[發明專利]用于機動車應用的單芯片雷達

無效

• 申請號: 200580042548.1
• 申請日: 2005-11-15
• 公開（公告）號: CN101076740A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: T·沃爾特;D·施泰因布赫
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01S7/03
• 分類號: G01S7/03
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 曾立

本發明涉及一種雷達收發機，包括至少一個可以借助控制電壓調整(verstimmbaren)的振蕩器，至少一個混頻器和至少一個用于發射和接收超高頻(hchstfrequenter)的信號的天線，其中混頻器將接收信號與振蕩器的信號混頻并且輸出一個被解調的信號。

這種雷達收發機、即發射/接收模塊用于在微波范圍和毫米波范圍中定位在空間中的物體或者用于例如車輛的速度確定。在此，這種雷達收發機為了定位在空間中的物體和為了速度確定而以電磁波的形式發射超高頻信號，這些信號被目標物體反射，又被雷達收發機接收并且進一步處理。通常，在此多個這種雷達收發機被連接成一個總模塊。在使用在汽車中時，可以使用大約77GHz的頻率。這種雷達收發機特別是用于所謂的距離報警雷達，它用于確定行駛在一個車輛之前的另外的車輛的距離，并且在低于預先給定的距離閾值時輸出報警指示。

由DE?103?00?955?A1公開了一個這種類型的用于微波和毫米波應用的雷達收發機，具有以下特征：

—至少一個振蕩器，它包含至少一個有源的電路元件，至少一個頻率確定諧振回路和至少一個適于確定頻率的部件，

—至少一個混頻器，它包含至少一個二極管和至少一個無源的電路元件，

—一個具有至少兩個直接地彼此重疊設置的介電層的襯底，其中在介電層之上、之下和其間設置有金屬化層，其中襯底的底面具有用于接觸至系統載體的外部接觸部，并且襯底的上側具有用于接觸至至少一個電子單個部件的外部電極的接觸部，

—一個或者多個設置在襯底的上側的電子單個部件，其包含

—混頻器的至少一個有源的或者非線性的電路部件，以及

—壓控振蕩器的至少一個有源的或者非線性的電路部件，其中混頻器的所述至少一個無源的電路元件和/或壓控振蕩器的所述至少一個諧振回路被集成在襯底的金屬化層之一中。

在此，所有類型的平面的電路載體都可以作為襯底。其中有：陶瓷襯底(薄層陶瓷，厚層陶瓷，LTCC＝低溫共燒陶瓷，HTCC＝高溫共燒陶瓷)，其中LTCC和HTCC是陶瓷多層電路；聚合物襯底、即傳統的印制電路板如FR4或者軟襯底，其聚合物基例如由PTFE構成并且典型地被玻璃纖維強化或者陶瓷粉末填充；硅以及金屬襯底，其中金屬印制導線和金屬基板通過聚合物或者陶瓷材料彼此隔離。此外例如也可以使用所謂的模塑互連器件(MID)，其由熱塑性的聚合物構成，印制導線被結構化在這些聚合物上。

這種微波單片集成電路(MMIC)被相應地與分立元件一同被構造為多芯片模塊(MCM)。該MCM如傳統的SMD器件那樣還被施加到一個襯底材料上，該襯底材料包含超高頻的導線布置和天線。該連接在此必須被這樣地實施，使得超高頻的HF信號的傳輸是可能的。為了能夠還算低損耗地制造這種HF過渡(HF-bergange)，在這種MCM中對于制造提出了非常高的要求。

本發明的任務在于，避免MCM的這種復雜的構造和其用于保證HF過渡的、在特殊的板上的裝配，并且介紹一種雷達收發機，它不僅具有可以簡單地制造的構造和小的結構尺寸，而且它尤其也以最簡單的方式適合于被裝配到本身已知的電路載體、例如通常的印制電路板等等上。該任務在開始所描述類型的雷達收發機中根據本發明通過這種方式來解決，即所述至少一個振蕩器、所述至少一個混頻器和此外的所述至少一個天線在一個平面中被并排設置在單個的芯片上。通過避免花費大的HF過渡，由此將制造限制為將芯片(MMIC)簡單地粘貼(Aufkleben)到任意的低頻印制電路板上，其中只是在低頻或者直流電壓范圍中要求在印制電路板的開關元件和芯片之間的電連接。

在振蕩器、混頻器和天線被設置于其中的平面中，此外還可以以鎖相環設置鎖相環路電路用于調節振蕩器。

優選的是，在所述平面中還設置有至少一個放大器，例如一個中頻放大器或者一個天線放大器，用于放大所發送的和/或所接收的信號。

天線優選地是片狀天線(Patch-Antenne)，使得在此同樣不需要HF連接。至較大的天線的耦合可以無接觸地通過電磁的輻射耦合來實現。

為了觸點接通(Kontaktierung)直流電壓端子和低頻連接，在芯片的平面中此外還有利地設置有焊盤，它們用于雷達收發機在其設置在例如印制電路板上之后的觸點接通。

上面所描述的作為單芯片前端系統的構造的重大優點是，相對于現有技術中公開的MMIC，制造和處理開銷被顯著地降低和簡化。在多芯片模塊制造中所有的重要的工藝由此被擴展到Waver制造工藝上，該制造工藝具有非常高的可重復性。

附圖說明