[发明专利]一种毫米波雷达射频前端电路结构及其制作方法

说明书

本发明涉及射频电路技术领域，具体公开了一种毫米波雷达射频前端电路结构，包括：毫米波雷达射频前端电路和印刷电路板，其中，所述毫米波雷达射频前端电路包括MMIC芯片、馈电电路和天线，所述印刷电路板包括多层芯板，所述天线设置在所述多层芯板的顶层芯板的表面，所述多层芯板的至少底层芯板上设置凹槽，所述凹槽的开口朝向背离所述顶层芯板的方向，所述MMIC芯片位于所述凹槽内，所述天线与所述MMIC芯片之间通过所述馈电电路连接。本发明还提供了一种毫米波雷达射频前端电路的制作方法。本发明提供的毫米波雷达射频前端电路结构可以使得天线的布局空间更大，实现天线的自由布局，天线也不会受到MMIC芯片和微带馈线的干扰，进而提升雷达的探测能力。

技术领域

本发明涉及射频电路技术领域，尤其涉及一种毫米波雷达射频前端电路结构及毫米波雷达射频前端电路的制作方法。

背景技术

近年来，自动驾驶的发展引起了交通系统的极大变革。它影响着交通安全、环境及交通工具的使用。毫米波雷达凭借其可穿透尘雾、雨雪、不受恶劣天气影响的绝对优势，且唯一能够全天候全天时工作的能力，成为了自动驾驶不可或缺的主力传感器。毫米波雷达的技术总的趋势是朝着成本更低、体积更小、功耗更低、集成度更高的方向发展。射频收发前端及天线是毫米波雷达的关键技术，占据了毫米波雷达近50%的成本，毫米波雷达射频收发前端和天线的设计、集成度直接决定了雷达的探测性能、体积、功耗和成本。

目前，毫米波雷达射频收发前端有收发分立器件方案也有高集成化的单片微波集成电路（Monolithic Microwave Integrated Circuit，简称MMIC）的方案，而毫米波雷达天线主要以平面微带阵列天线为主。毫米波雷达射频和天线部分采用电路板材需要采用满足高频率需求的低损耗特殊材料，价格较高，因此一般雷达射频收发前端与雷达天线通过微带馈线连接，往往都在电路同一层以减少材料的使用面积，降低成本。例如，如图1和图2所示，为现有技术中的毫米波雷达射频前端电路的PCB层叠结构示意图和PCB顶层俯视结构示意图，由图1和图2所示，因射频收发前端芯片、雷达天线和馈电电路处于电路同一层限制了雷达整体尺寸的小型化，同样PCB尺寸下天线的面积也无法实现最大化的自由布局设计，雷达整体的尺寸、性能、成本往往需要进行折中设计。

发明内容

本发明提供了一种毫米波雷达射频前端电路结构及毫米波雷达射频前端电路的制作方法，解决相关技术中存在的雷达整体尺寸设计受限的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种毫米波雷达射频前端电路结构，包括：毫米波雷达射频前端电路和印刷电路板，其中，所述毫米波雷达射频前端电路包括MMIC芯片、馈电电路和天线，所述印刷电路板包括多层芯板，所述天线设置在所述多层芯板的顶层芯板的表面，所述多层芯板的至少底层芯板上设置凹槽，所述凹槽的开口朝向背离所述顶层芯板的方向，所述MMIC芯片位于所述凹槽内，所述天线与所述MMIC芯片之间通过所述馈电电路连接；

所述天线用于雷达信号的发射传输和接收传输，所述馈电电路用于雷达发射天线信号馈电和和接收天线信号馈电，所述MMIC芯片用于雷达信号的发射处理和接收处理。

进一步地，所述馈电电路包括馈电过孔，所述馈电过孔设置在所述顶层芯板与所述底层芯板之间，所述馈电过孔用于将所述MMIC芯片与顶层芯板上的所述天线连接。

进一步地，所述馈电电路包括同层微带线，所述同层微带线用于实现所述MMIC芯片与所述天线的两端的连接。

进一步地，所述多层芯板中的每相邻两层芯板之间均设置金属层，且所述顶层芯板的上表面以及所述底层芯板的下表面均设置所述金属层。

进一步地，所述印刷电路板包括三层芯板，所述三层芯板包括顶层芯板、内层芯板和下层芯板，所述顶层芯板的上表面设置第一金属层，所述顶层芯板与所述内层芯板之间设置第二金属层，所述内层芯板与所述下层芯板之间设置第三金属层，所述下层芯板的下表面设置第四金属层。