具体实施方式

为方便理解首先说明一下本申请实施例提供的天线罩的应用场景。如图1中所示，图1示出了天线罩的一种具体的实施方案，天线罩200用于保护天线阵列100中的天线单元101，天线单元101发射出的信号可以穿透天线罩200。但是在天线阵列100中，天线单元101之间间隔距离比较小，天线单元101之间会存在耦合的情况，影响到天线阵列100的性能。而现有技术中的隔离方案针对不同类型的天线阵列采用在天线阵列上设置不同的隔离结构，造成天线阵列设置比较复杂，并且隔离结构只针对特定的天线阵列类型，适应性比较差。为此本申请实施例提供了一种天线罩，下面结合具体的实施例以及附图对本申请实施例提供的天线罩进行详细的说明。

首先说明一下，在本申请中的隔离指代是的将两个天线单元之间分隔开，包括但不限于两个天线单元之间的物理上的隔离，以及两个天线单元的信号隔离，所述隔离是指反射天线单元的信号，并减少天线单元之间的能量耦合，提升天线阵列的隔离度。

如图2所示，图2示出了本申请实施例提供的天线罩的结构示意图。图2中所示的天线罩10包括罩体11，罩体11为天线罩10的壳体部分，可称为外壳，罩体11为覆盖在天线单元上的覆盖物或壳体，在使用时罩体11用于覆盖到天线阵列以保护天线单元，它在电气性能上具有良好的电磁波穿透特性，机械性能上能经受恶劣环境避免天线单元受到损害。罩体的形状可以与天线阵列排布的形状相匹配。示例性的，罩体11的形状可以为长方形、矩形、球形等不同的形状，如图2中所示的罩体11采用长方形的罩体11。在天线罩10保护天线单元时，天线单元的信号可以穿透过天线罩10，其原理为天线罩10的厚度为天线单元工作频段对应波长的二分之一，天线单元的信号在天线罩10上第一次反射和第二次反射后信号反相，因此罩体11具有强透射，弱反射的特性，信号可以穿透天线罩10。

继续参考图2，罩体11内设置有用于插入到相邻的天线单元之间并隔离天线单元的介质板，具体的，介质板为至少一个，至少一个介质板包括第一介质板12，第一介质板12用于反射来自第一天线单元的第一信号和来自第二天线单元的第二信号。第一介质板12将可能会进入到第二辐射区域(第二天线的辐射区域)的第一信号反射回第一辐射区域(第一天线单元的辐射区)；第一介质板12将可能会进入到第一幅射区域中的第二信号反射回第二辐射区域内，以降低第一信号和第二信号的能量耦合，提高第一天线单元与第二天线单元的隔离度。在图2中可看出，第一介质板沿方向a延伸有一定的高度，以分隔第一天线单元和第二天线单元，其中，方向a为垂直于天线阵列的设置面。第一介质板在沿方向a的侧面反射第一信号和第二信号。其中，第一介质板沿方向a的侧面可以与方向a呈一定的夹角，如0～30°，示例性的，可以为0°、10°、15°、20°、25°、30°等不同的角度。

为方便描述，以第一介质板12示例，应当理解的是第一介质板12仅为一种举例，是为了更清楚地介绍本申请提供的天线罩10结构及工作原理，对于天线罩10中所述至少一个介质板中的每一个介质板都满足第一介质板12的特征。

可选的，图2中示例的第一介质板12与罩体11为一体结构，如利用机加(机械加工，是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程，按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工)或开模(在工业设计中是指形成产品设计的工具组，包括机械设备与模具)的工艺实现。此时，第一介质板12与罩体11的材质相同，从而可以一次加工成型天线罩。示例性的，第一介质板12与罩体11可以采用含硅PC EX9330L材质、玻璃纤维增强塑料等具有良好介电性能及强度性能的材料。继续参考图2，多个第一介质板12呈单排间隔排列设置，每个第一介质板12为长条状结构，且第一介质板12之间间隔有间隙，该间隙用于容纳天线单元。

图3示出了一种图2所示的天线罩10与天线阵列100的安装侧视图。在图3中，示出了方向A。天线阵列100的天线单元101沿方向A呈单排间隔排列，第一介质板12也沿方向A排列，所述方向A为任意方向，也就是说，天线单元101的排列方向与第一介质板12的排列方向相同。具体的，为方便理解本申请实施例，示例性地定义了天线阵列100中的两个天线单元：第一天线单元101a及第二天线单元101b，第一天线单元101a与第二天线单元101b为相邻的天线单元，第一介质板12位于第一天线单元101a与第二天线单元101b之间。由图3中可以看出，第一介质板12与天线单元101交替排列，任意相邻的两个天线单元101之间通过第一介质板12分隔。在一种可能的实现方式中，第一介质板12的个数可以根据天线阵列中的天线单元而定，例如任意相邻的两个天线单元之间具有一个第一介质板，如天线单元的个数为n，则第一介质板的个数至少为n-1，其中，n为大于2的正整数。示例性的，在天线单元为两个时，可以采用一个第一介质板12；在天线单元为三个时，可以采用两个第一介质板12。

