本發(fā)明涉及一種天線結(jié)構(gòu)，尤其是用于在射頻范圍中應(yīng)用的天線結(jié)構(gòu)，所述天線結(jié)構(gòu)包括波導(dǎo)，其中該波導(dǎo)具有用于引導(dǎo)波的引導(dǎo)元件。

背景技術(shù)：

1、這種天線結(jié)構(gòu)例如用于引導(dǎo)和/或輸出電磁波。電磁波、尤其是射頻信號可以要么在空間中要么在波導(dǎo)中傳播。這種波導(dǎo)設(shè)有傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，所述傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括空間區(qū)域并從而構(gòu)成空間路徑或通道，以便在其中引導(dǎo)電磁波或射頻信號或在空間或頻率范圍中操縱電磁波或射頻信號或在所述空間或頻率范圍中發(fā)出電磁波或射頻信號。

2、在雷達傳感裝置的許多應(yīng)用中，天線結(jié)構(gòu)的“全方位視野”是非常有利的。在技術(shù)上實現(xiàn)所述全方位視野通常被證明為相當困難的。

3、圖14示出常規(guī)的中空導(dǎo)體縫隙天線的橫截面視圖，所述中空導(dǎo)體縫隙天線包括中空導(dǎo)體10，所述中空導(dǎo)體在其上壁處具有一個或多個縫隙s。用a表示中空導(dǎo)體縫隙天線10的主放射區(qū)域。如從該圖中可看到的那樣，不是對中空導(dǎo)體周圍的整個空間進行檢測或供應(yīng)，而是僅對在此示意性示出的部分圓進行檢測或供應(yīng)。在不被部分圓檢測的區(qū)域中，例如在天線旁邊和下方，所述天線是“盲的”。

4、為了解決所述問題，可設(shè)想在示出的中空導(dǎo)體縫隙天線下方設(shè)置另一朝向下帶縫隙的中空導(dǎo)體縫隙天線。因此，從常規(guī)的角度來看，可設(shè)想將空間劃分為多個區(qū)段，所述區(qū)段彼此獨立地或部分重疊地由多個天線來覆蓋。

5、由于元件的空間設(shè)置(陣列構(gòu)造)和中空導(dǎo)體縫隙天線的空間距離(通常大于1/2λ)，所述方案伴隨有非常不規(guī)則的增益過程。

6、其它解決方案例如使用圓形中空導(dǎo)體上的縫隙天線，其中全方位照亮空間。然而，受制于構(gòu)造，用于mimo雷達系統(tǒng)的多個這種天線的集成證明為困難的，因為這些天線始終相互干擾，由于圓形中空導(dǎo)體的所有側(cè)都必須帶縫隙。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明所基于的目的在于，如下改進開頭所述類型的天線結(jié)構(gòu)，使得均勻地全方位檢測空間或到空間中的全方位放射是可行的。

2、所述目的通過具有權(quán)利要求1的特征的天線結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。據(jù)此提出，與引導(dǎo)元件相鄰地，即例如與中空導(dǎo)體縫隙天線相鄰地，設(shè)有從所述引導(dǎo)元件伸出的、也就是說突出的封端結(jié)構(gòu)(abschlussstruktur)。所述封端結(jié)構(gòu)例如可以翼狀地構(gòu)成或者也可以以其它方式構(gòu)成。

3、令人驚訝地已經(jīng)證實，通過這種結(jié)構(gòu)獲得非常均勻的全方位檢測或放射范圍。通過封端結(jié)構(gòu)影響放射的或者接收的電磁波，使得與在圖14中示出的區(qū)域相比覆蓋更大的區(qū)域，使得可以減小盲的位置，或者根據(jù)一個或多個波導(dǎo)或放射的縫隙等和封端結(jié)構(gòu)的設(shè)置完全避免盲的位置。

4、引導(dǎo)元件可以是介電波導(dǎo)，所述介電波導(dǎo)優(yōu)選地具有一個或多個能導(dǎo)電的條帶(介電天線：在此導(dǎo)體和非導(dǎo)體是互換的)。

