一种雷达传感器装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种雷达传感器装置及系统，雷达传感器装置包括介质雷达罩；电路板，电路板设置于介质雷达罩内，电路板上安装有雷达芯片、微控制器和雷达天线，微控制器和雷达天线均与雷达芯片电连接；介质透镜，介质透镜设置于介质雷达罩内，并与雷达天线相对应，以压缩雷达芯片的辐射范围并集中雷达芯片的空间感应区域。该雷达传感器装置通过将介质透镜和介质雷达罩集成设计，从而既可以保护雷达电路板等部件又可以提升雷达辐射性能；同时，可根据不同的雷达天线结构采用灵活的设计结构，降低设计成本和复杂度；此外，能够降低对雷达输出功率的要求，保持整体传感器的有效辐射功率性能，从而间接降低功耗和成本。从而间接降低功耗和成本。从而间接降低功耗和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达传感器装置及系统


[0001]本技术涉及雷达检测领域，尤其涉及一种雷达传感器装置及系统。

技术介绍

[0002]随着空间非接触感应和3D空间手势识别等新型人机交互需求的出现，毫米波雷达发挥其更大的作用，同时市场对其性能提出了更高的要求。其中，对毫米波雷达传感器的灵敏度控制是关键技术之一。毫米波雷达的灵敏度决定了其空间感应的区域范围，如果空间感应范围过大将会导致传感器检测范围过大，出现误动作导致传感器应用体验下降。因此，需要调节毫米波雷达模块在空间辐射电磁波的空间范围，进而可以调节传感器的空间检测区域，增加相对空间灵敏度，提升体验感。
[0003]已有的毫米波雷达传感器主要是采用微带贴片天线作为收发辐射器件。为了提升天线增益，需要采用贴片阵列天线结构来提升增益，增加雷达传感器的检测距离。其存在的阵列天线面积大，导致整体模块的成本高。其次，阵列天线的空间辐射区域存在非对称性，不能将毫米波雷达检测空间区域集中。第三，已有的毫米波雷达传感器的雷达天线罩将严重影响雷达的检测范围和空间相对灵敏度，导致体验感下降，误报率提升。同时，已有的毫米波雷达传感器在算法设计上考虑灵敏度的调控，这将导致雷达算法的复杂度增加，降低实时性和成本优势。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种雷达传感器装置及系统，以有效提升雷达天线的增益，同时可以将辐射空间的电磁场束缚在一定空间范围内，降低成本和空间损耗。
[0005]为了实现上述技术目的，本技术采用下述技术方案：
[0006]本技术技术方案的第一方面，提供一种雷达传感器装置，包括：
[0007]介质雷达罩；
[0008]电路板，所述电路板设置于所述介质雷达罩内，所述电路板上安装有雷达芯片、微控制器和雷达天线，所述微控制器和所述雷达天线均与所述雷达芯片电连接；
[0009]介质透镜，所述介质透镜设置于所述介质雷达罩内，并与所述雷达天线相对应，以压缩所述雷达芯片的辐射范围并集中所述雷达芯片的空间感应区域。
[0010]进一步地，所述雷达天线包括发射天线和接收天线，所述发射天线和所述接收天线设置于所述电路板的同一侧，所述介质透镜包括第一介质透镜和第二介质透镜，所述第一介质透镜与所述发射天线相对应，所述第二介质透镜与所述接收天线相对应。
[0011]进一步地，所述第一介质透镜和所述第二介质透镜与所述介质雷达罩一体成型。
[0012]进一步地，所述第一介质透镜和所述第二介质透镜均活动安装于所述介质雷达罩内，以使所述第一介质透镜与所述发射天线之间的距离可调，并使所述第二介质透镜与所述接收天线之间的距离可调。
[0013]进一步地，所述第一介质透镜和所述第二介质透镜均可拆卸地安装于所述介质雷
达罩内。
[0014]进一步地，所述第一介质透镜和所述第二介质透镜均由多个子透镜堆叠而成，以使所述第一介质透镜和第二介质透镜的厚度均可调。
[0015]进一步地，所述第一介质透镜和所述第二介质透镜均呈长方体形状。
[0016]进一步地，所述第一介质透镜与所述发射天线之间的距离为0.2～0.3个发射天线的波长；所述第二介质透镜与所述接收天线之间的距离为0.2～0.3个接收天线的波长。
[0017]进一步地，所述介质雷达罩和所述介质透镜均由PC材料制成。
[0018]本技术技术方案的第二方面，提供一种雷达传感器系统，包括所述的雷达传感器装置。
[0019]本技术与现有技术相比，有益效果如下：
