[發明專利]雷達傳感器、機動車和制造雷達傳感器的方法

有效

• 申請號: 202010074404.0
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111478023B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: N·科赫
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: H01Q1/32
• 分類號: H01Q1/32;H01Q1/50;H01P5/08;G01S7/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉丹;吳鵬

本發明涉及一種雷達傳感器，該雷達傳感器具有：天線裝置和布置在雷達傳感器的電路板上的單片集成微波電路，該單片集成微波電路具有能與天線裝置連接的、特別是以球柵方式實現的至少一個天線連接部，該至少一個天線連接部提供能通過微波電路產生的待發送的雷達信號或接受天線裝置所接收的雷達信號，其中天線連接部與天線裝置的連接至少部分地通過波導體形成，其中，為了將至少一個天線連接部與設計為波導管的波導體連接，電路板在天線連接部的位置處具有通向與微波電路相對的電路板側的通孔，天線連接部穿過該通孔與伸入到在天線連接部的位置處布置在相對的電路板側上的波導體中的輻射元件連接。

技術領域

本發明涉及一種雷達傳感器，其包括天線裝置和布置在雷達傳感器的電路板上的單片集成微波電路(MMIC)，該單片集成微波電路具有至少一個天線連接部，該至少一個天線連接部能與天線裝置連接、特別是在球柵中實現，該至少一個天線連接部提供能通過微波電路產生的待發送的雷達信號或收取天線裝置所接收的雷達信號，其中天線連接部與天線裝置的連接至少部分地通過波導體形成。此外，本發明還涉及一種機動車和一種用于制造這種雷達傳感器的方法。

背景技術

在現有技術中以不同的方式提出了雷達傳感器在機動車中的應用。尤其是，雷達傳感器在汽車領域中用于環境監控，以便例如為不同的車輛系統或車輛功能提供雷達數據。遠程雷達(LRR–Long Range Radar)傳感器在機動車中例如用于縱向控制的車輛功能，例如ACC(Automatic Cruise Control自動巡航控制)。這種雷達傳感器沿行車道感測前方較遠處并且例如探測在前行駛的交通參與者，以便實現與在前行駛的交通參與者的法定最小距離并且匹配速度等。

正是對于縱向控制方面的駕駛員輔助系統的車輛功能，希望盡可能好地且均勻地調整匹配于前方行駛的交通參與者的速度。為此使用具有高功率的雷達傳感器，所述雷達傳感器聚焦于行駛通道上，這造成高的作用范圍并且造成對處于前方對象的良好識別。也已經為機動車的尾部區域提供了遠程雷達傳感器，例如用于車道變換輔助系統的情況。

對于應當提供高發送功率并由此提供大作用范圍的雷達傳感器來說重要的是，將在單片集成的微波電路(MMIC，也可以稱為高度集成的單片發送和接收電路)中產生的發送功率盡可能低損耗地傳輸到雷達傳感器的天線裝置的天線元件中。與此類似地，接收信號也必須低損耗地并且盡可能不受干擾地被傳輸到MMIC中。

在雷達傳感器中使用的常見的MMIC、即微波電路能夠產生10-13dBm的發射功率，這最大相當于大約20mW。在較高的發送功率的情況下，在大約50％的效率的情況下，在集成電路(通常也被稱為芯片)上產生非常高的、點狀的熱量，使得接合線可能脫落或者根據制造策略的不同甚至破壞硅或鍺。

因此，提高發射功率不是獲得雷達傳感器的更大作用范圍的可行途徑，特別是對于用于汽車的雷達傳感器而言。在雷達傳感器中多個發射器的連接在其作用方面也是受限的。此外，在這種方案中還存在必須相位正確地進行的挑戰，這隨之帶來高的電路技術耗費。因此，由兩個發射器的2x 10mW的發射功率產生最大18mW，僅理想的產生20mW。其他方法試圖提高MMIC的效率，但是目前沒有可用成果。

因此，在現有技術中，目前已經提出了將MMIC所提供的發射功率盡可能低損耗地轉發到天線布置的大量可能性。

從MMIC到天線配置系統的天線饋送線在此通常借助同軸電纜、平行雙線導體或波導管/空心導體、一般是波導體來實施。在雷達傳感器的例如從500MHz至約30GHz的中等工作頻率的情況下，也可以在電路板上使用微帶導體、鰭導體或縫隙導體。這種類型的導體可能性也被稱為基質引導的波導體。這些方案具有如下優點，即，導體可以被施加到已經存在的電路板材料(基質材料)上并且因此除了開發耗費或開發成本之外不產生另外的構件或附加成本。然而，由于開放的結構，這樣的集成在基質上的天線線路解決方案的效率不高并且易受外部出現的干擾信號、尤其是在EMV(電磁兼容輻射)入射和EMV出射方面的干擾。