(170、500、600、704)被容纳在所述天线系统的腔体(126)内，所述腔体(126)在具有所述辐射元件(122)的表面(123)处具有开口。
[0427]
27、根据实施方式1至26中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的第一辐射通道的辐射元件(122)的图案和所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的第二辐射通道的辐射元件(122)的图案被分隔开所述雷达装置的工作频率的波长的一半。
[0428]
28、根据实施方式1至27中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的第一辐射通道和所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的第二辐射通道被邻接壁(127、1303)分隔开，所述邻接壁(127、1303)比所述第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的外壁厚，例如厚至少两倍、例如厚至少六倍、一样厚，和/或比所述第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的外壁厚，例如厚至少两倍、例如厚至少六倍、一样厚。
[0429]
29、根据实施方式1至28中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)的所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的尺寸小于空气波导的一个或更多个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的对应尺寸，所述空气波导被配置成允许等量的em能通过所述空气波导的辐射元件(122)逸出和/或进入空气电介质。
[0430]
30、根据实施方式29所述的天线系统(112)，其中：
[0431]
所述波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)的所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的尺寸包括所述波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)的所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的最大长度；并且
[0432]
所述空气波导的所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的相应尺寸包括所述空气波导的所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的最大长度。
[0433]
31、根据实施方式29或30所述的天线系统(112)，其中：
[0434]
所述波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)的所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的尺寸包括所述波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)的所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的最大面积或体积；并且
[0435]
所述空气波导的所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的相应尺寸包括所述空气波导的所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的最大面积或体积。
[0436]
32、根据实施方式1至31中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中：
[0437]
每个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的辐射元件(122)的图案中的辐射元件(122)的数量大于空气波导的空气通道的辐射元件的图案中的辐射元件的数量，其中所述空气波导具有与所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)相同的长度，
[0438]
其中，空气波导的辐射元件的间隔和/或长度是空气波导内的电磁能的波长的第一倍数，
[0439]
其中，辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的辐射元件(122)的间隔和/或长度是辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)内的电磁能的波长的第二倍数，并且
[0440]
其中，第一倍数等于第二倍数。
[0441]
33、根据实施方式1至32中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述第一电介质(130)是结构化电介质，所述结构化电介质被配置为充当使电磁能逸出和/或进入所述第一电介质(130)的透镜。
[0442]
34、根据实施方式1至33中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)和/或所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)包括金属和/或塑料，例如金属涂覆的塑料。
[0443]
35、根据实施方式1至34中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)和/或附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)被配置为波导，例如管状波导。
[0444]