在一种可能的实现方式中，第一介质板12垂直于天线阵列的设置面设置，当然图3中示例的第一介质板12垂直天线阵列的设置面仅仅为一个参考，也可以第一介质板12与天线阵列的设置面呈一定角度的夹角，如-10°～10°的夹角，也可应用在本申请的实施例中。

如图4所示，图4示出了第一介质板12反射第一天线单元101a的原理图，图4中示出了相邻的第一天线单元101a及第二天线单元101b，第一介质板12位于第一天线单元101a与第二天线单元101b之间。本申请实施例提供的第一介质板12具有第一反射面12a及第二反射面12b，第一反射面12a及第二反射面12b为两个相对的表面，其中，第一反射面12a为第一介质板12与第一天线单元101a相邻的侧面，第二反射面12b为第一介质板12与第二天线单元101b相邻的侧面。

可选的，第一介质板12的横截面(可参考图2中所示的沿直线A-A所示的方向切开第一介质板12后的表面)为等腰梯形，第一反射面12a及第二反射面12b为第一介质板12相对的两个倾斜面，且第一反射面12a及第二反射面12b相对第一介质板12的中轴线对称设置。第一介质板12较宽的一端为D，较窄的一端为d，第一反射面12a与第二反射面12b之间的平均间距为天线单元101工作频段对应波长λ的四分之一，即第一反射面12a与第二反射面12b之间的平均间距：(d+D)/2＝1/4的λ。

进一步，第一介质板12用于反射来自第一天线单元101a的第一信号，具体反射的原理如图4中所示的实线箭头与虚线箭头。第一天线单元101a发射出的第一信号，在传播到第一反射面12a时得到第一反射信号(实线箭头)和第一折射信号(虚线箭头)，第一反射信号为第一反射面12a反射后的信号，第一折射信号为穿透到第一介质板12内的信号。第一折射信号透过第一反射面12a进入到第一介质板12内传播，第一折射信号在第二反射面12b进行反射得到第二反射信号，第二反射信号经第一反射面12a折射后得到第二折射信号，第二折射信号进入到空气中传播。在一种可能的实现中，以第一信号入射到第一反射面12a时的相位为0°为例，在经第一反射面12a反射后得到的第一反射信号的相位为180°，第一介质板12的厚度为天线单元101对应工作频段的波长λ的四分之一，因此入射到第二反射面12b的第一折射信号的相位为90°，相应的，第二反射信号行走过了1/2λ，因此第二反射信号在第一反射面12a折射后的第二折射信号的相位为180°。因此，第一天线单元101a的第一信号在经第一反射面12a及第二反射面12b进行反射和折射后得到的第一反射信号与第二折射信号同相。其中的同相指代的是信号的相位相同。通过上述描述可看出，通过第一反射面12a与第二反射面12b的两次反射，减少了第一信号穿透第一介质板12的能量，实现了高反射、低透射的效果。

第一介质板12也可反射来自第二天线单元101b的第二信号，其反射的原理与反射第一信号的原理相同，在此不再赘述。

为方便理解本申请实施例提供的天线罩与现有技术中的天线罩的区别，下面示出了分别将两种天线罩进行的仿真结果。

图5示出了天线阵列加载传统天线罩的HFSS全波仿真结果，传统天线罩的结构可参考图1，由图5可看出相邻天线单元端口的隔离度为14.7dB。

图6示出了天线阵列加载本申请实施例提供的天线罩的HFSS全波仿真结果，由图6可看出相邻天线单元端口间的隔离度为18.5dB。

对比图5与图6可以看出，加载本申请实施例提供的天线罩后的天线单元之间的隔离度比加载传统天线罩的天线单元之间的隔离度提升了3.8dB。

由上述描述可看出，第一信号和第二信号在经第一介质板12反射后，通过第一介质板12的高反射率、低透射率的性能，降低了第一信号和第二信号的能量耦合。第一天线单元101a和第二天线单元101b可通过第一介质板12分隔开，降低了天线单元101之间的能量耦合，提高了天线单元101之间的隔离度，也就提高了天线阵列的性能。此外，第一介质板12设置在天线罩10上，第一介质板12可以与罩体11一体成型，结构简单，方便制作，相比与现有技术中的天线单元101的分隔方式，降低了制造难度，同时也降低了生产成本。此外，在采用本申请实施例中提供的天线罩时，无需在天线阵列上设置用于隔离的天线单元的结构，简化了天线阵列的复杂程度。另外，针对不同类型的天线单元阵列，如天线阵列的天线单元采用金属波导天线，或者印刷电路板形式的天线时，均可应用本申请实施例提供的隔离方式，提高了天线罩的适用性。

