[發明專利]一種毫米波雷達射頻前端電路結構及其制作方法

在審

• 申請號: 202010073216.6
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111090076A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 屈操;閆紅宇;李剛
• 申請（專利權）人: 無錫威孚高科技集團股份有限公司
• 主分類號: G01S7/28
• 分類號: G01S7/28
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;陳麗麗

本發明涉及射頻電路技術領域，具體公開了一種毫米波雷達射頻前端電路結構，包括：毫米波雷達射頻前端電路和印刷電路板，其中，所述毫米波雷達射頻前端電路包括MMIC芯片、饋電電路和天線，所述印刷電路板包括多層芯板，所述天線設置在所述多層芯板的頂層芯板的表面，所述多層芯板的至少底層芯板上設置凹槽，所述凹槽的開口朝向背離所述頂層芯板的方向，所述MMIC芯片位于所述凹槽內，所述天線與所述MMIC芯片之間通過所述饋電電路連接。本發明還提供了一種毫米波雷達射頻前端電路的制作方法。本發明提供的毫米波雷達射頻前端電路結構可以使得天線的布局空間更大，實現天線的自由布局，天線也不會受到MMIC芯片和微帶饋線的干擾，進而提升雷達的探測能力。

技術領域

本發明涉及射頻電路技術領域，尤其涉及一種毫米波雷達射頻前端電路結構及毫米波雷達射頻前端電路的制作方法。

背景技術

近年來，自動駕駛的發展引起了交通系統的極大變革。它影響著交通安全、環境及交通工具的使用。毫米波雷達憑借其可穿透塵霧、雨雪、不受惡劣天氣影響的絕對優勢，且唯一能夠全天候全天時工作的能力，成為了自動駕駛不可或缺的主力傳感器。毫米波雷達的技術總的趨勢是朝著成本更低、體積更小、功耗更低、集成度更高的方向發展。射頻收發前端及天線是毫米波雷達的關鍵技術，占據了毫米波雷達近50%的成本，毫米波雷達射頻收發前端和天線的設計、集成度直接決定了雷達的探測性能、體積、功耗和成本。

目前，毫米波雷達射頻收發前端有收發分立器件方案也有高集成化的單片微波集成電路（Monolithic Microwave Integrated Circuit，簡稱MMIC）的方案，而毫米波雷達天線主要以平面微帶陣列天線為主。毫米波雷達射頻和天線部分采用電路板材需要采用滿足高頻率需求的低損耗特殊材料，價格較高，因此一般雷達射頻收發前端與雷達天線通過微帶饋線連接，往往都在電路同一層以減少材料的使用面積，降低成本。例如，如圖1和圖2所示，為現有技術中的毫米波雷達射頻前端電路的PCB層疊結構示意圖和PCB頂層俯視結構示意圖，由圖1和圖2所示，因射頻收發前端芯片、雷達天線和饋電電路處于電路同一層限制了雷達整體尺寸的小型化，同樣PCB尺寸下天線的面積也無法實現最大化的自由布局設計，雷達整體的尺寸、性能、成本往往需要進行折中設計。

發明內容

本發明提供了一種毫米波雷達射頻前端電路結構及毫米波雷達射頻前端電路的制作方法，解決相關技術中存在的雷達整體尺寸設計受限的問題。

作為本發明的第一個方面，提供一種毫米波雷達射頻前端電路結構，包括：毫米波雷達射頻前端電路和印刷電路板，其中，所述毫米波雷達射頻前端電路包括MMIC芯片、饋電電路和天線，所述印刷電路板包括多層芯板，所述天線設置在所述多層芯板的頂層芯板的表面，所述多層芯板的至少底層芯板上設置凹槽，所述凹槽的開口朝向背離所述頂層芯板的方向，所述MMIC芯片位于所述凹槽內，所述天線與所述MMIC芯片之間通過所述饋電電路連接；

所述天線用于雷達信號的發射傳輸和接收傳輸，所述饋電電路用于雷達發射天線信號饋電和和接收天線信號饋電，所述MMIC芯片用于雷達信號的發射處理和接收處理。

進一步地，所述饋電電路包括饋電過孔，所述饋電過孔設置在所述頂層芯板與所述底層芯板之間，所述饋電過孔用于將所述MMIC芯片與頂層芯板上的所述天線連接。

進一步地，所述饋電電路包括同層微帶線，所述同層微帶線用于實現所述MMIC芯片與所述天線的兩端的連接。

進一步地，所述多層芯板中的每相鄰兩層芯板之間均設置金屬層，且所述頂層芯板的上表面以及所述底層芯板的下表面均設置所述金屬層。

進一步地，所述印刷電路板包括三層芯板，所述三層芯板包括頂層芯板、內層芯板和下層芯板，所述頂層芯板的上表面設置第一金屬層，所述頂層芯板與所述內層芯板之間設置第二金屬層，所述內層芯板與所述下層芯板之間設置第三金屬層，所述下層芯板的下表面設置第四金屬層。