包括图案化镜的波束成形天线组件及包括其的车辆侧镜组件的制作方法

本公开涉及包括图案化镜的波束成形天线组件和包括波束成形天线组件的车辆侧镜组件。更具体地，本公开涉及允许从波束成形天线辐射的波束经由图案穿过镜的波束成形天线组件。

背景技术：

为了满足自第四代(4g)通信系统的部署以来增加的无线数据业务的需求，已经致力于开发得到改善的第五代(5g)或预5g通信系统。因此，5g或准5g通信系统也被称为“超4g网络”或“后长期演进(lte)系统”。5g通信系统被考虑在更高频率(mmwave)频带(例如，60ghz频带)中实施，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并且增大传输距离，在5g通信系统中讨论了各种技术，诸如波束成形技术、大规模多输入多输出(mimo)技术、全维mimo(fd-mimo)技术、阵列天线技术、模拟波束成形技术和大规模天线技术。附加地，在5g通信系统中，正在基于高级小型小区、云无线电接入网络(云ran)、超密集网络、装置对装置(d2d)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(comp)、接收端干扰消除等进行对系统网络改善的开发。另外，在5g系统中，正在开发作为高级编码调制(acm)方案的混合频移键控(fsk)和正交调幅(qam)调制(例如，费赫尔的qam(fqam))和滑动窗口叠加编码(swsc)，以及作为高级接入技术的滤波器组多载波(fbmc)、非正交多址(noma)和稀疏码多址(scma)。

与此同时，互联网正在从由人类生成并消费信息的以人为中心的网络演变为其中由分布式事物交换和处理信息的物联网(iot)网络。此外，iot技术通过与云服务器或类似物的连接与大数据处理技术相结合，从而发展成为万物互联(ioe)技术。为了实现iot，需要诸如传感技术、有线/无线通信、网络基础设施、服务接口技术和安全技术的相关技术。因此，近来，研究了诸如传感器网络、机器对机器(m2m)和机器类型通信(mtc)的技术。在iot环境中，智能互联网技术(it)服务可被提供为收集和分析从连接的事物生成的数据，从而在人类生活中创造新的价值。iot可通过现有it与各行各业的融合应用到智能家居、智能建筑、智能城市、智能车辆或联网汽车、智能电网、医疗保健、智能家居设备和高级医疗服务等领域。

相应地，目前在进行各种尝试以将5g通信系统应用于iot网络。例如，诸如传感器网络、m2m和mtc的技术通过属于5g通信技术的诸如波束成形、mimo和阵列天线的技术来实现。应用用于上述大数据处理技术的云ran是5g技术与iot技术的融合的一示例。

5g通信技术考虑了超高频带中的通信标准。超高频带(即，30ghz或更高的频带)也被称为毫米波频带，因为其波长为10mm或更小。

毫米波频带的特征之一在于，与较低频带相比，根据距离的传播损耗由于高频率而变大。然而，由于波长也变短，因此传播损耗可通过使用多个天线的高增益模拟定向天线而应用波束成形来克服。因此，使用多个天线的波束成形设计是毫米波频带通信中的关键问题之一。

以上信息仅作为背景信息呈现，以帮助理解本公开。对于以上内容中的任何内容是否适用于与本公开相关的现有技术而言，并没有做出任何确定，也没有做出断言。

技术实现要素：

技术问题

本公开的各方面在于至少解决上述问题和/或缺点，并且至少提供以下优点。相应地，本公开的一方面提供了能够解决至少以下问题的波束成形天线组件。

如果在用于波束成形的天线周围存在有镜，并且如果这种波束成形天线执行扫描以寻找用于传输无线电波的信道，则可能出现无线电波被镜阻挡且由此使天线的扫描性能劣化的问题。

解决问题的方法

根据本公开的一方面，提供了波束成形天线组件。波束成形天线组件包括涂覆有材料的镜玻璃和布置在镜玻璃的一部分上的波束成形天线。镜玻璃的一部分上可形成有图案以使得从波束成形天线辐射的波束穿过所述图案。

在波束成形天线组件中，图案可具有基于波束成形天线的波长确定的形状。

在波束成形天线组件中，图案可使用具有矩形形状的多个单位图案形成，其中，在镜玻璃上，多个单位图案在水平方向和竖直方向上以预定间距彼此间隔开。

波束成形天线组件还可包括形成为覆盖波束成形天线的天线罩。

根据本公开的另一方面，提供了车辆侧镜组件。车辆侧镜组件包括波束成形天线。波束成形天线可布置在车辆侧镜组件的镜玻璃的第一部分上并且嵌入车辆侧镜组件中。在镜玻璃的第一部分上可形成有图案以使得从波束成形天线辐射的波束穿过所述图案。