36、根据实施方式1至35中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述一个或更多个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、13023)各自包括辐射元件(122)的图案，所述辐射元件(122)沿着所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、13023)内的电磁(em)能的传播方向顺序地耦合到相应的辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)。
[0445]
37、根据实施方式1至36中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，辐射信道(120、1302、1302-1、1302-2、13023)的数量大于或等于附加信道(118、1304、1304-1、1304-2)的数量。
[0446]
38、根据实施方式1至37中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中：
[0447]
所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)中的每一个通道包括腔体(810)，所述腔体至少在其横截面上是矩形形状的，例如在所有三个维度上是矩形形状的，并且被填充有第二电介质；和/或
[0448]
每个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)包括腔体(810)，该腔体至少在其截面上是矩形形状的，例如在所有三个维度上是矩形形状的，并且被填充有第一电介质(130)。
[0449]
39、根据实施方式1至38中任一个实施方式所述的天线系统(112)，
[0450]
其中，所述一个或更多个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)由第一部分(151)和第二部分(152)形成，
[0451]
其中，所述第一部分(151)仅部分地围绕所述第一电介质(130)，并且
[0452]
其中，所述第二部分(152)沿接触区域(155)连接到所述第一部分(151)。
[0453]
40、根据实施方式39所述的天线系统(112)，其中，所述第一部分(151)包括所述至少一个辐射元件(122)。
[0454]
41、根据实施方式39或40所述的天线系统(112)，其中，所述接触区域(155)平行于具有至少一个辐射元件(122)的辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的表面(123)延伸，和/或平行于所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)内的电磁能的传播方向延伸。
[0455]
42、根据实施方式39至41中任一个实施方式所述的天线系统(112)，
[0456]
其中，所述接触区域(155)位于所述第一电介质(130)的侧表面(123)处，所述侧表面(123)将所述电介质(130)的第一表面与所述电介质(130)的第二表面连接起来，
[0457]
其中，所述电介质(130)的第一表面和第二表面位于所述电介质(130)的相反侧，并且
[0458]
其中，所述第一表面与所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的具有所述辐射元件(122)的表面(123)相邻地定位。
[0459]
43、根据实施方式39至42中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述第二部分(152)围绕住所述第一电介质(130)的未被所述第一部分(151)围绕住的剩余部分。
[0460]
44、根据实施方式39至43中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述第一部分(151)和所述第二部分(152)均包括容纳所述第一电介质(130)的一部分的腔体部分(161、162)。
[0461]
45、根据实施方式39至44中任一个实施方式所述的天线系统(112)，其中，所述第二部分(152)包括所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的另一表面(124)，所述另一表面(124)被定向为平行于具有所述至少一个辐射元件(122)的所述表面(123)。
[0462]
46、一种设备，所述设备包括：
[0463]
实施方式1至45中任一个实施方式的天线系统(112)；以及
[0464]
诸如雷达芯片(110)的装置，其被配置为经由天线系统(112)发射或接收电磁信
号。
[0465]
47、根据实施方式46所述的设备，其中，所述装置和/或所述天线系统(112)是雷达系统(104)的一部分。
[0466]
48、根据实施方式47所述的设备，其中，所述雷达系统(104)被配置为安装为车辆(102)的一部分，所述车辆例如是机动车辆(102)。
[0467]
49、一种方法(1400)，所述方法包括以下步骤：
[0468]
由车辆(102)，例如由机动车辆(102)，基于使用实施方式1至45的任意组合的天线系统(112)观察到的雷达探测结果来执行驾驶操作。
[0469]
50、一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时使得诸如机动车辆(102)的车辆(102)的至少一个处理器基于使用实施方式1至45的任意组合的天线系统(112)观察到的雷达探测结果来执行驾驶操作。
[0470]
51、一种系统，该系统包括：用于基于使用实施方式1至45的任意组合的天线系统(112)观察到的雷达探测结果来执行驾驶操作的装置。
[0471]
52、一种制造实施方式1至45的任意组合的天线系统(112)的方法，该方法包括以下步骤：
[0472]
提供所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的第一部分(151)和所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的第二部分(152)；
[0473]
将第一电介质(130)布置于所述第一部分(151)和所述第二部分(152)之间；
[0474]
连接所述第一部分(151)和所述第二部分(152)以形成所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)，
[0475]
