[发明专利]雷达传感器、机动车和制造雷达传感器的方法

说明书

本发明涉及一种雷达传感器，该雷达传感器具有：天线装置和布置在雷达传感器的电路板上的单片集成微波电路，该单片集成微波电路具有能与天线装置连接的、特别是以球栅方式实现的至少一个天线连接部，该至少一个天线连接部提供能通过微波电路产生的待发送的雷达信号或接受天线装置所接收的雷达信号，其中天线连接部与天线装置的连接至少部分地通过波导体形成，其中，为了将至少一个天线连接部与设计为波导管的波导体连接，电路板在天线连接部的位置处具有通向与微波电路相对的电路板侧的通孔，天线连接部穿过该通孔与伸入到在天线连接部的位置处布置在相对的电路板侧上的波导体中的辐射元件连接。

技术领域

本发明涉及一种雷达传感器，其包括天线装置和布置在雷达传感器的电路板上的单片集成微波电路(MMIC)，该单片集成微波电路具有至少一个天线连接部，该至少一个天线连接部能与天线装置连接、特别是在球栅中实现，该至少一个天线连接部提供能通过微波电路产生的待发送的雷达信号或收取天线装置所接收的雷达信号，其中天线连接部与天线装置的连接至少部分地通过波导体形成。此外，本发明还涉及一种机动车和一种用于制造这种雷达传感器的方法。

背景技术

在现有技术中以不同的方式提出了雷达传感器在机动车中的应用。尤其是，雷达传感器在汽车领域中用于环境监控，以便例如为不同的车辆系统或车辆功能提供雷达数据。远程雷达(LRR–Long Range Radar)传感器在机动车中例如用于纵向控制的车辆功能，例如ACC(Automatic Cruise Control自动巡航控制)。这种雷达传感器沿行车道感测前方较远处并且例如探测在前行驶的交通参与者，以便实现与在前行驶的交通参与者的法定最小距离并且匹配速度等。

正是对于纵向控制方面的驾驶员辅助系统的车辆功能，希望尽可能好地且均匀地调整匹配于前方行驶的交通参与者的速度。为此使用具有高功率的雷达传感器，所述雷达传感器聚焦于行驶通道上，这造成高的作用范围并且造成对处于前方对象的良好识别。也已经为机动车的尾部区域提供了远程雷达传感器，例如用于车道变换辅助系统的情况。

对于应当提供高发送功率并由此提供大作用范围的雷达传感器来说重要的是，将在单片集成的微波电路(MMIC，也可以称为高度集成的单片发送和接收电路)中产生的发送功率尽可能低损耗地传输到雷达传感器的天线装置的天线元件中。与此类似地，接收信号也必须低损耗地并且尽可能不受干扰地被传输到MMIC中。

在雷达传感器中使用的常见的MMIC、即微波电路能够产生10-13dBm的发射功率，这最大相当于大约20mW。在较高的发送功率的情况下，在大约50％的效率的情况下，在集成电路(通常也被称为芯片)上产生非常高的、点状的热量，使得接合线可能脱落或者根据制造策略的不同甚至破坏硅或锗。

因此，提高发射功率不是获得雷达传感器的更大作用范围的可行途径，特别是对于用于汽车的雷达传感器而言。在雷达传感器中多个发射器的连接在其作用方面也是受限的。此外，在这种方案中还存在必须相位正确地进行的挑战，这随之带来高的电路技术耗费。因此，由两个发射器的2x 10mW的发射功率产生最大18mW，仅理想的产生20mW。其他方法试图提高MMIC的效率，但是目前没有可用成果。

因此，在现有技术中，目前已经提出了将MMIC所提供的发射功率尽可能低损耗地转发到天线布置的大量可能性。

从MMIC到天线配置系统的天线馈送线在此通常借助同轴电缆、平行双线导体或波导管/空心导体、一般是波导体来实施。在雷达传感器的例如从500MHz至约30GHz的中等工作频率的情况下，也可以在电路板上使用微带导体、鳍导体或缝隙导体。这种类型的导体可能性也被称为基质引导的波导体。这些方案具有如下优点，即，导体可以被施加到已经存在的电路板材料(基质材料)上并且因此除了开发耗费或开发成本之外不产生另外的构件或附加成本。然而，由于开放的结构，这样的集成在基质上的天线线路解决方案的效率不高并且易受外部出现的干扰信号、尤其是在EMV(电磁兼容辐射)入射和EMV出射方面的干扰。