射频前端收发装置、车载雷达收发系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920647409.0 (22)申请日 2019.05.07 (73)专利权人 加特兰微电子科技 (上海) 有限公 司 地址 201210 上海市浦东新区中国 (上海) 自由贸易试验区盛夏路666号、 银冬路 122号5幢地下1层, 1_10层901室 (72)发明人 刘洪泉王典 (74)专利代理机构 北京成创同维知识产权代理 有限公司 11449 代理人 蔡纯杨思雨 (51)Int.Cl. G01S 7/282(2006.01) G01S 7/285(2006.01) H。

2、01Q 1/22(2006.01) H01Q 1/24(2006.01) H01Q 1/27(2006.01) H01Q 1/28(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 射频前端收发装置、 车载雷达收发系统 (57)摘要 本实用新型涉及雷达技术领域, 具体涉及一 种射频前端收发装置、 车载雷达收发系统。 射频 前端收发装置包括: 天线阵列; 收发机单元, 与所 述天线阵列电连接, 用于通过所述天线阵列收发 电磁波信号; 其中, 所述天线阵列包括用于发射 所述电磁波信号的发射天线, 以及至少部分所述 发射天线的信号传输方向与极化方向相异; 即通 过使。

3、用极化方向与信号传输方向相异的发射天 线, 可有效提升天线阵列的摆放及布局的灵活 性, 且在确保天线收发信号性能的前提下, 还能 有效减小整个天线阵列所占用的面积, 进而达到 减小天线及车载雷达收发系统尺寸目的。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 210742489 U 2020.06.12 CN 210742489 U 1.一种射频前端收发装置, 其特征在于, 所述装置包括: 天线阵列; 收发机单元, 与所述天线阵列电连接, 用于通过所述天线阵列收发电磁波信号; 其中, 所述天线阵列包括用于发射所述电磁波信号的发射天线, 以及 至少部分所述发射天线的信号传输方向与极化方向相异。 2。

4、.根据权利要求1所述的装置, 其特征在于, 所述至少部分所述发射天线的信号传输方 向与极化方向垂直; 和/或 信号传输方向与极化方向相异的所述发射天线的馈电方式为中间馈电。 3.根据权利要求2所述的装置, 其特征在于, 信号传输方向与极化方向相异的所述发射 天线包括: 至少两个第一发射天线单元; 连接馈线, 用于将各所述第一发射天线单元并联; 以及 通道馈线, 一端与所述收发机单元连接, 所述通道馈线的另一端连接至所述连接馈线 的中心点; 其中, 所述第一发射天线单元上的信号传输方向与所述发射天线的极化方向相异。 4.根据权利要求3所述的装置, 其特征在于, 各所述第一发射天线单元均匀分布在所。

5、述 通道馈线的同一侧; 和/或 所述第一发射天线单元包括: 子馈线; 以及 并联的多个辐射单元, 各所述辐射单元的一端端部连接至所述子馈线上; 其中, 各所述辐射单元依次交替均匀分布于所述子馈线的两侧。 5.如权利要求1所述的装置, 其特征在于, 所述天线阵列还包括用于接收所述发射天线 所电磁波信号的回波的接收天线, 所述接收天线的极化方向与信号传输方向相同; 其中, 所述接收天线的极化方向与所述发射天线的极化方向相同。 6.如权利要求5所述的装置, 其特征在于, 所述接收天线包括串联的多个辐射单元; 其中, 所述接收天线的馈电方式为边缘馈电。 7.根据权利要求1所述的装置, 其特征在于, 所。

6、述电磁波信号为毫米波信号; 和/或 所述收发机单元为具有收发机功能的雷达芯片; 其中, 所述雷达芯片的封装层之上或之中集成有所述天线阵列。 8.如权利要求5所述的装置, 其特征在于, 所述发射天线包括: 第一发射子天线, 所述第一发射子天线的极化方向与信号传输方向相异; 第二发射子天线, 所述第二发射子天线的极化方向与信号传输方向相同; 其中, 所述第二发射子天线包括串联的多个辐射单元, 所述接收天线的馈电方式为边 缘馈电。 9.根据权利要求8所述的装置, 其特征在于, 还包括: 介质基板, 所述收发机单元和所述天线阵列设置在所述介质基板的同一表面上; 其中, 所述接收天线和所述第一发射子天线。

