[發明專利]一種高頻信號傳輸裝置、天線系統

在審

• 申請號: 202210236227.0
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114583427A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 王俊濤;黃志強;李旭陽
• 申請（專利權）人: 賽恩領動（上海）智能科技有限公司
• 主分類號: H01P3/08
• 分類號: H01P3/08;H01P3/18;H01Q1/22;H01Q1/50
• 代理公司: 上海旭新專利代理事務所(普通合伙) 31474
• 代理人: 毛碧娟

本發明公開了一種高頻信號傳輸裝置及天線系統，高頻信號傳輸裝置包括：由m層介質基板依次疊構組成的傳輸本體，每層介質基板的上表面和下表面均覆有金屬層，共計m+1層金屬層；其中，m≥3；傳輸本體上集成有基板集成波導，且第1層金屬層設有頂層傳輸模塊，第m+1層金屬層設有底層傳輸模塊；頂層傳輸模塊通過基板集成波導與底層傳輸模塊相連；其中：基板集成波導用于將頂層傳輸模塊接收到的高頻信號傳輸給底層傳輸模塊，或者將底層傳輸模塊接收到的待傳輸高頻信號傳輸給頂層傳輸模塊，以實現頂層與底層之間的高頻信號傳輸。通過本發明，可以降低天線布局和射頻走線的難度、加工難度低、有利于產品小型化。

技術領域

本發明涉及電磁波領域，尤其涉及一種高頻信號傳輸裝置、天線系統。

背景技術

隨著汽車ADAS系統的飛速發展，其對傳感器的探測性能提出了更高的要求，當前的毫米波雷達因缺少有效的俯仰測角能力而極大地制約了其在ADAS上的使用，毫米波成像雷達因其探測距離遠、探測精度高、俯仰和水平角分辨力強等特點成為下一代毫米波雷達的主流。對于毫米波成像雷達，天線布局的合理性直接決定了其探測性能的優劣，但是另一方面又對毫米波雷達產品有更為小型化的需求，使得在有限尺寸的PCB上合理地進行天線布局成了毫米波成像雷達研發的一個難點。

目前常用的方式有兩種：一種是將天線和射頻芯片放置在PCB基板的同一層，這種方式的缺點是天線的饋線走線非常困難和復雜，通常會繞線很長，過長的饋線會產生較強的輻射，帶來較大的損耗，嚴重影響天線性能，此外這種方式需要的PCB尺寸也較大，不利于產品小型化；另一種方式是通過在PCB上打孔形成同軸線的方式將TOP層的高頻信號傳到Bottom層，TOP層專用于天線布局，這樣既可以減小PCB尺寸，又可以避免復雜的射頻走線，但是這種方式高頻信號質量極易受到打孔位置的影響，打孔的位置稍有偏差就會導致微帶線與同軸線之間阻抗失配，從而導致高頻信號的衰減大增，對打孔的定位精度要求非常高，很不利于加工制作。

發明內容

為了克服上述技術缺陷，本發明提供了一種高頻信號傳輸裝置及天線系統，用以解決現有技術中存在的射頻走線復雜、加工難度大、不易小型化的技術問題。具體的，本發明的技術方案如下：

一方面，本申請提供了一種高頻信號傳輸裝置，包括：由m層介質基板依次疊構組成的傳輸本體，每層介質基板的上表面和下表面均覆有金屬層，所述傳輸本體從上到下共有m+1層金屬層；其中，m≥3；所述傳輸本體上集成有基板集成波導，且所述傳輸本體的第1層金屬層設有頂層傳輸模塊，所述傳輸本體的第m+1層金屬層設有底層傳輸模塊；所述頂層傳輸模塊通過所述基板集成波導與所述底層傳輸模塊相連；其中：所述基板集成波導用于將所述頂層傳輸模塊接收到的高頻信號傳輸給所述底層傳輸模塊，或者將所述底層傳輸模塊接收到的待傳輸高頻信號傳輸給所述頂層傳輸模塊，以實現頂層與底層之間的高頻信號傳輸。

優選地，所述頂層傳輸模塊包括依次連接的：阻抗變換器、第一傳輸線及第一模式轉換裝置；其中：阻抗變換器，所述阻抗變換器的一端用于與頂層的天線連接，另一端與所述第一傳輸線連接，用于進行阻抗匹配；所述第一傳輸線，用于傳輸所述天線通過所述阻抗變換器傳輸過來的高頻電磁波；所述第一模式轉換裝置，用于將所述第一傳輸線傳輸過來的高頻電磁波的傳輸模式由TEM模式轉換為TE模式后傳輸給所述基板集成波導；

所述底層傳輸模塊包括第二模式轉換裝置、及第二傳輸線；其中：所述第二模式轉換裝置，用于將所述基板集成波導傳輸過來的高頻電磁波的傳輸模式由TE模式轉換為TEM模式后傳輸給所述第二傳輸線；所述第二傳輸線，用于將所述高頻電磁波以TEM模式傳輸給與之相接的目標芯片。