在车辆侧镜组件中，图案可具有基于波束成形天线的波长确定的形状。

在车辆侧镜组件中，图案可使用具有矩形形状的多个单位图案形成，其中，在镜玻璃上，多个单位图案在水平方向和竖直方向上以预定间距彼此间隔开。

车辆侧镜组件还可包括布置在镜玻璃的第二部分上并且嵌入车辆侧镜组件中的电子装置。在镜玻璃的第二部分上可形成有银镀层。

在车辆侧镜组件中，波束成形天线可布置在车辆侧镜组件中的相对于车辆的外侧位置处，并且波束成形天线的波束辐射区域可在车辆向外方向上从车辆的前部到后部形成为半圆形形状。

车辆侧镜组件还可包括形成为覆盖波束成形天线的天线罩。

根据本公开的另一方面，提供了用于天线的镜。镜包括由多个连续图案形成的第一区域和由多个不连续图案形成的第二区域。

镜配置成：当用于天线的镜被提供电流时，使电流流过第一区域中的连续图案以形成电磁波。

有益效果

根据本公开的另一方面，形成在镜上的精细图案可保持镜的固有功能，并且还通过允许波束成形天线的波束穿过图案来增强波束成形天线的性能。因此，能够将波束成形天线附接到镜上，并且还可通过使用图案将镜本身作为天线使用。

通过公开本公开各种实施方式的、结合附图的以下详细描述，本公开的其它方面、优点和显著特征将对于本领域技术人员变得显而易见。

附图说明

图1是示出根据本公开实施方式的基站和安装在车辆上的波束成形天线之间的通信的视图；

图2是示出根据本公开实施方式的附接到镀银镜玻璃上的波束成形天线的视图；

图3是示出根据本公开实施方式的布置在具有图案的镜玻璃上的波束成形天线的视图；

图4是示出根据本公开实施方式的图案的形状的视图；

图5和图6是示出根据本公开实施方式的天线罩与波束成形天线组合的示例的视图；

图7是示出根据本公开实施方式的嵌入在车辆侧镜组件中的波束成形天线的示例的视图；

图8是示出根据本公开实施方式的用于天线的镜的图案的视图；

图9a是示出根据本公开实施方式的用于天线的镜的图案形状的视图；

图9b是示出根据本公开实施方式的用于天线的镜的电流分布的视图；以及

图9c是示出根据本公开实施方式的用于天线的镜的频率与辐射效率之间的关系的曲线图。

具体实施方式

提供以下参考附图的描述以帮助全面理解由权利要求书及其等同项限定的本公开的各种实施方式。其包括各种具体细节以帮助这种理解，但这些细节应被视为仅仅是示例性的。相应地，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可对本文中描述的各种实施方式进行各种改变和修改。此外，为了清楚和简明，对公知功能和结构的描述可被省略。

在以下描述和权利要求书中使用的术语和词语不限于书面意义，而是仅由发明人使用以使得能够清楚和一致地理解本公开。相应地，对本领域技术人员应显而易见的是，本公开各种实施方式的以下描述仅为了说明的目的而提供，而不是为了限制由所附权利要求书及其等同项限定的本公开的目的。

应理解，除非上下文中另有明确规定，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数指示物。因此，例如，对“部件表面”的引用包括对一个或多个这种表面的引用。

出于同样的原因，在附图中示意性地夸大、省略或示出了一些元件。而且，每个元件的大小并不完全反映其实际大小。在附图中，相同或相应的元件由相同的附图标记表示。

参考下面参照附图详细描述的实施方式，本公开的优点和特征以及实现它们的方式将变得显而易见。然而，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式是为了使本公开彻底且完整，从而向本领域技术人员充分地传达本公开的范围。

将理解，流程图图示的每个块以及流程图图示中的块的组合可由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可提供给通用计算机、专用计算机或用于生产机器的其它可编程数据处理装置的处理器，以使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令生成用于实现流程图中的一个或多个块中指定的功能的手段。这些计算机程序指令还可存储在计算机可用或计算机可读存储器中，该计算机可用或计算机可读存储器可使计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式工作，使得存储在计算机可用或计算机可读存储器中的指令产生包括实现流程图中的一个或多个块中指定的功能的指令装置的制品。计算机程序指令还可被加载到计算机或其它可编程数据处理装置上，以使得在计算机或其它可编程装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，从而使在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图中的一个或多个块中指定的功能的步骤。