7、分布于所述收发机单元的同一侧或相对两 侧。 10.一种车载雷达收发系统, 其特征在于, 包括: 权利要求书 1/2 页 2 CN 210742489 U 2 至少一个如权利要求1-9中任意一项所述的射频前端收发装置; 以及 处理器, 与所述射频前端收发装置连接; 其中, 所述处理器用于根据所述天线阵列所发收的电磁波信号进行数据处理。 权利要求书 2/2 页 3 CN 210742489 U 3 射频前端收发装置、 车载雷达收发系统 技术领域 0001 本实用新型涉及雷达技术领域, 具体涉及一种射频前端收发装置、 车载雷达收发 系统。 背景技术 0002 雷达是利用电磁波探测物体的电子设备。 在。

8、工作时, 雷达发射电磁波, 以检测从物 体上反射的回波, 从而可以判断与物体之间的距离等信息。 随着智能设备的发展, 小型雷达 在民用领域的应用越来越广泛。 毫米波(窄波)雷达系统已经逐渐应用于各种车辆, 用于提 醒车辆与障碍物之间的距离, 辅助人员操作或车辆自动驾驶。 0003 雷达组件的尺寸主要取决于天线阵列的大小, 探测方向取决于天线阵列的辐射方 向。 毫米波雷达系统由于其频率特性, 可以采用尺寸较小的天线, 因此, 在消费类智能设备 上具有明显的优势。 现有的毫米波雷达系统通常包括平面天线阵列, 其中的天线单元例如 贴片天线、 缝隙天线等。 这些天线的辐射方向主要垂直于天线表面。 然而。

9、, 随着智能设备的 小型化以及多模块应用的需求, 如何能够将毫米波雷达系统高度集成于设备中仍然是一项 巨大的挑战。 0004 天线设计和排布是影响最终产品体积及形状的决定性因素。 由于安装空间有限, 目前该类天线产品的体积趋于小型化, 例如车载雷达收发系统。 因为天线的面积和其增益 成正比, 同时由于芯片集成度提高, 进一步增加了天线排布的困难。 因此, 亟需一种合理的 天线设计使得天线可同时具备小体积和高性能。 实用新型内容 0005 有鉴于此, 本实用新型实施例提供一种射频前端收发装置及车载雷达收发系统, 通过使用极化方向与信号传输方向相异的发射天线, 可有效提升天线阵列的摆放及布局的 灵。

10、活性, 且在确保天线收发信号性能的前提下, 还能有效减小整个天线阵列所占用的面积, 进而达到减小天线及车载雷达收发系统尺寸的目的。 0006 在一个可选的实施例中, 本申请提供了一种射频前端收发装置, 所述装置可包括: 0007 天线阵列; 0008 收发机单元, 与所述天线阵列电连接, 用于通过所述天线阵列收发电磁波信号; 0009 其中, 所述天线阵列包括用于发射所述电磁波信号的发射天线, 以及 0010 至少部分所述发射天线的信号传输方向与极化方向相异。 0011 在本申请射频前端收发装置的实施例中, 通过设置信号传输方向与极化方向相异 的发射天线, 可有效提升整个天线阵列设计及布局的灵。

11、活性, 同时还能减小整个天线阵列 所需占用的面积, 进而有效减小射频前端收发装置的尺寸。 0012 在一个可选的实施例中, 所述至少部分所述发射天线的信号传输方向与极化方向 垂直, 可进一步提升天线阵列发收电磁波信号性能的同时, 还可进一步的缩小天线阵列所 占用的面积。 说明书 1/8 页 4 CN 210742489 U 4 0013 在一个可选的实施例中, 信号传输方向与极化方向相异的所述发射天线的馈电方 式为中间馈电, 可有效的减小各发射天线馈线的长度, 不仅可提升天线阵列的信噪比, 同时 还能提升发射天线所发射电磁波信号的功率, 或者在发射同等强度电磁波信号时有效降低 发射天线的功耗。。