5、特別優(yōu)選的是，引導(dǎo)元件是中空導(dǎo)體，所述中空導(dǎo)體包括引導(dǎo)通道，所述引導(dǎo)通道的內(nèi)面至少局部地導(dǎo)電地實施，其中引導(dǎo)通道具有第一壁，所述第一壁具有一個或多個斷裂部。因此，優(yōu)選的實施方式由至少在單側(cè)設(shè)有放射的縫隙的中空導(dǎo)體構(gòu)成，所述中空導(dǎo)體的至少一個非放射側(cè)利用封端結(jié)構(gòu)終結(jié)，所述封端結(jié)構(gòu)是即“表面封端結(jié)構(gòu)”、尤其是三角形橫截面的封端結(jié)構(gòu)。

6、引導(dǎo)元件優(yōu)選地是長形延伸的。所述引導(dǎo)元件可以直地或者也可以彎曲地構(gòu)成。這對應(yīng)地適用于封端結(jié)構(gòu)。

7、引導(dǎo)元件可以具有縱軸線，其中封端結(jié)構(gòu)在引導(dǎo)元件的縱軸線的方向上并且優(yōu)選地平行于引導(dǎo)元件的縱軸線延伸。

8、封端結(jié)構(gòu)可以具有與引導(dǎo)元件不同的橫截面形狀。因此例如可設(shè)想，引導(dǎo)元件、也就是說例如中空導(dǎo)體的橫截面矩形地實施，并且封端結(jié)構(gòu)的橫截面三角形地或圓形地實施。

9、可設(shè)想，封端結(jié)構(gòu)構(gòu)成為緊湊的本體，也就是說構(gòu)成為沒有空腔的本體，或者構(gòu)成為空心體。

10、在一個實施方式中，封端結(jié)構(gòu)的橫截面多邊形地、優(yōu)選地三角形地或者圓形地實施。例如，考慮部分圓形的、三角形的、多邊形的等結(jié)構(gòu)。

11、在另一實施方式中，引導(dǎo)通道具有第二壁，其中第二壁是中空導(dǎo)體的非放射側(cè)，并且其中封端結(jié)構(gòu)從第二壁延伸出來。

12、在本發(fā)明的范圍內(nèi)，術(shù)語“斷裂部”、“縫隙”等可以代表這種開口，所述開口引起對工藝介質(zhì)例如用于覆層的墨水的可接近性的改進。所述開口是非放射開口。具有這種開口的壁也被稱為非放射壁或非放射側(cè)等。

13、術(shù)語“斷裂部”、“縫隙”等也包括放射波的開口。所述開口將在中空導(dǎo)體的內(nèi)壁上的電流密度分布的電流不垂直于其流動方向切割。在本公開的范圍內(nèi)，所述開口也被稱為放射的斷裂部、放射的縫隙等。具有這種開口的壁也被稱為放射壁或放射側(cè)等。

14、詳細地，這尤其通過如下方式實現(xiàn)，所述非放射開口明顯比一半波長小并且沿著電流的流動方向取向。例如在窄側(cè)上“從上向下”。

15、非放射開口尤其具有非常小的形狀(小的矩形開口)，其中術(shù)語“小的”指的是相對于波長小：尤其小于波長的1/4。

16、此外可以提出，引導(dǎo)通道具有第三壁，所述第三壁具有一個或多個斷裂部，其中第三壁優(yōu)選地與第一壁相對置地設(shè)置。因此，第三壁同樣可以是例如放射壁。

17、此外，引導(dǎo)通道可以具有第四壁，另外的封端結(jié)構(gòu)連接到所述第四壁上，其中優(yōu)選地提出，第四壁與第二壁相對置地設(shè)置。

18、優(yōu)選地，所述第四壁是中空導(dǎo)體的非放射側(cè)。

19、封端結(jié)構(gòu)優(yōu)選地在引導(dǎo)元件的多于一半的長度的范圍內(nèi)延伸，優(yōu)選地在引導(dǎo)元件的多于3/4的長度的范圍內(nèi)延伸，和特別優(yōu)選地在引導(dǎo)元件的整個長度的范圍內(nèi)延伸。

