專(zhuān)利名稱(chēng)：具有設(shè)置在多個(gè)平面內(nèi)的天線元件的平面組合天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于雷達(dá)傳感器的平面組合天線，其具有多個(gè)在一個(gè)共同的平面內(nèi)設(shè)置在印刷電路板上的基礎(chǔ)天線元件并且具有在一個(gè)偏移的平面內(nèi)分別設(shè)置在基礎(chǔ)天線元件之一的上方的輔助天線元件。
背景技術(shù)：
本發(fā)明尤其涉及用于雷達(dá)傳感器的組合天線，所述雷達(dá)傳感器在機(jī)動(dòng)車(chē)中與駕駛員輔助系統(tǒng)一起使用，例如用于在自動(dòng)距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)(ACC:Adaptive Cruise Control:自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng))中定位在前面行駛的車(chē)輛。所述雷達(dá)傳感器通常以24GHz或77GHz的
頻率工作。微帶技術(shù)中的平面天線在這些應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)是:其可相對(duì)成本有利地制造并且能夠?qū)崿F(xiàn)扁平的結(jié)構(gòu)類(lèi)型并且不需要不同線路系統(tǒng)或者線路類(lèi)型之間的過(guò)渡。基礎(chǔ)天線元件能夠如同其他電路組件那樣簡(jiǎn)單地通過(guò)相應(yīng)的微帶導(dǎo)體在印刷電路板上構(gòu)成。所期望的天線方向特性以如下方式實(shí)現(xiàn):通過(guò)饋電線路輸送給各個(gè)基礎(chǔ)天線元件的微波功率借助于功率變換器如此分配到天線元件上，使得通過(guò)干涉獲得主瓣并且在很大程度上抑制旁瓣。基礎(chǔ)天線元件在此應(yīng)如此構(gòu)造，使得在確定的帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的阻抗匹配并且避免所輸送的微波功率的反射。帶寬取決于印刷電路板的厚度。在77GHz時(shí)，借助于IOOym到130μπι厚的印刷電路板可實(shí)現(xiàn)約IGHz至2GHz的帶寬。然而考慮到不可避免的制造公差，值得期望的是，實(shí)現(xiàn)明顯更大的帶寬，例如增大3倍的帶寬。用于增大帶寬的已知可能性在于，給每個(gè)基礎(chǔ)天線元件配置一個(gè)輔助天線元件，所述輔助天線元件并行地與所屬的基礎(chǔ)天線元件間隔開(kāi)地設(shè)置。在此，輔助天線元件必須正確地相對(duì)于基礎(chǔ)天線元件定向。在一種已知的結(jié)構(gòu)中，一方面基礎(chǔ)天線元件并且另一方面輔助天線元件設(shè)置在兩個(gè)全等的印刷電路板上，所述印刷電路板然后相符地彼此上下堆疊。然而，這種組合天線的制造相對(duì)耗費(fèi)。另一個(gè)缺點(diǎn)在于，在承載基礎(chǔ)天線元件的印刷電路板上不能安置雷達(dá)傳感器的額外的HF電路組件。另一方面，如果對(duì)于承載輔助天線元件的印刷電路板獲得較小的平面圖，則所述天線元件相對(duì)彼此的定向更困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，提出開(kāi)頭所述類(lèi)型的組合天線，其能夠更簡(jiǎn)單地制造。根據(jù)本發(fā)明，所述任務(wù)以如下方式解決:每個(gè)輔助天線元件單獨(dú)地設(shè)置在一個(gè)所屬的載體上，并且印刷電路板裝配有各個(gè)載體。分別容納單個(gè)輔助天線元件的載體能夠成本有利地大量制造。為了以如此準(zhǔn)備的載體裝配印刷電路板，可以使用常見(jiàn)的制造技術(shù)，例如SMD技術(shù)(表面貼裝)，所述制造技術(shù)在為印刷電路板裝配電子組件時(shí)是常見(jiàn)的。由此能夠?qū)崿F(xiàn)輔助天線元件相對(duì)于所屬的基礎(chǔ)天線元件的簡(jiǎn)單且精確的定向。因?yàn)榫哂休o助天線元件的載體僅僅占據(jù)印刷電路板面積的小部分，所以還存在為印刷電路板裝配其他電路組件的有利可能性，從而能夠構(gòu)成緊湊構(gòu)造的雷達(dá)傳感器。本發(fā)明的有利構(gòu)型和擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明。往往不需要使所有的基礎(chǔ)天線元件設(shè)有輔助天線元件。而是通過(guò)如下方式也可以實(shí)現(xiàn)高的帶寬:僅僅那些用于發(fā)射功率的絕大部分的基礎(chǔ)天線元件配備有輔助天線元件。本發(fā)明允許靈活地改變?yōu)橛∷㈦娐钒逖b配輔助天線元件的方案?；A(chǔ)天線元件可以涉及微帶天線或者可選地也可以涉及其他平面天線結(jié)構(gòu)，例如槽縫發(fā)射器。


以下根據(jù)附圖詳細(xì)解釋實(shí)施例；圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的組合天線的平面圖；圖2示出在圖1中沿I1-1I線的截面；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的組合天線的平面圖，以及圖4示出沿圖3中的IV-1V線的截面。