而且，流程图图示的每个块可表示代码的模块、段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，在一些替代性实施方式中，块中提到的功能可不按顺序发生。例如，依次示出的两个块实际上可基本上同时执行，或者块有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。

本文中所使用的术语“单元”可指示执行某些任务的软件或硬件部件或装置，诸如现场可编程门阵列(fpga)或专用集成电路(asic)。单元可配置成驻留在可寻址存储介质上并且配置成在一个或多个处理器上执行。因此，作为示例，单元可包括例如部件(诸如软件部件、面向对象的软件部件、类部件和任务部件)、进程、函数、属性、过程、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。部件和单元中提供的功能可组合成更少的部件和单元，或者进一步分成额外的部件和单元。另外，部件和单元可实现为驱动装置或安全多媒体卡中的一个或多个中央处理单元(cpu)。而且，在实施方式中，单元可包括一个或多个处理器。

根据如上所述的第五代(5g)技术和物联网(iot)技术的组合，用于5g通信的波束成形天线可应用于各种装置。

图1是示出根据本公开实施方式的基站和安装在车辆上的波束成形天线之间的通信的视图。

参照图1，在波束成形天线布置在车辆上的示例中，图1示出了车辆与5g基站之间的通信。

为了允许布置在车辆上的波束成形天线与基站通信并由此向车辆提供5g服务，如图1中所示，应确保5g基站与波束成形天线之间的通信覆盖。

通常，为了提供无缝的5g通信，这种覆盖需要在所有方向(即，360度)上确保方位角(azimuth)，并且还确保约-10度到约60度的高度。然而，当波束成形天线布置在车辆上时，由于构成车辆的金属的影响，难以确保理想的覆盖范围。

因此，需要最小化金属影响的一定空间以将波束成形天线布置在车辆上。本公开提出了将波束成形天线布置在车辆的镜上以最小化因金属而导致的对通信覆盖的不良影响的方案。

图2是示出根据本公开实施方式的附接到镀银镜玻璃上的波束成形天线的视图。

参照图2，当波束成形天线210辐射波束时，从波束成形天线210辐射的一些波束可被镀银镜玻璃200阻挡或反射，如图2中所示。

这是因为通过形成在镀银镜玻璃200上的银镀层205而使得镜具有金属性质，并且从波束成形天线210辐射的波束无法穿过镀银镜玻璃200。

为了解决该问题，有必要不在镜玻璃上形成银镀层。然而，没有银镀层将导致失去镜功能的另一个问题。

因此，布置在镜上的波束成形天线可具有比不具有镜的典型波束成形天线更小的波束辐射区域。即，为了确保与没有镜的典型波束成形天线相同的通信覆盖范围，需要增加布置在镜上的波束成形天线的数量。

然而，鉴于效率和成本，增加波束成形天线的数量是不可取的。因此，本公开通过在镜玻璃的银镀层中形成图案的方法来解决了该问题。

图3是示出根据本公开实施方式的布置在具有图案的镜玻璃上的波束成形天线的视图。

参照图3，本公开实施方式提供了波束成形天线组件，而波束成形天线组件包括涂覆有材料的镜玻璃300和布置在镜玻璃300的一部分上的波束成形天线310。尤其，图案形成在镜玻璃300的一部分上，以使得从波束成形天线310辐射的波束穿过该图案。

涂覆在镜玻璃300上的材料可包括诸如在镜中最常使用的银的金属。

即，普通银镀层330形成在镜玻璃300的未布置有波束成形天线310的部分上。另外，图案化的银镀层320形成在镜玻璃300的从波束成形天线310辐射的波束所到达的另一部分上。图案化的银镀层320允许到达的波束穿过图案。

在本公开中，图案意味着特定形状，并且是半导体制造工艺中常用的术语。形成图案的工艺称为图案化。图案可雕刻或压印在表面上。

在半导体制造工艺中，图案可利用于将设计的电路应用于半导体衬底，并且还可利用于最小化在半导体制造工艺期间生成的热量。

如今，除了半导体制造工艺以外，这种图案在各种领域中被使用。在本公开中，图案被施加到镜上以便在保持镜功能的同时使波束成形天线的波束穿过。

如图3中所示，例如，假设波束成形天线310在三个方向311、312和313上辐射波束。它们之中，分别在方向311和312上发送的第一定向波束和第二定向波束向外传播而不与镜碰撞，由此它们可用于与基站通信。

