[发明专利]用于停车辅助的毫米波系统级封装

权利要求书

1.基于使用30GHz和300GHz之间的毫米波频带的非接触式传感器操作的传感器设备，包括：

用于传输毫米波无线电信号的高增益平面天线系统，包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为共面线馈电的偶极子，具有操作中心频率的超过15％的操作带宽，其中每个偶极子具有两个辐射部分，其中每个辐射部分被设计在同一平面上，并且其中在与天线部分相同的平面中通过金属化实现完整的天线系统馈电网络，具有到集成的毫米波电路发射器部分的双接地部和一个火线共面线路；

用于接收毫米波无线电信号的高增益平面天线系统，包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为共面线馈电的偶极子，具有操作中心频率的超过15％的操作带宽，其中每个偶极子具有两个辐射部分，每个辐射部分设计在同一平面上，并且其中在与天线部分相同的平面中通过金属化实现完整的天线系统馈电网络，具有到集成的毫米波电路接收器部分的双接地部和一个火线共面线路；

集成的毫米波无线电前端，采用半导体技术实现，包括片上集成的毫米波电压控制振荡器、毫米波功率放大器、数字控制接口、电源；使FMCW具有频率斜坡并且CW操作具有固定频率的分数N PLL、IQ解调器、具有低频电压增益控制的信号调节模拟电路以及低频模拟滤波结构；

至少一个模数转换实体；

数字处理功能模块，具有控制功能，以及执行数字信号处理的计算和存储能力；

通过通信协议与设备外部的实体连接的接口，并且包括N个有线接口，其中N是大于1的整数，所述接口能够提供DC供电和数据交换连接；

支持电路，包括与环境以及模块内部较小的无源和有源部件连接的机械接口；

射频参考模块，在低于250MHz的频率范围内提供具有高相位噪声纯度的模拟参考信号；

在与平面相距中心频率的四分之一波长的+/- 10％的距离处集成有天线辐射元件的传导反射面；

其中，整个设备被实现为模块：

•没有PCB结构；

•模块内部没有键合线；

•没有插入器；

•模块内没有倒装芯片结构；

使用以下结构集成：

•具有不同性质的电介质的3D结构，

•金属化层，

•腔，

其中，

•设备中仅存在一个2D形状的金属化层，并且所述金属化层用于天线辐射反射。

2.基于使用30GHz和300GHz之间的毫米波频带的非接触式传感器操作的传感器设备，其中：

用于传输毫米波无线电信号的高增益平面天线系统，包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为单极子天线，具有超过操作中心频率的15％的操作带宽，其中每个单极子具有设计在同一平面上的一个辐射部分，作为天线系统馈电的微带线，带有锥形微带线功率分配器，连接到集成的毫米波电路发射器部分；

用于接收毫米波无线电信号的高增益平面天线系统，包括至少一个多于3个辐射元件的串，其中所述元件被实现为单极子天线，具有超过操作中心频率的15％的操作带宽，其中每个单极子具有设计在同一平面上的一个辐射部分，作为用于天线系统馈电的微带线，具有锥形微带线功率分配器，连接到集成的毫米波电路接收器部分；

其中，

•设备中存在一个2D形状的金属化层，用于天线辐射反射的一个金属化层，以及为用于馈送单极子天线的微带线分布网络提供基础的一个金属化区域。

3.根据权利要求1所述的设备，其中用于所述设备中的所述有源部件的DC供电线路在与所述天线系统的辐射元件相同的平面中实现。

4.根据权利要求1或2所述的设备，当偶极子天线的一个部分或一个单极子天线以从其中心以金属化的平面圆角切割的形状实现时，所述平面圆角的角度大于60度且小于120度，以及与操作中间频率相关的电路半径大于0.3倍波长且小于0.5倍波长。

5.根据权利要求1或2所述的设备，当偶极子天线的一个部分或一个单极子天线以从其中心以金属化的平面圆角切割的形状实现时，所述平面圆角的角度大于60度且小于120度，以及与操作中间频率相关的电路半径大于0.3倍波长且小于0.5倍波长，所述电路半径被其元件的左右边缘进一步切割成电路段，增加矩形部分。