其中，所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)具有被填充有所述第一电介质(130)的腔体(161、162)。
[0476]
53、根据实施方式52所述的方法，其中，所述第一部分(151)具有适于容纳所述第一电介质(130)的第一腔体部分(161)，和/或所述第二部分(152)具有适于容纳所述第一电介质(130)的第二腔体部分(162)。
[0477]
54、根据实施方式52或53所述的方法，其中，提供所述第一部分(151)和/或提供所述第二部分(152)包括：通过模制，例如通过注射模塑形成所述第一部分(151)和/或所述第二部分(152)。
[0478]
55、根据实施方式52至54中任一项实施方式所述的方法，其中，所述第一部分(151)和/或所述第二部分(152)设置有导电表面，例如设置有金属涂层。
[0479]
56、根据实施方式52至55中任一个实施方式所述的方法，所述方法还包括以下步骤：提供第一电介质(130)作为固体元件，例如条。
[0480]
附图标记列表
[0481]
100
ꢀꢀꢀ
环境
[0482]
102
ꢀꢀꢀ
车辆
[0483]
104
ꢀꢀꢀ
雷达系统
[0484]
106
ꢀꢀꢀ
对象
[0485]
108
ꢀꢀꢀ
视场
[0486]
110
ꢀꢀꢀ
雷达芯片
[0487]
112
ꢀꢀꢀ
电介质加载波导
[0488]
114
ꢀꢀꢀ
通道
[0489]
116-1 馈电部分
[0490]
116-2 路由部分
[0491]
116-3 传递部分
[0492]
116-4 波导部分
[0493]
118
ꢀꢀꢀ
中空通道
[0494]
120
ꢀꢀꢀ
辐射通道
[0495]
122
ꢀꢀꢀ
辐射元件
[0496]
123
ꢀꢀꢀ
表面
[0497]
124
ꢀꢀꢀ
表面
[0498]
125
ꢀꢀꢀ
区段
[0499]
126
ꢀꢀꢀ
腔体
[0500]
127
ꢀꢀꢀ
邻接壁
[0501]
130
ꢀꢀꢀ
电介质
[0502]
140
ꢀꢀꢀ
吸收体材料
[0503]
150
ꢀꢀꢀ
天线板
[0504]
151
ꢀꢀꢀ
第一部分
[0505]
152
ꢀꢀꢀ
第二部分
[0506]
155
ꢀꢀꢀ
接触区域
[0507]
160
ꢀꢀꢀ
腔体
[0508]
161
ꢀꢀꢀ
第一腔体部分
[0509]
162
ꢀꢀꢀ
第二腔体部分
[0510]
170
ꢀꢀꢀ
隔离部分
[0511]
200-1 空气波导
[0512]
200-2 电介质波导
[0513]
300
ꢀꢀꢀ
空气波导
[0514]
302
ꢀꢀꢀ
馈电部分
[0515]
304
ꢀꢀꢀ
路由部分
[0516]
306
ꢀꢀꢀ
辐射部分
[0517]
306-1 辐射部分
[0518]
306-2 辐射部分
[0519]
306-3 辐射部分
[0520]
306-4 辐射部分
[0521]
310
ꢀꢀꢀ
长度
[0522]
312
ꢀꢀꢀ
距离
[0523]
314
ꢀꢀꢀ
长度
[0524]
400-1 电介质加载波导
[0525]
400-2 电介质加载波导
[0526]
400-3 电介质加载波导
[0527]
400-4 电介质加载波导
[0528]
402
ꢀꢀꢀ
馈电部分
[0529]
404
ꢀꢀꢀ
路由部分
[0530]
406-1 传递部分
[0531]
406-2 传递部分
[0532]
408-1 辐射部分
[0533]
408-2 辐射部分
[0534]
410
ꢀꢀꢀ
隔离部分
[0535]
500
ꢀꢀꢀ
隔离部分
[0536]
600
ꢀꢀꢀ
隔离部分
[0537]
602
ꢀꢀꢀ
超材料结构
[0538]
604
ꢀꢀꢀ
金属结构
[0539]
605
ꢀꢀꢀ
衬底
[0540]
700
ꢀꢀꢀ
空气波导
[0541]
702
ꢀꢀꢀ
电介质加载波导
[0542]
704
ꢀꢀꢀ
隔离部分
[0543]
706
ꢀꢀꢀ
隔离层
[0544]
708
ꢀꢀꢀ
连接
[0545]
800
ꢀꢀꢀ
电介质加载波导
[0546]
802
ꢀꢀꢀ
第一层
[0547]
804
ꢀꢀꢀ
第二层
[0548]
806
ꢀꢀꢀ
第三层
[0549]
808
ꢀꢀꢀ
第四层
[0550]
810
ꢀꢀꢀ
腔体
[0551]
900
ꢀꢀꢀ
雷达系统
[0552]
901
ꢀꢀꢀ
板
[0553]
902
ꢀꢀꢀ
空气波导
[0554]
904
ꢀꢀꢀ
填充了电介质的波导
[0555]
910
ꢀꢀꢀ
导电结构
[0556]
tx1
ꢀꢀꢀ
发射通道
[0557]
tx2
ꢀꢀꢀ
发射通道
[0558]
rx1
ꢀꢀꢀ
接收通道
[0559]
rx2
ꢀꢀꢀ
接收通道
[0560]
rx3
ꢀꢀꢀ
接收通道
[0561]
rx4
ꢀꢀꢀ
接收通道
[0562]
1000
ꢀꢀ
辐射部分
[0563]
1002
ꢀꢀ
辐射部分
[0564]
1004
ꢀꢀ
纵向方向
[0565]
1005
ꢀꢀ
横向
[0566]
1006
ꢀꢀ
法线方向
[0567]
1100-1 天线图案
[0568]
1100-2 天线图案
[0569]
1101
ꢀꢀꢀ
横向天线增益
[0570]
1102
ꢀꢀꢀ
纵向天线增益
[0571]
1200-1 天线图案
[0572]
1200-2 天线图案
[0573]
1300
ꢀꢀꢀ
辐射部分
[0574]
1300-1 辐射部分
[0575]
1300-3 辐射部分
[0576]
1300-5 辐射部分
[0577]
1302
ꢀꢀꢀ
辐射通道
[0578]
1302-1 辐射通道
[0579]
1302-2 辐射通道
[0580]
1302-3 辐射通道
[0581]
1303
ꢀꢀꢀ
邻接壁
[0582]
1304
ꢀꢀꢀ
吸收通道
[0583]
1304-1 吸收通道
[0584]
1304-2 吸收通道
[0585]
1305
ꢀꢀꢀ
吸附元件
[0586]
1306
ꢀꢀꢀ
吸收层
[0587]
1310
ꢀꢀꢀ
杂散发射
[0588]
1312
ꢀꢀꢀ
表面电流
[0589]
1320
ꢀꢀꢀ
天线发射
[0590]
1321
ꢀꢀꢀ
最终发射
[0591]
1322
ꢀꢀꢀ
反射
[0592]
1330
ꢀꢀꢀ
天线罩
[0593]
1400
ꢀꢀꢀ
方法
[0594]aꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
板尺寸
[0595]ad
ꢀꢀꢀꢀꢀ
缩小的宽尺寸