12、 0014 在一个可选的实施例中, 信号传输方向与极化方向相异的所述发射天线可包括: 0015 至少两个第一发射天线单元; 0016 连接馈线, 用于将各所述第一发射天线单元并联; 以及 0017 通道馈线, 一端与所述收发机单元, 所述通道馈线的另一端连接至所述连接馈线 的中心点, 即可通过该中心点对各第一发射天线单元进行馈电, 不仅能进一步的缩短各馈 线的长度, 还可以提升发射天线定向辐射性能, 从而提收发装置的性能; 0018 其中, 所述第一发射天线单元上的信号传输方向与所述发射天线的极化方向相 异。 0019 在一个可选的实施例中, 各所述第一发射天线单元均匀分布在所述通道馈线的同 。

13、一侧。 0020 在一个可选的实施例中, 所述第一发射天线单元包括: 0021 子馈线; 以及 0022 并联的多个辐射单元, 各所述辐射单元的一端端部连接至所述子馈线上; 0023 其中, 各所述辐射单元依次交替均匀分布于所述子馈线的两侧。 0024 在一个可选的实施例中, 所述天线阵列还可包括用于接收所述发射天线所发射电 磁波信号的回波的接收天线, 所述接收天线的极化方向与信号传输方向相同; 0025 其中, 所述接收天线的极化方向与所述发射天线的极化方向相同。 0026 在一个可选的实施例中, 所述接收天线包括串联的多个辐射单元; 0027 其中, 所述接收天线的馈电方式为边缘馈电。 0。

14、028 在一个可选的实施例中, 所述电磁波信号为毫米波波信号。 0029 在一个可选的实施例中, 所述发射天线包括: 0030 第一发射子天线, 所述第一发射子天线的极化方向与信号传输方向相异; 0031 第二发射子天线, 所述第二发射子天线的极化方向与信号传输方向相同; 0032 其中, 所述第二发射子天线包括串联的多个辐射单元, 所述接收天线的馈电方式 为边缘馈电。 0033 在一个可选的实施例中, 所述的装置还可包括: 0034 介质基板, 所述收发机单元和所述天线阵列设置在所述介质基板的同一表面上; 0035 其中, 所述接收天线和所述第一发射子天线分布于所述收发机单元的同一侧或相 对。

15、两侧。 0036 在一个可选的实施例中, 所述收发机单元为具有收发机功能的雷达芯片; 0037 其中, 所述雷达芯片的封装层之上或之中集成有所述天线阵列。 0038 在一个可选的实施例中, 本申请实施例还提供了一种车载雷达收发系统, 可包括: 0039 至少一个如本申请实施例中任意一项所述的射频前端收发装置; 以及 0040 处理器, 与所述射频前端收发装置连接; 0041 其中, 所述处理器用于根据所述天线阵列所发收的电磁波信号进行数据处理。 说明书 2/8 页 5 CN 210742489 U 5 0042 本申请车载雷达收发系统的实施例中, 通过利用具有信号传输方向与极化方向相 异的发射。

16、天线的射频前端收发装置, 不仅可使得至少部分发射天线的摆放和布局可以灵活 调整, 且在保证性能的同时, 使整个收发装置的设计更加紧凑, 有效缩减馈线长度, 减小了 馈电网络的尺寸, 也减少了车载雷达收发系统所占用的空间。 0043 需要说明的是, 由于本申请实施例中射频前端收发装置的尺寸得以进一步地缩 小, 进而可使得包括该射频前端收发装置的产品可以应用于诸如车辆(如自动驾驶)、 无人 机、 机器人、 智能家居、 消费电子设备等更多的场景和环境中, 例如包含该射频前端收发装 置的车载雷达收发系统, 本申请实施例所采用的方案拓展了此类产品的使用空间及市场前 景。 附图说明 0044 通过参照以下。

