[发明专利]一种高频信号传输装置、天线系统

说明书

本发明公开了一种高频信号传输装置及天线系统，高频信号传输装置包括：由m层介质基板依次叠构组成的传输本体，每层介质基板的上表面和下表面均覆有金属层，共计m+1层金属层；其中，m≥3；传输本体上集成有基板集成波导，且第1层金属层设有顶层传输模块，第m+1层金属层设有底层传输模块；顶层传输模块通过基板集成波导与底层传输模块相连；其中：基板集成波导用于将顶层传输模块接收到的高频信号传输给底层传输模块，或者将底层传输模块接收到的待传输高频信号传输给顶层传输模块，以实现顶层与底层之间的高频信号传输。通过本发明，可以降低天线布局和射频走线的难度、加工难度低、有利于产品小型化。

技术领域

本发明涉及电磁波领域，尤其涉及一种高频信号传输装置、天线系统。

背景技术

随着汽车ADAS系统的飞速发展，其对传感器的探测性能提出了更高的要求，当前的毫米波雷达因缺少有效的俯仰测角能力而极大地制约了其在ADAS上的使用，毫米波成像雷达因其探测距离远、探测精度高、俯仰和水平角分辨力强等特点成为下一代毫米波雷达的主流。对于毫米波成像雷达，天线布局的合理性直接决定了其探测性能的优劣，但是另一方面又对毫米波雷达产品有更为小型化的需求，使得在有限尺寸的PCB上合理地进行天线布局成了毫米波成像雷达研发的一个难点。

目前常用的方式有两种：一种是将天线和射频芯片放置在PCB基板的同一层，这种方式的缺点是天线的馈线走线非常困难和复杂，通常会绕线很长，过长的馈线会产生较强的辐射，带来较大的损耗，严重影响天线性能，此外这种方式需要的PCB尺寸也较大，不利于产品小型化；另一种方式是通过在PCB上打孔形成同轴线的方式将TOP层的高频信号传到Bottom层，TOP层专用于天线布局，这样既可以减小PCB尺寸，又可以避免复杂的射频走线，但是这种方式高频信号质量极易受到打孔位置的影响，打孔的位置稍有偏差就会导致微带线与同轴线之间阻抗失配，从而导致高频信号的衰减大增，对打孔的定位精度要求非常高，很不利于加工制作。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种高频信号传输装置及天线系统，用以解决现有技术中存在的射频走线复杂、加工难度大、不易小型化的技术问题。具体的，本发明的技术方案如下：

一方面，本申请提供了一种高频信号传输装置，包括：由m层介质基板依次叠构组成的传输本体，每层介质基板的上表面和下表面均覆有金属层，所述传输本体从上到下共有m+1层金属层；其中，m≥3；所述传输本体上集成有基板集成波导，且所述传输本体的第1层金属层设有顶层传输模块，所述传输本体的第m+1层金属层设有底层传输模块；所述顶层传输模块通过所述基板集成波导与所述底层传输模块相连；其中：所述基板集成波导用于将所述顶层传输模块接收到的高频信号传输给所述底层传输模块，或者将所述底层传输模块接收到的待传输高频信号传输给所述顶层传输模块，以实现顶层与底层之间的高频信号传输。

优选地，所述顶层传输模块包括依次连接的：阻抗变换器、第一传输线及第一模式转换装置；其中：阻抗变换器，所述阻抗变换器的一端用于与顶层的天线连接，另一端与所述第一传输线连接，用于进行阻抗匹配；所述第一传输线，用于传输所述天线通过所述阻抗变换器传输过来的高频电磁波；所述第一模式转换装置，用于将所述第一传输线传输过来的高频电磁波的传输模式由TEM模式转换为TE模式后传输给所述基板集成波导；

所述底层传输模块包括第二模式转换装置、及第二传输线；其中：所述第二模式转换装置，用于将所述基板集成波导传输过来的高频电磁波的传输模式由TE模式转换为TEM模式后传输给所述第二传输线；所述第二传输线，用于将所述高频电磁波以TEM模式传输给与之相接的目标芯片。