[0596]bꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
窄尺寸
[0597]bd
ꢀꢀꢀꢀꢀ
缩小的窄尺寸
[0598]
t
wall
ꢀꢀꢀ
壁厚度
[0599]
t
d_wall
ꢀꢀ
减小的壁厚度
[0600]
λ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
空气波长
[0601]
λgꢀꢀꢀꢀꢀ
减小波长
[0602]
εrꢀꢀꢀꢀꢀ
相对介电常数

技术特征：
1.一种天线系统(112)，所述天线系统包括：馈电部分(116-1、302、402)，所述馈电部分被配置成将所述天线系统(112)连接到雷达装置；以及波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)，所述波导部分包括一个或更多个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)，其中，所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的各个辐射通道被配置为耦合到所述雷达装置的通道(114)，其中，所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)被填充有第一电介质(130)，并且其中，所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)包括相应的各自具有允许电磁能逸出和/或进入所述第一电介质(130)的至少一个辐射元件(122)的表面(123)；以及一个或更多个附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)，所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)被填充有不同于所述第一电介质(130)的第二电介质，所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)电磁耦合到所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)，以允许在所述辐射通道(120、1302、13021、1302-2、1302-3)与所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)之间转移所述电磁能的至少一部分。2.根据权利要求1所述的天线系统(112)，其中，所述第一电介质(130)具有大于1的相对介电常数。3.根据权利要求1或2所述的天线系统(112)，其中，所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)中的一个或更多个附加通道形成所述天线系统(112)的路由部分(116-2)的路由通道(118)，例如中空通道，其中，所述馈电部分(116-1、302、402)被配置为将所述路由通道(118)中的各个路由通道连接到所述雷达装置的通道(114)，其中，所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)与所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)之间的所述电磁耦合将所述一个或更多个辐射通道(120、1302、13021、1302-2、1302-3)中的各个辐射通道耦合到所述路由通道(118)中的一个路由通道，并且其中，例如，所述第二电介质的损耗角正切小于所述第一电介质(130)的损耗角正切。4.根据权利要求3所述的天线系统(112)，其中，所述第二电介质是液体电介质，例如空气电介质，例如空气，和/或其中，所述第一电介质(130)是非空气电介质，例如非气体电介质，例如非液体电介质，例如固体。5.根据权利要求3或4所述的天线系统(112)，其中，第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)和第二辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)连接到所述路由通道(118)中的一个路由通道。6.根据权利要求3至5中任一项所述的天线系统(112)，其中，所述路由部分(116-2)被设置在路由层(804)中，其中，所述波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)包括辐射层(806)，
其中，所述辐射层(806)与所述路由层(804)的一侧相邻，其中，各个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3、1300-5)的具有允许所述电磁能逸出和/或进入所述第一电介质(130)的至少一个辐射元件(122)的表面(123)位于所述辐射层(806)的与所述路由层(804)相反的一侧，并且其中，例如，所述路由层(804)和所述辐射层(806)包括平行层的堆叠。7.根据权利要求6所述的天线系统(112)，其中，所述馈电部分(116-1、302、402)被设置在馈电层(802)中，其中，所述路由层(804)与所述馈电层(802)相邻，其中，例如，所述路由层(804)的与所述辐射层(806)相邻的所述一侧与所述馈电层(802)相反地定位，其中，例如，所述馈电部分(116-1、302、402)被配置为在所述馈电层(802)的与所述路由层(804)相反的底表面(123)处将所述雷达装置的通道(114)连接到所述天线系统(112)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的天线系统(112)，其中，所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)中的一个或更多个附接通道被配置为吸收通道(1304、1304-1、1304-2)，其中，所述第二电介质被配置为吸收体材料(140)，并且其中，各个吸收通道(1304、1304-1、1304-2)的相应表面(123)各自具有至少一个吸收元件(1305)，例如吸收元件(1305)的图案，所述至少一个吸收元件允许所述电磁能的进入和/或离开所述第一电介质(130)的部分被所述吸收体材料(140)吸收，其中，所述电磁能的所述部分是例如所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的所述表面(123)附近的电磁能反射和/或在所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的至少一个辐射通道的所述表面(123)处传播的表面电流，并且其中，例如，所述吸收元件(1305)包括吸收槽和/或吸收锥以捕获所述电磁能的所述部分。