17、附图对本实用新型实施例的描述, 本实用新型的上述以及其它目 的、 特征和优点将更为清楚, 在附图中: 0045 图1为一个可选的实施例中射频前端收发装置的示意图; 0046 图2为传统将收发天线设置于收发机单元相对两侧的射频前端收发装置的结构示 意图; 0047 图3为一个可选的实施例中将收发天线设置于收发机单元同侧的射频前端收发装 置的结构示意图; 0048 图4为一个可选的实施例中将收发天线设置于收发机单元相对两侧的射频前端收 发装置的结构示意图; 0049 图5为另一个可选的实施例中将收发天线设置于收发机单元同侧的射频前端收发 装置的结构示意图; 0050 图6为一个可选的实施例中车载雷。

18、达收发系统的结构示意图。 具体实施方式 0051 以下基于实施例对本实用新型进行描述, 但是本实用新型并不仅仅限于这些实施 例。 在下文对本实用新型的细节描述中, 详尽描述了一些特定的细节部分。 对本领域技术人 员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。 为了避免混淆本实用新型的 实质, 公知的方法、 过程、 流程没有详细叙述。 另外附图不一定是按比例绘制的。 0052 针对传统射频前端装置中, 由于采用极化方向与信号传输方向相同的天线进行收 发电磁波信号, 进而会使得天线的排布困难, 难以进一步的减小天线的尺寸等技术问题, 本 申请的实施例中, 创造性的采用极化方向与信号传输方向。

19、相异的发射天线, 同时可保持接 收天线的极化方向与信号传输方向相同, 进而可有效提升天线阵列的摆放及布局的灵活 性, 且在确保天线收发信号性能的前提下, 还能有效减小整个天线阵列所占用的面积, 进而 达到减小天线及车载雷达收发系统尺寸目的。 0053 下面结合附图, 针对本申请实施例中的射频前端收发装置进行举例说明: 0054 图1为一个可选的实施例中射频前端收发装置的示意图。 如图1所示, 射频前端收 发装置可包括收发机单元120和用于收发电磁波信号的天线阵列(图中未示出)等部件, 上 述的收发机单元120和天线阵列等部件可集成在介质基板110的同一表面上, 用于发射接收 说明书 3/8 页。

20、 6 CN 210742489 U 6 诸如毫米波、 微波及厘米波等高频电磁波信息, 以进行诸如测距、 校准及通讯等操作。 其中, 上述的天线阵列可包括用于发射电磁波信号的发射天线和用于接收电磁波回波的接收天 线130, 发射天线可包括第一发射子天线150和第二发射子天线140等部件, 即上述的发射天 线可用于发射电磁波信号, 而接受天线130则可用于接收上述电磁波信号经目标物(或障碍 物)反射后所形成的回波, 并基于回波信号与所发射电磁波信号的差异, 进行上述测距、 测 距、 校准及通讯等操作。 0055 需要说明的是, 图1所示的结构为四发四收(即4T4R)的天线结构, 即包括四根发射 天。

21、线130和四根接收天线(即两根第一发射子天线150和两根第二发射子天线140), 而在其 他可选的实施例中, 还可将天线设置为四发两收、 四发三收等类型的天线结构, 即只要包括 至少一根发射天线和至少一根接收天线即可, 且同一根天线结构还可同时用于收发电磁波 信号, 而在一些特殊的应用场景中, 甚至可仅设置包括一根如图1中所示的第一发射子天线 150的天线结构, 此时该第一发射子天线150还可基于时分复用的方式进行回波的接收等操 作。 0056 图2为传统将收发天线设置于收发机单元相对两侧的射频前端收发装置的结构示 意图。 如图2所示, 传统的天线阵列中, 发射天线与接收天线均是相同的结构, 。