具體實(shí)施例方式在圖1中示出的組合天線例如以微帶技術(shù)構(gòu)造在印刷電路板10上并且具有四個(gè)設(shè)置成一行(或者列)的、方形的基礎(chǔ)天線元件12、14，所述基礎(chǔ)天線元件12、14分別通過(guò)一個(gè)輸送線路16與一個(gè)共同的饋電線路18連接，通過(guò)所述饋電線路為基礎(chǔ)天線元件供給微波功率。每個(gè)輸送線路16配置有一個(gè)變換器20，所述變換器設(shè)置在饋電線路18中并且確定微波功率在不同的基礎(chǔ)天線元件12、14上的分配。此外，在印刷電路板10上設(shè)有高頻電路的其他部件22。兩個(gè)中間的基礎(chǔ)天線元件14分別配置有一個(gè)輔助天線元件24，所述輔助天線元件通過(guò)與所屬的基站天線元件的共振耦合來(lái)提供帶寬的增加，在所述帶寬內(nèi)所述天線元件
12、14低反射地匹配。每個(gè)輔助天線元件24具有與相關(guān)的基礎(chǔ)天線元件14類(lèi)似的、但稍微更小的平面圖并且設(shè)置在載體26 (在圖1中僅僅點(diǎn)劃線表示)的表面上。所述基礎(chǔ)天線元件12、14相對(duì)于相應(yīng)的輸送線路16的形狀和布置可以根據(jù)實(shí)施方式變化并且確定所發(fā)射的射束的極化方向。然后，輔助天線元件24的形狀和方向分別相應(yīng)地匹配。如在圖2中看到的那樣，印刷電路板10通過(guò)介電板構(gòu)成，所述介電板在一個(gè)表面上承載基礎(chǔ)天線元件12、14并且在相對(duì)置的表面上具有導(dǎo)電(接地)層28。所述介電板例如具有ΙΟΟμπ!到130 μ m的厚度。載體26分別通過(guò)一個(gè)由適用于高頻的(介電)材料制成的方形塊構(gòu)成，所述方形塊的尺寸類(lèi)似于常見(jiàn)的SMD部件的尺寸。因此，每個(gè)載體26連同設(shè)置在其上的輔助天線元件24 —起構(gòu)成一個(gè)“芯片”，所述芯片可以借助SMD裝配自動(dòng)裝置以已知的方式如此安裝在印刷電路板10的表面上，使得輔助天線元件24位置正確地位于所屬的基礎(chǔ)天線元件14上方。內(nèi)部的基礎(chǔ)天線元件14中的每一個(gè)以鍵合薄膜30覆蓋，借助所述鍵合薄膜，載體26固定在印刷電路板10上。
圖3和4示出修改的實(shí)施例，其中基礎(chǔ)天線元件12’、14’通過(guò)槽縫發(fā)射器構(gòu)成。如圖4所示，印刷電路板10在上側(cè)設(shè)有連續(xù)的金屬涂層32，在所述金屬涂層32中構(gòu)造有用于形成槽縫發(fā)射器的槽縫34。在印刷電路板10的下側(cè)設(shè)有微帶線路36，所述微帶線路與槽縫34垂直交叉并且用于輸送微波功率到槽縫發(fā)射器?；A(chǔ)天線元件14’配置有輔助天線元件24，所述輔助天線元件位于載體26的表面上。載體26具有SMD芯片的尺寸并且借助鍵合薄膜30或者粘接劑固定在導(dǎo)電層32上。
權(quán)利要求
1.一種用于雷達(dá)傳感器的平面組合天線，其具有多個(gè)在一個(gè)共同的平面內(nèi)設(shè)置在印刷電路板(10)上的基礎(chǔ)天線元件(12，14 ;12’，14’ )并且具有輔助天線元件(24)，所述輔助天線元件在一個(gè)偏移的平面內(nèi)分別設(shè)置在所述基礎(chǔ)天線元件(14 ;14’)之一的上方，其特征在于，每個(gè)輔助天線元件(24)單獨(dú)設(shè)置在一個(gè)所屬的載體(26)上，并且所述印刷電路板(10)裝配有各個(gè)載體(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合天線，其中，僅僅所述基礎(chǔ)天線元件(14;14’ )的一部分配置有輔助天線元件(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合天線，其中，所述基礎(chǔ)天線元件(12，14)和其輸送線路(16)被構(gòu)造為微帶導(dǎo)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合天線，其中，所述基礎(chǔ)天線元件(12’；14’)被構(gòu)造為槽縫發(fā)射器。
5.一種用于制造根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的平面組合天線的方法，所述方法具有以下步驟: -制造SMD芯片，所述SMD芯片分別通過(guò)一個(gè)載體(26)構(gòu)成，所述載體在其表面上承載輔助天線元件(24)，以及 -借助SMD裝配自動(dòng)裝置如此為所述印刷電路板(10)裝配SMD芯片，使得所述輔助天線元件(24)分別位于所屬的基礎(chǔ)天線元件(14 ;14’ )上方。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于雷達(dá)傳感器的平面組合天線，其具有多個(gè)在一個(gè)共同的平面內(nèi)設(shè)置在印刷電路板(10)上的基礎(chǔ)天線元件(12，14)并且具有輔助天線元件(24)，所述輔助天線元件在一個(gè)偏移的平面內(nèi)分別設(shè)置在所述基礎(chǔ)天線元件(14；14’)之一的上方，其特征在于，每個(gè)輔助天線元件(24)單獨(dú)設(shè)置在一個(gè)所屬的載體(26)上，并且所述印刷電路板(10)裝配有各個(gè)載體(26)。
文檔編號(hào)G01S13/93GK103098301SQ201180044134
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者T·賓策爾, C·瓦爾德施密特, R·黑林格, T·漢森 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司