20、特別有利的是，封端結(jié)構(gòu)處于至少一個區(qū)域中，在所述區(qū)域處引導(dǎo)元件在其壁中具有放射的斷裂部，然而優(yōu)選地在引導(dǎo)元件的最大放射的區(qū)域上或者甚至在引導(dǎo)元件的整個放射區(qū)域上具有放射的斷裂部，其中引導(dǎo)元件的放射區(qū)域的特征在于，在所述區(qū)域中在引導(dǎo)元件的壁中的至少一個壁中存在放射的斷裂部。

21、封端結(jié)構(gòu)可以具有面狀的側(cè)，所述側(cè)貼靠在引導(dǎo)元件的一個側(cè)處，其中優(yōu)選地提出，彼此貼靠的兩個側(cè)具有相同的高度和/或?qū)挾取?/p>

22、此外可設(shè)想，封端結(jié)構(gòu)具有一個側(cè)、優(yōu)選地一個棱邊，所述側(cè)背向引導(dǎo)元件的如下側(cè)，封端結(jié)構(gòu)從所述側(cè)延伸。例如可設(shè)想，封端結(jié)構(gòu)遠離引導(dǎo)元件漸縮地、優(yōu)選地逐漸變尖地構(gòu)成。

23、封端結(jié)構(gòu)優(yōu)選地是三側(cè)棱鏡。

24、封端結(jié)構(gòu)可以與中空導(dǎo)體一體式地構(gòu)成。也可設(shè)想，封端結(jié)構(gòu)和中空導(dǎo)體由被連接的分開的部件構(gòu)成。

25、此外可以提出，封端結(jié)構(gòu)的背向波導(dǎo)的側(cè)、優(yōu)選地其邊緣直地或波浪形地構(gòu)成，或者具有一個或多個凹部，優(yōu)選地具有鋸齒狀的結(jié)構(gòu)。所述邊緣結(jié)構(gòu)可以在其整個長度上或僅在所述邊緣結(jié)構(gòu)的部分區(qū)域中具有封端結(jié)構(gòu)。在其縱向定向上，封端結(jié)構(gòu)可以沿著邊緣是例如鋸齒狀的或波浪形的。

26、天線結(jié)構(gòu)可以具有恰好一個波導(dǎo)或者多個并排和/或上下相疊地設(shè)置的波導(dǎo)。因此，天線結(jié)構(gòu)可以具有波導(dǎo)的陣列。

27、因此，可設(shè)想例如在單側(cè)帶縫隙的中空導(dǎo)體的對，所述中空導(dǎo)體的對“背”對“背”地彼此貼靠地設(shè)置，使得中空導(dǎo)體中的一個中空導(dǎo)體朝向上等放射，并且中空導(dǎo)體中的其他中空導(dǎo)體在相反的方向上放射。這兩個中空導(dǎo)體可以經(jīng)由功率分配器饋電，這帶來如下優(yōu)點，可以在前方和后方或者在天線結(jié)構(gòu)的相對置的側(cè)處獲得不同的放射特性。

28、可設(shè)想，波導(dǎo)中的每個波導(dǎo)、尤其中空導(dǎo)體設(shè)有一個或多個封端結(jié)構(gòu)。也可設(shè)想，多個中空導(dǎo)體具有共同的封端結(jié)構(gòu)。

29、在另一實施方式中，引導(dǎo)通道填充有空氣或電介質(zhì)，尤其填充有陶瓷。

30、波導(dǎo)可以是中空波導(dǎo)或天線，尤其是喇叭天線，或者濾波器或諧振器或耦合器或其它的無源射頻部件。天線結(jié)構(gòu)可以具有一個或多個上述部件，所述部件優(yōu)選地在共同的構(gòu)件中實現(xiàn)。