22、且一般均为极 化方向与信号传输方向相同的天线结构, 即收发机单元220、 接收天线230、 宽波发射天线 240以及窄波发射天线250均位于介质基板210上, 各天线通过馈线260连接至收发机单元 220, 且接收天线230与宽波发射天线240的信号传输方向如箭头A所示, 而窄波发射天线250 的信号传输方向如箭头B所示, 其各天线均为垂直极化且信号传输方向与天线极化方向一 致。 其中, 由于接收天线230和宽波发射天线240分别位于收发机单元220一侧, 而窄波发射 天线250则位于收发机单元220的另一侧, 即发射天线是位于收发机单元220的两侧, 且各发 射天线的信号传输方向呈180 ,。

23、 同时各发射天线均为极化方向与信号传输相同的天线结 构, 进而会导致因制造误差致使天线的方向图分离缺陷, 从而影响该天线的远距离探测能 力。 同时, 由于发射天线和接收天线均为同一种天线结构, 还会会使得天线的布线、 布局较 为单一, 且所需的面积尺寸也较大。 0057 基于图2所示传统天线结构的基础上, 发明人在本申请实施例中创造性的提出图1 中所示的结构, 即将第一发射子天线150设置为信号传输方向与极化方向相异的天线结构, 同时保持接收天线130为信号传输方向与极化方向相同的天线结构, 即使得发射天线与接 收天线结构相异, 且采用极化方向与信号传输方向相异的发射天线, 例如极化方向与信号。

24、 传输方向相互垂直的发射天线, 即图1中所示的第二发射天线140与第一发射天线150的天 线结构也不同, 以用来实现不同电磁波的发射, 进而来有效提升天线的布线、 布局的灵活 性, 同时还能进一步减小天线分布所需面积的尺寸, 从而可有效减小射频前端收发装置的 尺寸。 0058 在一个可选的实施例中, 如图1所示, 收发机单元120可为具有收发机功能的雷达 芯片, 第一发射子天线150可用于发射窄波信号, 而第二发射子天线140则可用于发射宽波 信号; 同时, 接收天线130和第一发射子天线150可分布在收发机单元120的相对两侧, 而第 二发射子天线140则可临近接收天线130, 与第一发射子。

25、天线140相对设置在收发机单元120 的两侧。 其中, 第一发射子天线150、 第二发射子天线140与接收天线130的极化方向均相同 (例如图1箭头A所示的方向), 而接收天线130的信号传输方向则可与极化方向相同(例如也 说明书 4/8 页 7 CN 210742489 U 7 为图1箭头A所示的方向), 同时第一发射子天线150的信号传输方向则垂直于极化方向(例 如图1箭头C、 D所示的方向)即接收天线130的信号传输方向与第一发射子天线150的信号传 输方向相异, 例如图1中所示两者信号传输方向相垂直。 0059 由于传统的天线阵列中, 各根天线所包括的子天线单元均由多个辐射单元串联构 。

26、成, 如图2所示, 窄波发射天线250包括多个并联的子天线单元231, 而每根接收天线230及宽 波发射天线240均包括一个子天线单元231, 但是各子天线单元231均是由多个辐射单元270 串联而成, 且窄波发射天线250还是边缘馈线, 仅是使得整个天线的所占用面积较大, 同时 也使得窄波发射天线250与收发机单元220之间连接的馈线260较长, 同时也会使得临近收 发机单元220连接的馈线260的等长绕线较长, 进而会增大损耗, 而若采用微带线或共面波 导形式的馈线260还可能会影响隔离度和方向图。 0060 在一个可选的实施例中, 针对上述图2中所示结构存在的技术问题, 本申请发明人 则。

27、创造性的提出, 利用并联的辐射单元来构成发射天线的子天线单元, 并同时采用中间(或 中央)馈电的方式将发射天线与收发机单元电连接。 如图1所示, 收发机单元120可包括多个 接收通道和多个发射通道, 接收天线130可包括多个接收子天线131, 且各接收子天线131分 别与多个接收通道一一对应, 每个接收子天线131均包括一个由多个串联连接的辐射单元 170所构成的接收子天线单元, 即各接收子天线单元均通过一根通道馈线162连接至收发机 单元120的一个接收通道上, 进而形成一根边缘供电的接收子天线131。 同理, 各第二发射子 天线140也分别与发射通道一一对应, 且每个第二发射子天线140均。