[0020]本技术技术方案的雷达传感器装置，具体使用时，通过将介质透镜和介质雷达罩集成设计，从而既可以保护雷达电路板等部件又可以提升雷达辐射性能。同时，集成介质透镜的雷达传感器装置可以根据不同的雷达天线结构采用灵活的设计结构，降低设计成本和复杂度。此外，集成介质透镜的雷达传感器装置可以在提升雷达天线辐射增益的同时间接降低对雷达输出功率的要求，保持整体传感器的有效辐射功率性能，从而间接降低功耗和成本。
附图说明
[0021]图1是本技术实施例提供的雷达传感器装置的主视结构示意图；
[0022]图2是本技术实施例提供的雷达传感器装置的侧视结构示意图；
[0023]图3是介质透镜的工作原理示意图；
[0024]图4是本技术实施例针对不同结构做出的雷达传感器装置仿真辐射性能对比图；
[0025]图5是介质透镜与介质雷达罩的一体式结构示意图。
[0026]在附图中，各附图标记表示：
[0027]1、介质雷达罩；11、内腔；2、电路板；3、雷达芯片；4、微控制器；5、雷达天线；51、发射天线；52、接收天线；6、介质透镜；61、第一介质透镜；62、第二介质透镜。
具体实施方式
[0028]为使本技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0029]请参照图1和图2所示，为本技术实施例提供的一种雷达传感器装置，其包括：介质雷达罩1、电路板2、雷达芯片3、微控制器4、雷达天线5和介质透镜6。
[0030]其中，电路板2设置于介质雷达罩1内，电路板2上安装有雷达芯片3、微控制器4和雷达天线5，微控制器4和雷达天线5均与雷达芯片3电连接；介质透镜6设置于介质雷达罩1内，并与雷达天线5相对应，以压缩雷达天线5的辐射范围并集中雷达天线5的空间感应区
域。
[0031]在本实施例中，介质透镜6的作用原理如图3是：通过集成介质透镜6的介质雷达罩1使得原有的雷达天线5的辐射范围(即图3中的A区域)被压缩为非感应区域，从而将雷达空间感应区域集中(即将雷达空间感应区域集中于图3中的B区域)，由此，能够提升雷达传感器装置的空间感应相对灵敏度，可以有效抑制雷达传感器装置的误报率和误操作，有利于提升雷达天线5的辐射性能。同时，集成介质透镜6的雷达传感器装置可以根据不同的雷达天线结构采用灵活的设计结构，降低设计成本和复杂度。此外，集成介质透镜6的雷达传感器装置可以在提升雷达天线辐射增益的同时间接降低对雷达输出功率的要求，保持整体传感器的有效辐射功率性能，从而间接降低功耗和成本。
[0032]具体的，在上述实施例中，介质雷达罩1通常由PC材料通过注塑或者3D打印的方式制作而成，主要起到保护电路板2、雷达芯片3、微控制器4、雷达天线5和介质透镜6的作用。在一实施例中，介质雷达罩1呈长方体形状，且介质雷达罩1具有中空的内腔11，以用于容纳电路板2、雷达芯片3、微控制器4、雷达天线5和介质透镜6。容易理解的是，在其他实施例中，介质雷达罩1的材质和形状可根据需要进行适应性选择。
[0033]在上述实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达传感器装置，其特征在于，包括：介质雷达罩；电路板，所述电路板设置于所述介质雷达罩内，所述电路板上安装有雷达芯片、微控制器和雷达天线，所述微控制器和所述雷达天线均与所述雷达芯片电连接；介质透镜，所述介质透镜设置于所述介质雷达罩内，并与所述雷达天线相对应，以压缩所述雷达芯片的辐射范围并集中所述雷达芯片的空间感应区域。2.如权利要求1所述的雷达传感器装置，其特征在于，所述雷达天线包括发射天线和接收天线，所述发射天线和所述接收天线设置于所述电路板的同一侧，所述介质透镜包括第一介质透镜和第二介质透镜，所述第一介质透镜与所述发射天线相对应，所述第二介质透镜与所述接收天线相对应。3.如权利要求2所述的雷达传感器装置，其特征在于，所述第一介质透镜和所述第二介质透镜与所述介质雷达罩一体成型。4.如权利要求2所述的雷达传感器装置，其特征在于，所述第一介质透镜和所述第二介质透镜均活动安装于所述介质雷达罩内，以使所述第一介质透镜与所述发射天线之间的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽丽，罗振东，
申请(专利权)人：深圳市前海派速科技有限公司，
类型：新型
国别省市：