对称的两片式波导 背景技术 [0001] 一些设备(例如，雷达设备)使用电磁信号来检测和跟踪对象。使用天线来发射和接收电磁信号，天线可以根据增益、波束宽度或更具体地根据天线图案来表征，天线图案是对与方向相关的天线增益的度量。波导通常用于改变或改进这种天线图案。 [0002] 已经开发出实现大规模生产的两片式(two‑piece)波导，例如，通过将两个单独片注塑成型并将它们连接在一起以形成波导。然而，许多两片式波导需要使用导电粘合剂或焊料来缓解通过两个片之间的接合处的泄漏。焊料的使用增加了波导的复杂度和/或成本。 发明内容 [0003] 本文档涉及对称的两片式波导。下面描述的一些方面包括波导，波导包括上部结构，上部结构形成至少一个通道的第一对称部分，至少一个通道限定电磁能量在通道的输入部分和辐射体部分之间传播的能量路径。波导进一步包括下部结构，下部结构形成通道的第二对称部分，第二对称部分与由上部结构形成的第一对称部分关于分离平面对齐。上部结构进一步形成辐射体部分，辐射体部分从第一对称部分、与分离平面正交地、并远离第二对称部分地延伸。下部结构进一步形成输入部分，输入部分从第二对称部分、与分离平面正交地、并远离第一对称部分地延伸。 [0004] 下面描述的其他方面包括形成波导的方法。方法包括形成波导的上部结构，上部结构限定至少一个通道的第一对称部分，至少一个通道用于在通道的输入部分和辐射体部分之间引导电磁能量。方法进一步包括形成波导的下部结构，下部结构限定通道的第二对称部分，第二对称部分与由上部结构形成的第一对称部分关于分离平面对齐。方法还包括将上部结构与下部结构配合以形成波导。上部结构还形成辐射体部分，辐射体部分从第一对称部分、与分离平面正交地、并远离第二对称部分地延伸。下部结构还形成输入部分，输入部分从第二对称部分、与分离平面正交地、并远离第一对称部分地延伸。 [0005] 本发明内容介绍了对称的两片式波导的简化概念以及形成对称的两片式波导的方法，该简化概念以及形成方法在具体实施方式和附图中被进一步描述。本发明内容并非旨在标识出要求保护的主题的必要特征，也并非旨在用于确定要求保护的主题的范围。 附图说明 [0006] 参考以下附图描述了对称的两片式波导，以下附图贯穿全文而使用相同的标号中的一些以引用类似物或类似特征和部件的示例。 图1示出了根据本公开的其中可以使用对称的两片式波导的示例环境。 图2示出了根据本公开的对称的两片式波导的示例上部部分和下部部分。 图3A和图3B示出了根据本公开的图2的上部部分和下部部分的示例上部对称部分 和下部对称部分。 图4A和图4B示出了根据本公开的图2的上部部分和下部部分的示例部分。 图5示出了根据本公开的形成对称的两片式波导的示例方法。 具体实施方式 概述 [0007] 已经开发了两片式波导，两片式波导提供优于单片式波导的优点。然而，许多两片式波导在相应结构被组装时需要使用导电粘合剂或焊料来缓解通过相应结构之间的接合处的泄漏。导电粘合剂或焊料的使用增加了波导的复杂度和/或成本。 [0008] 本文描述了对称的两件式波导。波导包括上部结构，上部结构形成至少一个通道的第一对称部分，至少一个通道限定通道的输入部分和辐射体部分之间的能量路径。波导进一步包括下部结构，下部结构形成通道的第二对称部分，第二对称部分与第一对称部分关于分离平面对齐。上部结构进一步形成辐射体部分，辐射体部分从第一对称部分、与分离平面正交地、并远离所述第二对称部分地延伸。下部结构进一步形成输入部分，输入部分从第二对称部分、与分离平面正交地、并远离第一对称部分地延伸。 [0009] 通过使用对称性，所公开的波导利用了两片式设计的优点，同时能够在不使用片之间的导电粘合剂或焊料的情况下实现近乎无损的能量通道输送。这样做使得波导能够容易、便宜地和/或大规模地被构建。 示例环境 [0010] 图1示出了其中可以使用对称的两片式波导的示例环境100。示例环境100包含雷达系统102，雷达系统102设置在交通工具104内、设置在交通工具104上、或分散在整个交通工具104。雷达系统102包含波导106(例如，对称的两片式波导)，雷达系统102可以使用波导 106来确定交通工具104附近的一个或多个对象108的接近度、角度、或速度。 [0011] 尽管示出为汽车，但是交通工具104可以表示其他类型的机动交通工具(例如，摩托车、公共汽车、拖拉机、半挂车、施工设备)、非机动交通工具(例如，自行车)、有轨交通工具(例如，火车或电车)、水运工具(例如，船只或船舶)、飞行器(例如，飞机或直升机)、或航天器(例如，卫星)。通常，制造商可以将雷达系统102安装到任何移动平台，包括移动机械或机器人设备。在其他实现中，其他设备(例如，台式计算机、平板电脑、膝上型计算机、电视、计算手表、智能电话、游戏系统)可以将具有波导106的雷达系统102和本文描述的支持技术结合。 [0012] 在示例环境100中，雷达系统102可以通过发射一个或多个雷达信号和接收雷达信号从对象108的反射来检测和跟踪对象108。例如，雷达系统102可以经由波导106发射在100和400千兆赫(GHz)之间、在4和100GHz之间、或在大约70和80GHz之间的电磁信号，和/或经由波导106接收反射。 [0013] 雷达系统102可以是交通工具104的一部分。交通工具104还可以包括依赖于来自雷达系统102的数据的至少一个汽车系统，包括驾驶员辅助系统、自主驾驶系统、或半自主驾驶系统。雷达系统102可以包括到汽车系统的接口。雷达系统102可以基于由雷达系统102接收的电磁能量(例如，雷达能量)经由接口输出信号。 [0014] 通常，汽车系统使用由雷达系统102提供的雷达数据来执行功能。例如，驾驶员辅助系统可提供盲点监测并生成警报，该警报指示与由雷达系统102检测到的对象108的潜在碰撞。在该情况下，来自雷达系统102的雷达数据指示改变车道何时是安全或不安全的。自主驾驶系统可以将交通工具104移动到道路上的特定位置，同时避免与由雷达系统102检测到的对象108发生碰撞。由雷达系统102提供的雷达数据可以提供与到对象108的距离和对象108的位置有关的信息，以使自主驾驶系统能够执行紧急制动、执行车道改变、或调整交通工具104的速度。 [0015] 雷达系统102通常包括发射器(未示出)和可以在波导106内、由波导106包括、或附接到波导106的至少一个天线(未示出)，以发射电磁信号。雷达系统102通常包括接收器(未示出)和至少一个天线，包括波导110，以接收这些电磁信号的反射版本。发射器包括用于发射电磁信号的部件。接收器包括用于检测所反射的电磁信号的部件。发射器和接收器可以一起并入同一集成电路(例如，收发器集成电路)上或分开地并入不同的集成电路上。 [0016] 雷达系统102还包括一个或多个处理器(未示出)以及计算机可读存储介质(CRM)(未示出)。处理器可以为微处理器或片上系统。处理器执行存储在CRM内的指令。例如，处理器可以控制发射器的操作。处理器还可以处理由天线接收的电磁能量并确定对象108相对于雷达系统102的位置。处理器还可以为汽车系统生成雷达数据。例如，处理器可以基于来自天线的经处理的电磁能量来控制交通工具104的自主驾驶系统或半自主驾驶系统。 [0017] 波导110包括两个结构(例如，上部结构和下部结构)，这两个结构可以是任何固体材料，包括木材、碳纤维、玻璃纤维、金属、塑料、或它们的组合。波导110还可以包括印刷电路板(PCB)，或者可以是PCB的一部分。波导110被设计成使用导电材料将部件(例如，输入部分112、馈电器(feeder)部分114、功率分配器部分116和辐射体部分118)机械地支撑和电连接到电介质。 [0018] 输入部分112可以被配置为与天线、和/或PCB的部分(例如，单片式微波集成电路(MMIC))相接(interface)。为此，输入部分112可以包含矩形波导。例如，输入部分112可以包括WR10波导。辐射体部分118被配置成用于辐射电磁(EM)能量(例如，雷达能量)和接收EM能量(例如，雷达能量)。在输入部分112和辐射体部分118之间是馈电器部分114和功率分配器部分116。馈电器部分114被配置成用于沿着输入部分112和功率分配器部分116之间的能量路径携载EM能量。功率分配器部分116被配置成用于经由一个或多个分裂(split)将EM能量分配给辐射体部分118的相应辐射体。换句话说，功率分配器部分116被配置成用于在辐射体部分118的各部分之间分配功率。如果使用单个辐射体，则馈电器部分114可以在输入部分112和辐射体部分118之间携载/传播EM能量，而无需功率分配器部分116。 [0019] 波导106沿着垂直于输入部分112和辐射体部分118中的EM能量的方向的分离平面被分开。分离平面将馈电器部分114和功率分配器部分116(以及下面讨论的其他部分)分开成镜像的两半。应当注意，波导106被示出为由波导106形成的内腔的表面。两个结构(未示出)(例如，上部结构和下部结构)包含形成波导106的相应腔。上部结构和下部结构被配置为使用任何已知的技术进行配合。然而，导电粘合剂或焊料的使用是不需要的。 示例上部部分和下部部分 [0020] 图2示出了波导106的示例。波导106已经沿着Z轴分开以显示两个相应的结构。正Z方向从下到上(例如，从底部到顶部)、正Y方向从左到右、以及正X方向从后(例如，后部)到前的约定仅用于说明/讨论目的，不应视为限制。例如，输入部分112位于波导106的右前底部，而辐射体部分位于波导106的后顶部。 [0021] 波导106由两部分组成：上部部分200和下部部分202。上部部分200和下部部分202各自具有分离平面(未示出)，当波导106被组装时，分离平面重合。上部部分200的分离平面与上部部分200的底表面重合，而下部部分202的分离平面与下部部分202的顶表面重合。分离表面平行于X‑Y平面。 [0022] 上部部分200包含辐射体部分118和上部对称部分204。上部对称部分204在辐射体部分118下方延伸，如下面进一步讨论的。下部部分202包含输入部分112和下部对称部分 206，其中下部对称部分206在输入部分112上方延伸，如下面进一步讨论的。上部对称部分 204和下部对称部分206在组装时沿分离平面互为镜像。通过使用对称性，减少或消除了通过分离平面的泄漏。因此，上部部分200和下部部分202可以在不使用焊料或导电粘合剂的情况下被组装。 示例上部对称部分和下部对称部分 [0023] 图3A示出了上部部分200的上部对称部分204的示例。上部对称部分204可以是没有辐射体部分118的上部部分200。上部对称部分204包括上部对称辐射体部分300和上部对称输入部分302。在上部对称辐射体部分300和上部对称输入部分302之间是上部馈电器部分304和上部功率分配器部分306，上部馈电器部分304是馈电器部分114的一半，上部功率分配器部分306是功率分配器部分116的一半。 [0024] 图3B示出了下部部分202的下部对称部分206的示例。下部对称部分206可以是没有输入部分112的下部部分202。下部对称部分206包括下部对称辐射体部分308和下部对称输入部分310。在下部对称辐射体部分308和下部对称输入部分310之间是下部馈电器部分 312和下部功率分配器部分314，下部馈电器部分312是馈电器部分114的一半，下部功率分配器部分314是功率分配器部分116的一半。下部对称输入部分310位于下部馈电器部分312的远端，并且与上部对称输入部分300关于分离平面对称(例如，成镜像)。 示例非对称特征 [0025] 图4A示出了上部部分200的示例。应当注意，上部部分200包括上部对称辐射体部分300以及辐射体部分118。在所示出的示例中，示出了上部对称辐射体部分300和辐射体部分118之间的假想分离(例如，虚线)。辐射体部分118从上部对称辐射体部分300与分离平面正交地并远离分离平面地(例如，在正Z方向上)延伸。辐射体部分118、上部对称辐射体部分 300和下部对称辐射体部分308的X‑Y覆盖区(footprint)(例如，横截面)都是一致的(例如，矩形、圆角矩形)，其中上部对称辐射体部分300和下部对称辐射体部分308在3D形状上是相同的。还示出了上部对称输入部分302和上部馈电器部分304之间的假想分离(例如，虚线)。 [0026] 通过在辐射体部分118处或附近使能量路径发生90度变化(例如，没有倒角或圆形边缘，并且下部对称辐射体部分308与上部对称辐射体部分300成镜像)，可以减少或实际上消除通过分离平面的泄漏。由于该形状，EM能量可以在辐射体部分118处或附近跨分离平面具有最短可能路径(例如，没有EM能量以一角度穿过分离平面)。这样做使得波导106能够在不使用焊料或导电粘合剂的情况下被组装，同时仍然实现良好的性能。 [0027] 图4B示出了下部部分202(例如，靠近输入部分112)的示例部分。应当注意，下部部分202包括下部对称辐射体部分310以及输入部分112。在所示出的示例中，示出了下部对称输入部分310和下部馈电器部分312之间的假想分离(例如，虚线)。 [0028] 输入部分112从下部对称输入部分310与分离平面正交地并远离分离平面地(例 如，在负Z方向上)延伸。输入部分112、下部对称输入部分310和上部对称输入部分302的X‑Y覆盖区都是一致的，其中下部对称输入部分310和上部对称输入部分302在3D形状上是一致的。 [0029] 通过在输入部分112处或附近使能量路径发生90度变化(例如，没有倒角或圆形边缘，并且上部对称输入部分302与下部对称输入部分310成镜像)，可以减少或实际上消除通过分离平面的泄漏。由于该形状，EM能量可以在输入部分112处或附近跨分离平面具有最短可能路径(例如，没有EM能量以一角度穿过分离平面)。类似于上部部分200，这样做使得波导106能够在不使用焊料或导电粘合剂的情况下被组装，并且仍然实现良好的性能。 [0030] 输入部分112包含矩形波导400和虹膜(iris)402。矩形波导400可以是被配置为与电路板的天线相接的矩形或方形波导(例如，WR10波导)。虹膜402被配置成用于缓解由于输入部分112的不对称性而导致的通过分离平面的泄漏。虹膜402可以具有与矩形波导400类似的X‑Y覆盖区，但根据应用在一个或两个维度上更小。此外，虹膜402的长度可以根据应用而变化。 示例方法 [0031] 图5示出了形成对称的两片式波导的示例方法500。示出和/或描述操作的顺序不旨在解释为限制，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下重新排列顺序。此外，任意数量的操作可以与任意其他数量的操作组合以实现示例过程流程或替代过程流程。 [0032] 在步骤502处，形成波导的上部结构。上部结构限定至少一个通道的第一对称部分，该至少一个通道用于在通道的输入部分和辐射体部分之间引导电磁能量。上部结构进一步形成辐射体部分，辐射体部分从第一对称部分延伸、与分离平面正交、并远离第二对称部分。例如，形成上部部分200的上部结构可以被形成。上部结构可以使用计算机数值控制(CNC)、注塑成型、铸造、机加工、或任何其他的制造工艺形成，并且可以由金属或塑料形成。 作为形成上部结构的一部分，上部结构(例如，上部部分200)的表面可以被金属化(例如，如果上部结构由非导电材料形成)。当上部结构被附接到下部结构时，辐射体部分118可以延伸至上部结构的外表面。 [0033] 在步骤504处，形成波导的下部结构。下部结构限定通道的第二对称部分，第二对称部分与由上部结构形成的第一对称部分关于分离平面对齐。下部结构进一步形成输入部分，输入部分从第二对称部分延伸、与分离平面正交、并远离第一对称部分。例如，形成下部部分202下部结构可以被形成。下部结构可以使用CNC、注塑成型、铸造、机加工、或任何其他的制造工艺形成，并且可以由金属或塑料形成。作为形成下部结构的一部分，下部结构(例如，下部部分202)的表面可以被金属化(例如，如果下部结构由非导电材料形成)。当下部结构被附接到上部结构时，输入部分112可以延伸至下部结构的外表面。 [0034] 在步骤806处，将上部结构与下部结构配合以形成波导。例如，上部结构可以被配合到下部结构以形成波导106。上部结构可以在不使用焊料或导电粘合剂的情况下沿着分离平面(例如，在X‑Y平面上或平行于X‑Y平面)被配合到下部结构。上部结构可以被胶合/接合(适应非导电粘合剂)、螺栓连接、螺纹连接(例如，适应一个或多个螺钉)、卡合(例如，使用一个或多个卡扣)、焊接、使用一个或多个夹具夹紧、压配合、或本领域普通技术人员已知的任何其他组装过程。 [0035] 通过形成上部结构和下部结构来形成波导106，可以缓解或消除通过分离平面的泄漏。通过这样做，不需要焊料或导电粘合剂，从而简化制造和/或降低与波导106相关联的成本。 