28、包括一个由多个串联连 接的辐射单元170所构成的第二接收子天线单元141, 即各第二接收子天线单元141均通过 一根通道馈线161连接至收发机单元120的一个发射通道上, 进而形成一根边缘供电的第二 发射子天线140。 0061 同时, 如图1所示, 各第一发射子天线150则可包括一个第一发射天线单元151(或 152), 且各第一发射天线单元151(或152)可通过一通道馈线162与一个发射通道对应连接。 其中, 各第一发射天线单元151(或152)可包括由连接馈线1621并联的多个第一接收子天线 单元180, 各第一发射子天线单元单元180可包括多个由子馈线1622并联连接的辐射单元 17。

29、0, 各辐射单元170依次交替均匀分布于子馈线1622的两侧。 同样地, 第一发射天线单元 151(或152)与其相应的发射通道由通道馈线162连接, 各所述第一发射天线单元151均匀分 布在其通道馈线162的同一侧, 进而形成极化方向与信号传输方向垂直的第一发射天线 150。 0062 具体地, 如图1所示, 以收发机单元120包括4个接收通道和4个发射通道为例, 接收 天线130包括4个接收子天线131, 其分别与4个接收通道一一对应, 接收天线130的信号传输 方向如箭头A所示; 而第二发射子天线140中的各第二接收子天线单元141则可包括串联的6 个辐射单元170, 且第二接收子天线单。

30、元141通过馈线161电连接至收发机单元120的接收通 道。 同时, 两根第一发射子天线150可分别包括第一发射天线单元151和第一发射天线单元 152, 且第一发射天线单元151与第一发射天线单元152呈左右对称设置, 第一发射天线单元 151的信号传输方向如箭头C所示方向, 第一发射天线单元152的信号传输方向则如箭头D所 示方向。 另外, 第一发射天线单元151和第一发射天线单元152可分别与一个发射通道相对 应, 并分别通过通道馈线162连接至收发机单元120。 0063 如图1所示, 在一个可选的实施例中, 以第一发射天线单元151为例进行详细说明, 说明书 5/8 页 8 CN 2。

31、10742489 U 8 该第一发射天线单元151可包括六根相互平行的子馈线1622, 即各子馈线1622可沿箭头C所 示方向相互平行延伸, 且该六根子馈线1622通过一根单元馈线1621并联, 且各根子馈线 1622上可设置有多个均匀分布的单元节点1625; 例如, 图1中单根子馈线1622上可设置4个 均匀分布的单元节点1625, 且每个单元节点1625处可设置有一个对应的辐射单元170, 即各 辐射单元170的端部在单元节点1625处与子馈线1622电连接。 0064 进一步地, 如图1所示, 上述的4个辐射单元170还可依次交替设置于子馈线1622的 相对两侧。 另外, 连接馈线162。

32、1在其中心点1623处通过通道馈线162连接至收发机单元120 的一个发射通道, 即采用中间馈电的方向进行将收发机单元120与第一发射天线单元电连 接。 连接馈线1621上还设置有均匀分布的子节点1624, 子节点1624可基于连接馈线1621的 中心点1623对称分布, 且各子馈线1622的一端均与连接馈线1621上的子节点1624电连接, 进而通过连接馈线1621实现多根子馈线1622的并联, 以形成具有并联结构的第一发射天线 单元151, 且在该第一发射天线单元151中各子馈线1622所形成的辐射单元串180(即单根子 馈线与其上的辐射单元170构成该辐射单元串180)由连接馈线1621。