继续参考图4，在一种可实现的方式中，第一介质板12较宽的一端与罩体11连接，较窄的一端朝向天线单元101。从而通过第一介质板12的反射效果改善天线的水平面波束宽度。其中，第一反射面12a与第二反射面12b相对倾斜的角度在本申请实施例中不做具体限定，可以根据实际的需要调整第一反射面12a与第二反射面12b的相对倾斜的角度。

对加载图4所示的天线罩的天线阵列和加载图1中现有技术中的天线罩的天线阵列进行仿真。

图7示出了天线阵列加载传统天线罩时的水平面方向图。由图7可看出，天线阵列的水平面波束宽度为109°。

图8示出了天线阵列加载本申请实施例提供的天线罩时的水平面方向图。由图8可看出，天线阵列加载本申请实施例提供的天线罩时，水平波束宽度为133°。

对比图7及图8可看出，相较于传统天线罩，本发明实施例提供的天线罩可以将水平波束展宽24°，达到特殊波束赋形的效果。

由上述水平方向图的对比可看出，第一介质板12采用上宽下窄的结构时，通过第一介质板12的反射可以改变反射后信号的角度，第一介质板12可以起到类似宽角透镜的作用，可以展宽水平方向的波束宽度，从而达到特殊波束赋形的效果。另一方面，在采用梯形结构时，第一反射面和第二反射面可以形成拔模斜面，易于开模加工。

应当理解的是，图4中所示的第一介质板12的横截面形状仅为一个具体的示例，本申请实施例体用的第一介质板12还可以采用其他的形状。示例性的，第一介质板12的横截面可以为非等腰梯形形状；或者，第一介质板12可以将较宽的一端朝向天线单元，较窄的一端与罩体11连接；或者，如图9中所示，第一介质板12的横截面为矩形；或者如图10中所示，第一介质板12的横截面为倒置的三角形。此外，在图4、图10、图11中示例的第一反射面及第二反射面均为平面，但是在本申请实施例中并不限定两个反射面为平面，还可以采用弧形面，如内凹的弧形面或者外凸的弧形面，均可应用在上述图4、图10、图11中，其中，所述第一反射面12a与第二反射面12b之间的平均间距为1/4λ，在实际集成过程中也可以是平均距离近似等于1/4λ，如平均间距为1/6λ～1/3λ之间。

为方便理解，首先说明一下，频率选择表面(Frequency Selective Surface，简称FSS)是一种二维周期阵列结构，本质是一个空间滤波器，与电磁波相互作用表现出明显的带通或带阻的滤波特性。频率选择表面可对不同频率的波进行透射或者反射，从而具有特定的频率选择作用。

如图11所示，图11示出了本申请实施例提供的另一种天线罩10的结构示意图。在图11所示的结构示意图中，第一介质板12上设置有FSS结构12c(Frequency Selectivesurface，频率选择表面)，FSS结构12c可以选择穿透一定频段的波，其余频段的波则不可穿透，利用频率选择表面的上述特性，可选择天线单元工作频段的波长不可穿透的FSS结构12c，以提高第一介质板的隔离效果。在图11中所示的FSS结构12c仅仅代表FSS结构12a的设置位置，并不代表实际的FSS结构11c的形状。FSS结构12c具体形状以及选择的频率可以根据天线单元的工作频段进行设定，在此不再具体限定。

在具体设置FSS结构12c时，可以仅在第一反射面12a设置，也可以仅在第二反射面12b设置，或者同时在第一反射面12a及第二反射面12b进行设置。其中，第二反射面12b上设置的FSS结构可以参考图11中所示的FSS结构，在此不再详细赘述。

如图12中所示，图12示出了另一种天线罩10的结构示意图。图12中的部件标号可以参考图3中的相同标号。图12所示的天线罩10与图2中所示的天线罩10的区别在于第一介质板12与罩体11采用分体结构。如图12中所示，罩体11内设置有与第一介质板12一一对应的第一凹槽(由于第一凹槽与第一介质板12重叠，因此未标示，第一凹槽的形状可以参考第一介质板12插入到罩体11内的部分的形状)，第一介质板12插入对应的第一凹槽内并与罩体11固定连接。示例性的，第一介质板12可以与第一凹槽采用过盈配合的方式固定连接；或者第一介质板12插入到第一凹槽中并通过粘接胶与罩体11固定连接；或者第一凹槽采用燕尾槽；第一介质板12设置有相互匹配的燕尾凸起，通过燕尾凸起与燕尾槽的卡合实现两者的固定；或者罩体11不设置第一凹槽，第一介质板12直接通过粘接胶与罩体11固定连接。