示例 [0036] 示例1：一种波导，波导包括：上部结构，上部结构形成至少一个通道的第一对称部分，该至少一个通道限定电磁能量在通道的输入部分和辐射体部分之间传播的能量路径； 以及下部结构，下部结构形成通道的第二对称部分，第二对称部分与由上部结构形成的第一对称部分关于分离平面对齐，其中：上部结构进一步形成辐射体部分，以从第一对称部分、与分离平面正交地、并远离第二对称部分地延伸；并且下部结构进一步形成输入部分，以从第二对称部分、与分离平面正交地、并远离第一对称部分地延伸。 [0037] 示例2：示例1的波导，其中：第一对称部分包括第一功率分配器部分；第二对称部分包括第二功率分配器部分；并且第一功率分配器部分和第二功率分配器部分被配置成用于在辐射体部分的各部分之间分配功率。 [0038] 示例3：示例2的波导，其中，第一功率分配器部分和第二功率分配器部分被配置成用于平行于分离平面地分配功率。 [0039] 示例4：示例3的波导，其中：第一对称部分包括平行于分离平面延伸的第一馈电器部分；并且第二对称部分包括平行于分离平面延伸的第二馈电器部分。 [0040] 示例5：示例4的波导，其中，输入部分位于第二馈电器部分的远端。 [0041] 示例6：示例1的波导，其中，辐射体部分包括从第一对称部分的相应部分延伸的多个辐射体。 [0042] 示例7：示例1的波导，其中，输入部分包括矩形波导。 [0043] 示例8：示例7的波导，其中，矩形波导是WR10波导。 [0044] 示例9：示例7的波导，其中，输入部分进一步包括位于矩形波导和第二对称部分之间的虹膜。 [0045] 示例10：示例9的波导，其中，虹膜具有比矩形波导小的横截面。 [0046] 示例11：示例1的波导，其中，上部结构和下部结构被配置为在没有焊接或导电接合的情况下配合。 [0047] 示例12：示例11的波导，其中，上部结构和下部结构被配置为使用螺钉、卡扣、压配合、夹具或非导电粘合剂中的一种或多种来配合。 [0048] 示例13：示例1的波导，其中：辐射体部分延伸至上部结构的外表面；并且输入部分延伸至下部结构的外表面。 [0049] 示例14：示例1的波导，其中，电磁能量是雷达能量。 [0050] 示例15：示例1的波导，其中，上部结构和下部结构是注塑成型的。 [0051] 示例16：一种方法，方法包括：形成波导的上部结构，上部结构限定至少一个通道的第一对称部分，至少一个通道用于在通道的输入部分和辐射体部分之间引导电磁能量； 以及形成波导的下部结构，下部结构限定通道的第二对称部分，第二对称部分与由上部结构形成的第一对称部分关于分离平面对齐；以及将上部结构与下部结构配合以形成波导，其中：上部结构进一步形成辐射体部分，辐射体部分从第一对称部分、与分离平面正交地、并远离第二对称部分地延伸；并且下部结构进一步形成输入部分，输入部分从第二对称部分、与分离平面正交地、并远离第一对称部分地延伸。 [0052] 示例17：示例16的方法，其中，将上部结构与下部结构配合不利用焊料或导电粘合剂。 [0053] 示例18：示例17的方法，其中，将上部结构与下部结构配合利用螺钉、卡扣、压配合、夹具或非导电粘合剂中的一种或多种。 [0054] 示例19：示例16的方法，其中，形成上部结构和形成下部结构利用注塑成型。 [0055] 示例20：示例16的方法，其中：形成第一对称部分包括形成第一功率分配器部分； 形成第二对称部分包括形成第二功率分配器部分；并且第一功率分配器部分和第二功率分配器部分被配置成用于在辐射体部分的各部分之间分配功率。 结语 [0056] 虽然在前述描述中描述并且在附图中示出了本公开的各种实施例，但应当理解，本公开不限于此，而是可以在接下来的权利要求的范围内以各种方式实施为实践。根据前述描述，将显而易见的是，可以做出各种更改而不偏离由接下来的权利要求所限定的本公开内容的精神和范围。 [0057] 除非上下文另有明确规定，否则“或”和语法上相关的术语的使用表示无限制的非排他性替代方案。如本文所使用的，引述一列项目中的“至少一者”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。作为示例，“a、b或c中的至少一者”旨在涵盖：a、b、c、a‑b、a‑c、b‑c、和a‑b‑c，以及具有多个相同元素的任何组合(例如，a‑a、a‑a‑a、a‑a‑b、a‑a‑c、a‑b‑b、a‑c‑c、b‑b、b‑b‑b、b‑b‑c、c‑c、和c‑c‑c，或者a、b和c的任何其他排序)。