另一方面，第三定向波束313朝向镜辐射。在这种情况下，如果镜是典型的镀银镜，则第三定向波束313将不会穿过镜、而是散射。然而，根据本公开，第三定向波束313将穿过图案向外传播，而不会散射，因为在镜的一部分上的图案化的银镀层320中形成有图案。

假设图案不会使波束成形天线的性能劣化，则潜在的问题是图案化镜是否能够执行镜的固有功能。

如果镜由于形成在其上的图案而失去其功能，则本公开可能失去其意义。因此，需要设计合适的图案形状和尺寸。在下文中将参照图4给出详细描述。

图4是示出根据本公开实施方式的图案的形状的视图。

上述图案本身是未形成有银镀层的区域。如果图案在图案化的银镀层部分(即，图3中的320)中占据更大的面积，则银镀层本身占据的面积变小。因此，这可能破坏镜的固有功能。

因此，图案应具有适当的形状和尺寸以在保持镜的固有功能(为此，较小的图案尺寸是有利的)的同时允许从波束成形天线辐射的波束穿过(为此，更大的图案尺寸是有利的)。

根据本公开实施方式，图案的形状可基于波束成形天线的波长来确定。

参照图4，具有矩形形状的单位图案形成于涂覆在镜玻璃上的银镀层400中。多个单位图案在水平方向和竖直方向上以预定间距彼此间隔开。此处，每个单位图案满足以下式1。

d≥λ/4且h≤5um式1

在式1中，d对应于单位图案的长度，λ对应于波束成形天线的波长，并且h对应于单位图案的宽度。

在本公开中，单位图案指示用于形成图案的单位，并且多个单位图案组合以形成特定图案。在图4的实施方式中，单位图案是长度为d且宽度为h的矩形形状。

多个单位图案可在镜玻璃的银镀层400中形成为在水平方向和竖直方向上以预定间距彼此间隔开。也就是说，图案可形成为使得单位图案周期性地排列。这是因为周期性阵列的图案对于保持镜的固有功能是优选的。

在图4中，两个单位图案，即，具有矩形形状且在水平方向上伸长的一个单位图案和具有矩形形状且在竖直方向上伸长的另一个单位图案构成十字形单位图案410。另外，多个十字形单位图案410在水平方向和竖直方向上以有规律的间距周期性地形成在镜玻璃的银镀层400中。

因此，如图4中所示，由各自具有宽度h的两个矩形单位图案形成的十字形单位图案410在水平方向和竖直方向上具有相同的长度d尺寸。

在式1中，长度d设置为等于或大于波束成形天线的波长的四分之一，以使得从波束成形天线辐射的波束可穿过镜玻璃的银镀层400中的单位图案。附加地，在式1中，宽度h设置为等于或小于5微米，以保持其上形成有图案的镜的功能。

而且，如果适当地使用图案，则可确保射频(rf)功能，即，频率选择性表面(fss；frequencyselectivesurface)功能和透镜功能。

fss功能用于过滤频率。通过该功能，可使得从天线辐射的无线电波之中的仅必要无线电波穿过，并且其它无线电波可被反射以减少天线的噪声。

透镜指示能够通过改变从天线辐射的波束的相位来调节波束辐射角和波束能量的部件。由此，从天线辐射的无线电波可通过图案有效地传播到外部。

图5和图6是示出根据本公开各种实施方式的天线罩与波束成形天线组合的示例的视图。

天线罩是用于保护天线的盖。为了改善无线电波的传输，天线罩的材料优选地由电绝缘体形成并且一体地形成为整体、而没有任何联接件。存在两种可能的天线罩形状，如下所述。

参照图5，其中一种天线罩形状是如图5中所示的凸形天线罩520。该凸形天线罩520在覆盖波束成形天线510的同时配置在波束成形天线510与具有图案的镜530之间。

参照图6，另一种天线罩形状是弯月形透镜形状的天线罩620，如图6中所示。该弯月形透镜形状的天线罩620同样地在覆盖波束成形天线610的同时配置在波束成形天线610与具有图案的镜630之间。

与此同时，如果根据本公开实施方式的波束成形天线可附接到镜、而不会降低如上所述的性能，则可考虑将波束成形天线利用于如图1中所示的车辆。尤其是，根据本公开的波束成形天线可应用于布置在车辆外部的两侧上的侧镜。

图7是示出根据本公开实施方式的嵌入在车辆侧镜组件中的波束成形天线的示例的视图。

参照图7，在包括波束成形天线720的车辆侧镜组件700中，波束成形天线720布置在镜玻璃710的第一部分730上并且嵌入车辆侧镜组件700中。在镜玻璃710的第一部分730上可形成有图案以使从波束成形天线720辐射的波束穿过所述图案。