31、引導(dǎo)元件可以在端部處終結(jié)，例如通過短路或通過開路(借此可以產(chǎn)生駐波，其是諧振天線)。

32、優(yōu)選地，天線結(jié)構(gòu)是雷達傳感裝置或雷達傳感裝置的一部分。

33、天線結(jié)構(gòu)可以是平坦的或者共形地構(gòu)成在拱曲的表面形狀上。

34、可設(shè)想，天線結(jié)構(gòu)在一個或兩個或多于兩個側(cè)處、優(yōu)選地在兩個相對置的側(cè)處、例如在上方和/或下方具有縫隙或其它斷裂部作為放射元件。

35、引導(dǎo)元件的橫截面可以構(gòu)成為，使得所述引導(dǎo)元件的高度優(yōu)選地小于一半寬度。

36、引導(dǎo)元件的橫截面可以矩形地、多邊形地、圓形地、倒圓地或橢圓形地實施或另外地實施。

37、可以設(shè)有一對或多對在單側(cè)帶縫隙的以其背部彼此貼靠的中空導(dǎo)體，以及設(shè)有用于對中空導(dǎo)體饋電的功率分配器。

38、此外，本發(fā)明涉及一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項所述的天線結(jié)構(gòu)的方法，其中引導(dǎo)元件部分地或完全地借助于增材方法、尤其3d打印、sls打印、金屬打印、sla-3d打印、切削地或借助于塑料注塑制造。

39、可以單體地或者由多個部件來制造天線結(jié)構(gòu)和/或其波導(dǎo)。

40、在本發(fā)明的另一設(shè)計方案中，該方法包括：將波導(dǎo)一次或多次浸沒到包含分散體的浸滲池、尤其是超聲波池中，其中分散體具有包含金屬的顆粒，尤其是金顆粒和/或銀顆粒和/或銅顆粒。

41、此外可以提出，在覆層之前，將一個或多個穿透所述壁的縫隙引入到基體的形成基體的內(nèi)面的壁中，以便促進分散體在空腔中或在中空導(dǎo)體的內(nèi)面的區(qū)域中循環(huán)。

42、根據(jù)本發(fā)明的射頻部件可以具有構(gòu)成中空導(dǎo)體的基體的3d打印的或注模成型的塑料基體。為了隨后的功能，所述射頻部件必須設(shè)有能導(dǎo)電的覆層。

43、在此，尤其考慮用金屬進行電鍍覆層或者無電流覆層，以及也考慮化學覆層，其中在試劑液體與待覆層的本體的表面之間發(fā)生化學反應(yīng)。

44、然而，由de?10?2020?104?038.5已知的方法是特別有利的。在此完整地參引所述專利申請的公開內(nèi)容。在此，基體的必要的能導(dǎo)電的覆層通過如下方式實現(xiàn)，中空導(dǎo)體的基體的至少一部分、優(yōu)選地整個表面被包含導(dǎo)電的微米顆粒和/或納米顆粒的分散體潤濕。分散體可以是具有微米顆粒或納米顆粒的墨水。可設(shè)想的納米顆粒是鋁顆粒、銀顆粒、金顆?；蜚~顆?；蛩鼈兊幕旌衔?。在此，分散體或墨水與所使用的基體材料、例如塑料的表面能相協(xié)調(diào)，使得有利于充分潤濕表面。

45、在溶劑/水蒸發(fā)/揮發(fā)之后，基體的表面被墨水材料潤濕并且通過可選的再處理、優(yōu)選地通過熱作用、例如通過燒結(jié)構(gòu)成能導(dǎo)電的覆層。因此，所述方法是物理潤濕，其中通過再處理構(gòu)成導(dǎo)電的覆層。

46、在這一點上要指出的是，術(shù)語“一”和“一個”并不一定表示元件中的恰好一個元件，盡管這是一個可行的實施方案，而是也可以表示元件中的多個元件。同樣地，復(fù)數(shù)的使用也包括所涉及的元件以單數(shù)形式的存在，反之亦然，單數(shù)也包括所涉及的元件中的多個元件。

47、此外指出，所述公開的任何特征可以與所述公開的任何其他特征組合。