33、通过通道馈线162并联 在同一个发射通道。 0065 在本申请实施例中, 如图1所示, 由于第一发射子天线150的馈电方式为中间馈电, 进而可有效的减小各发射天线馈线的长度(如靠近收发机单元120的通道馈线上的等长绕 线的长度), 不仅可提升天线阵列的信噪比, 同时还能提升发射天线所发射电磁波信号的功 率, 或者在发射同等强度电磁波信号时有效降低发射天线的功耗。 0066 需要注意的是, 在本申请实施例中所描述的接收通道、 发射通道以及各接收天线、 发射天线阵列中的具体排布数量均为示例, 其数量可根据实际需求进行相应调整。 辐射单 元170可以为垂直端射天线、 平面端射天线、 印刷偶极子、 V。

34、ivaladi天线、 缝隙开槽天线和喇 叭天线中的任一种。 类似地, 接收天线130、 第一发射子天线150以及第二发射子天线140的 极化方向可以选自垂直极化、 水平极化中的至少一种, 第一发射子天线150的设置方向需与 其极化方向相匹配。 0067 图3为一个可选的实施例中将收发天线设置于收发机单元同侧的射频前端收发装 置的结构示意图。 如图3所示, 射频前端收发装置可包括介质基板310、 收发机单元320和用 于收发电磁波信号的天线阵列等部件, 即上述的收发机单元320和天线阵列等部件可集成 在介质基板310上, 用于发射接收诸如毫米波、 微波及厘米波等高频电磁波信息, 以进行诸 如测距。

35、、 校准及通讯等操作。 其中, 上述的天线阵列可包括用于发射电磁波信号的发射天线 和用于接收电磁波回波的接收天线330, 发射天线可包括第一发射子天线350和第二发射子 天线340等部件, 即上述的发射天线可用于发射电磁波信号, 而接受天线330则可用于接收 上述电磁波信号经目标物(或障碍物)反射后所形成的回波, 并基于回波信号与所发射电磁 波信号的差异, 进行上述测距、 测距、 校准及通讯等操作。 0068 各根天线所包括的子天线单元均由多个辐射单元串联构成, 如图3所示, 接收天线 330包括多个并联的子天线单元331; 第二发射子天线340包括多个并联的子天线单元341, 以上子天线单元。

36、均是由多个辐射单元串联而成, 第一发射子天线350包括第一发射天线单 元351和第一发射天线单元352。 0069 如图3所示, 收发机单元320可为具有收发机功能的雷达芯片, 第一发射子天线350 可用于发射窄波信号, 而第二发射子天线340则可用于发射宽波信号; 同时, 接收天线330、 说明书 6/8 页 9 CN 210742489 U 9 第一发射子天线350、 第二发射子天线340均位于收发机单元320的同一侧。 其中, 第一发射 子天线350、 第二发射子天线340与接收天线330的极化方向均相同(例如图3箭头A所示的方 向), 而接收天线330的信号传输方向则可与极化方向相同(。

37、例如也为图3箭头A所示的方 向), 同时第一发射子天线350的信号传输方向则垂直于极化方向(例如图3箭头C、 D所示的 方向)即接收天线330的信号传输方向与第一发射子天线350的信号传输方向相异, 例如图3 中所示两者信号传输方向相垂直。 0070 图3中第一发射子天线350的具体结构与图1相类似, 在此不再赘述, 与图1相比, 图 3中将第一发射子天线350、 接收天线330和第二发射子天线340均设置在收发机单元320的 同一侧, 且第一发射子天线350的信号传输方向与极化方向相垂直, 通过设置信号传输方向 与极化方向相异的发射天线, 可有效提升整个天线阵列设计及布局的灵活性, 减少由于。

38、制 造误差导致的天线性能下降, 减小整个天线阵列所需占用的面积, 进而有效减小射频前端 收发装置的尺寸。 0071 在一个可选的实施例中, 收发机单元例如为具有收发机功能的雷达芯片, 可在雷 达芯片的封装层之上或之中集成有上述的天线阵列。 0072 在一个可选的实施例中, 如图4所示, 仅采用接收天线430与第一发射子天线450相 配合的方式, 接收天线430与第一发射子天线450分别在收发机单元420的上下两侧呈对称 设置, 当然地, 也可将接收天线430和第一发射子天线450分别设置在收发机单元420的左右 两侧。 第一发射子天线450内部采用与图1中所示第一发射子天线150同样的结构及布。