在第一介质板12与罩体11采用分体结构时，除了上述图12所示的结构外，还可以采用第一介质板12通过连接件与罩体11连接的方式。示例性的，第一介质板12通过螺纹连接件(螺栓或螺钉)、铆钉等常见的连接件与罩体11固定连接。

如图13所示，图13示出了另一种天线罩的结构示意图，在图13中，线条示意的第一介质板13仅代表第一介质板13的排布方式，并不代表第一介质板13的实际形状；圆形也仅示例天线单元101的设置位置，并不代表天线单元101的实际形状。图13中的部件标号可以参考图2中的相同标号。图13所示的天线罩10与图2中所示的天线罩10的区别在于第一介质板12的排布方式不同。图2中的第一介质板12单排间隔排列，其适用的天线阵列中的天线单元101单排间隔排列。而图13中所示的天线罩10中，至少一个介质板是呈网格状结构排列的，网格状结构的每个网格12d一一对应容纳每个天线单元101。在图13中，多个第一介质板12交叉排列，并围成容纳每个天线单元101的网格12d。如图13中所示，多个第一介质板12横纵交错排列，围成矩形的网格，且网格呈阵列排列的方式设置。因此图13所示的天线罩10可以适用于天线单元101采用阵列的方式排列的天线阵列。另外，在图13所示的第一介质板12与罩体11之间可以采用一体结构也可以采用分体结构，具体的设置方式在此不再赘述。

应当理解的是，图13中所示的第一介质板12的排列方式仅仅为一个示例，在适用于天线单元阵列排列的天线阵列时，第一介质板12可以采用不同的方式交叉设置，只需要能够与每个天线单元一一对应的空间即可，示例性的，如图14所示，第一介质板12之间呈60°的角度交叉设置，形成三角形的空间，天线单元101设置在三角形空间内，其中，在图14中，线条示意的第一介质板14仅代表第一介质板14的排布方式，并不代表第一介质板14的实际形状；圆形也仅示例天线单元101的设置位置，并不代表天线单元101的实际形状。或者，也可以第一介质板12之间交叉设置围成梯形、棱形的空间。

本申请实施例提供了一种探测装置，如毫米波雷达、激光探测器或者其他已知的探测装置，探测装置包括天线阵列。本申请实施例对天线阵列的形式不做限定，天线阵列的天线单元既可以是金属波导天线，也可以是印刷电路板形式的天线。天线阵列中的多个天线单元可以采用单排排列，也可以采用阵列排列，具体的排布方式可以根据实际的应用场景进行排布。探测装置还包括用于隔离天线单元的天线罩，天线罩可以采用上述示例的任一种天线罩。在采用上述天线罩时，天线罩的罩体只需可以覆盖多个天线单元即可，而介质板只需能够隔离相邻的天线单元即可。

在第一介质板隔离天线单元时，可以采用如图15中所示的方式，第一介质板12位于天线单元101位于上方，第一介质板12与天线单元101的最小距离为H。也可采用如图16所示的方式，第一介质板与天线单元101的上表面(以图16所示的天线的放置方向为参考方向)接触；第一介质板12与天线单元101的设置面间隔有H2高度的间隙。或者还可采用如图17所示的方式，第一介质板12插入到多个天线单元101之间，单距离天线单元101的设置面仍有一定的距离h(h小于H)；也可以采用如图18所示的方式，多个天线单元101的设置面设置有第二凹槽，第一介质板12插入第二凹槽内(由于第二凹槽与第一介质板12重叠，因此未标示，第二凹槽的形状可以参考第一介质板12插入到设置面内的部分的形状)。从而通过第一介质板12、罩体11以及设置面将每个天线单元101设置在一个独立的空间内，改善了天线单元101之间的隔离效果。

通过上述描述可以看出，本申请实施例提供的探测装置中，通过第一介质板可反射天线单元的信号，从而可以降低天线单元之间的能量耦合，改善天线单元之间的隔离度效果，提高天线单元的性能。同时，第一介质板设置罩体上，可以集成到天线罩上，可有效降低成本。

本申请实施例还提供了一种智能车，如图19所示，智能车200设置有至少一个探测装置201，如设置有两个、三个、四个等不同个数的探测装置201。对于探测装置201的设置位置在本申请不做具体限定，如可以设置在车尾，也可以设置在车头，或者车顶，车身侧。探测装置201通过采用第一介质板可反射天线单元的信号，从而可以降低天线单元之间的能量耦合，改善天线单元之间的隔离度效果，提高天线单元的性能，进而提高智能车200的探测功能。同时，第一介质板设置罩体上，可以集成到天线罩上，可有效降低成本。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。