9.根据权利要求1至8中任一项所述的天线系统(112)，其中，所述波导部分(116-4、306、306-1、306-2、306-3、306-4、408-1、408-2、1000、1002、1300、1300-1、1300-3、1300-5)包括被隔离部分(170、500、600、704)分隔开的至少一对辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)，所述隔离部分(170、500、600、704)被配置成通过吸收被允许逸出和/或进入所述一对辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)和第二辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的各个辐射通道的电磁能的杂散部分来防止所述第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)与所述第二辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)之间的干扰。10.根据权利要求9所述的天线系统(112)，其中，所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)中的各个辐射通道的表面(123)是所述辐射通道(120、1302、13021、1302-2、1302-3)中的各个辐射通道的第一表面(123)，其中，所述隔离部分(170、500、600、704)从所述一对辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)延伸到被布置在各个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的第二
表面(124)下方的隔离层(706)，所述第二表面(124)与所述第一表面(123)相反，并且其中，所述隔离层(706)被配置成吸收由所述隔离部分(170、500、600、704)吸收的所述电磁能的杂散部分。11.根据权利要求9或10所述的天线系统(112)，其中，所述隔离部分(170、500、600、704)包括超材料吸收衬底(600)，所述超材料吸收衬底被配置成在所述隔离部分(170、500、600、704)的多个超材料结构(602)内吸收被允许逸出和/或进入所述第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)和所述第二辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的所述电磁能的所述杂散部分，和/或其中，所述天线系统(112)的所述隔离部分(170、500、600、704)部分地穿过所述第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的表面(123)、部分地穿过所述第二辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的表面(123)，并进入分隔开所述第一辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)和所述第二辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)的邻接壁(127、1303)。12.根据权利要求1至11中任一项所述的天线系统(112)，其中，所述第一电介质(130)是结构化电介质，所述结构化电介质被配置为充当使所述电磁能逸出和/或进入所述第一电介质(130)的透镜。13.根据权利要求1至12中任一项所述的天线系统(112)，其中，所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)和/或所述附加通道(118、1304、1304-1、1304-2)被配置为波导，诸如管状波导，其中，例如，所述一个或更多个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)各自包括辐射元件(122)的图案，所述辐射元件(122)沿着所述辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)内的所述电磁能的传播方向顺序地耦合到相应的辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)。14.根据权利要求1至13中任一项所述的天线系统(112)，其中，所述一个或更多个辐射通道(120、1302、1302-1、1302-2、1302-3)是由第一部分(151)和第二部分(152)形成的，其中，所述第一部分(151)仅部分地包围住所述第一电介质(130)，其中，所述第二部分(152)沿接触区域(155)连接到所述第一部分(151)，并且其中，例如，所述第一部分(151)包括容纳所述第一电介质(130)的一部分的腔体部分(161)，并且所述第二部分(152)包括容纳所述第一电介质(130)的一部分的腔体部分(162)。

技术总结
用于低损耗信号分布和小形状因子天线的电介质加载波导。本公开描述了使用空气电介质填充通道和非空气电介质填充通道的组合以获得空气和电介质波导的有益属性的波导。该波导内的电磁能损失与传统的空气波导相当。然而，使用比参照的空气波导小的尺寸，示例波导可以比传统设计的参照的空气波导占据更小的芯片或封装面积。该波导具有路由部分，该路由部分具有填充有空气电介质的中空通道。对应于每个中空通道的辐射通道加载有非空气电介质。各个辐射通道的表面允许电磁能逸出非空气电介质。所描述的波导可以特别有利地用于汽车环境中，例如检测车辆行进路径中的道路中的对象。例如检测车辆行进路径中的道路中的对象。例如检测车辆行进路径中的道路中的对象。


技术研发人员：D
受保护的技术使用者：APTIV技术有限公司
技术研发日：2022.05.05
技术公布日：2022/11/1