39、局方 式, 在此不再赘述, 其同样采用中间馈电的方式与收发机单元420电连接, 接收天线430采用 边缘馈电的方式与收发机单元420电连接。 此实施例中省去了第二发射子天线440, 可使得 该收发装置的横(纵)向尺寸更小, 以满足特定使用场景的尺寸要求。 0073 类似地, 作为另一种可选的实施例, 如图5所示, 其同样采用了仅使用第一发射子 天线550与接收天线230相配合的组合。 接收天线530与第一发射子天线550均设置在收发机 单元520的同一侧, 且第一发射子天线550平行于接收天线530, 设置于接收天线530的右侧。 具体地, 接收天线530位于收发机单元520的正上方, 第一发。

40、射子天线550位于收发机单元 520的右上方。 第一发射子天线550的内部采用与图1中实施例一同样的布局方式, 在此不再 赘述。 0074 需要说明的是, 在本申请实施例中的 “上、 下、 左、 右” 等方位, 均是基于正视附图而 言的, 本领域技术人员应该获悉的是, 在实际的应用中, 可根据实际的需求对天线阵列的分 布进行适应性调整, 且调整后的分布方式也应包含在本申请的技术内容范围中。 0075 图6为一个可选的实施例中车载雷达收发系统的结构示意图。 如图6所示, 该车载 雷达收发系统包括: 射频前端收发装置61以及与射频前段收发装置61相连的处理器62, 其 中, 处理器用于根据天线阵列。

41、(射频前端收发装置61)所发收的电磁波信号进行数据处理。 当然地, 该车载雷达收发系统也可包括多个分别与处理器62相连的射频前端收发装置61, 该射频前端收发装置61中的收发机单元可为独立的收发机芯片, 也可为与处理器62集成在 一起构成系统级芯片。 0076 以上实施例中, 均使得天线的尺寸进一步地缩小, 使该收发装置可以应用于车辆、 无人机、 机器人、 智能家居等更多的场景和环境中, 拓展了此类产品的使用空间及市场前 景。 说明书 7/8 页 10 CN 210742489 U 10 0077 综上所述, 本实用新型实施例的射频前端收发装置及车载雷达收发系统, 通过利 用具有信号传输方向与。

42、极化方向相异的发射天线的射频前端收发装置, 不仅可使得至少部 分发射天线的摆放和布局可以灵活调整, 且在保证性能的同时, 使整个收发装置的设计更 加紧凑, 有效缩减馈线长度, 减小了馈电网络的尺寸, 也减少了车载雷达收发系统所占用的 空间。 0078 需要说明的是, 由于本申请实施例中射频前端收发装置的尺寸得以进一步地缩 小, 进而可使得包括该射频前端收发装置的产品可以应用于诸如车辆(如自动驾驶)、 无人 机、 机器人、 智能家居、 消费电子设备等更多的场景和环境中, 例如包含该射频前端收发装 置的车载雷达收发系统, 本申请实施例所采用的方案拓展了此类产品的使用空间及市场前 景。 0079 以。

43、上所述仅为本实用新型的优选实施例, 并不用于限制本实用新型, 对于本领域 技术人员而言, 本实用新型可以有各种改动和变化。 凡在本实用新型的精神和原理之内所 作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本实用新型的保护范围之内。 说明书 8/8 页 11 CN 210742489 U 11 图1 说明书附图 1/5 页 12 CN 210742489 U 12 图2 说明书附图 2/5 页 13 CN 210742489 U 13 图3 说明书附图 3/5 页 14 CN 210742489 U 14 图4 说明书附图 4/5 页 15 CN 210742489 U 15 图5 图6 说明书附图 5/5 页 16 CN 210742489 U 16 。

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内容关键字: 射频 前端 收发 装置 车载 雷达 系统
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