另外，车辆侧镜组件700还可包括布置在镜玻璃710的第二部分740上并且嵌入车辆侧镜组件700中的电子装置750。在镜玻璃710的第二部分740上可形成有银镀层。

电子装置750可为用于操作车辆侧镜组件700的嵌入式机构，如马达，并且可由金属材料形成。

如图7中所示，在车辆侧镜组件700中，波束成形天线720布置在相对于车辆的外侧位置处。波束成形天线720的波束辐射区域在车辆向外方向上从车辆的前部到后部形成为半圆形形状。

这是因为电子装置750还可包括金属。即，如果波束辐射区域形成在车辆向内方向上，则从波束成形天线720辐射的波束可能被电子装置750阻挡，由此波束成形天线720的性能可能劣化。

因此，期望的是波束成形天线720布置在车辆侧镜组件700中的外部位置处，以在车辆向外方向上将波束成形天线720的波束辐射区域从车辆的前部到后部形成为半圆形形状。

图7示意性地示出了车辆的右侧镜，并且左侧镜可形成为相同的形状。

相应地，能够根据以上在图1中描述的方位角确保5g通信的覆盖范围。而且，由于车辆侧镜组件700的壳体通常由塑料材料制成，因此能够在高度方面确保5g通信的覆盖范围。

形成在镜玻璃710的第一部分730上的图案的形状可基于波束成形天线720的波长来确定。另外，在镜玻璃上，各自具有矩形形状的多个单位图案可在水平方向和竖直方向上以预定间距彼此间隔开。

同样在这种情况下，单位图案的形状需要满足以下式2。

d≥λ/4且h≤5um式2

在式2中，d对应于单位图案的长度，λ对应于波束成形天线的波长，并且h对应于单位图案的宽度。

此外，可提供具有凸形或弯月形透镜形状的天线罩以覆盖图7中所示的波束成形天线720，从而保护波束成形天线720并且还增加波束成形天线720的波束辐射区域。

与此同时，本公开实施方式提供了通过使用上述图案将镜本身作为天线使用的方法。

图8是示出根据本公开实施方式的用于天线的镜的图案的视图。

参照图8，用于天线的镜(下文中，称为天线镜)可包括由多个连续图案形成的第一区域810和由多个不连续图案形成的第二区域820。

当向天线镜提供电流时，电流流过第一区域810中的连续图案以形成电磁波。另一方面，在第二区域820中，由于不连续的图案而没有电流流动，因此不形成电磁波。

即，当电流被提供至镜时，镜可通过形成电磁波的第一区域传输无线电波。因此，第一区域可在执行镜的功能的同时作为天线进行操作。

形成在第一区域中的电磁波可通过改变电流的大小和/或图案的间距和形状来调节。因此，第一区域不仅可用作波束成形天线，还可用作无线电接收天线(regencyantenna)。

图9a是示出根据本公开实施方式的用于天线的镜的图案形状的视图。

参照图9a，示出了三种类型的天线镜。第一天线镜900包括占据其大部分的第一区域910和沿其边缘形成的第二区域920。第二天线镜930包括与其一半对应的第一区域940和与另一半对应的第二区域950。具体地，第二区域950的间隔图案线垂直于电流流动方向。第三天线镜960包括与其一半对应的第一区域970和与另一半对应的第二区域980。具体地，第二区域980的间隔图案线与电流流动方向平行。

图9b是示出根据本公开实施方式的用于天线的镜的电流分布的视图。

参照图9b，示出了当电流施加到图9a中所示的各个天线镜时，通过模拟分析每个天线镜的电流分布的结果。

由于第一天线镜900几乎由第一区域构成，因此可从图9b看出电流均匀地分布在镜的整个区域中。另一方面，由于第二天线镜930和第三天线镜960中的每个具有与其一半对应的第一区域，因此可从图9b看出电流仅分布在第一区域中。

另外，可从图9b看出：在电流隔离方面，在第二区域中具有与电流流动方向垂直的间隔图案线的第二天线镜930比在第二区域中具有与电流流动方向平行的间隔图案线的第三天线镜960更好。即，如图9b中所示，第三天线镜960的第二区域的颜色比第二天线镜930的第二区域的颜色更亮，并且这意味着第二天线镜930在第二区域中具有比在第三天线镜960中更好的隔离特性。

图9c是示出根据本公开实施方式的用于天线的镜的频率与辐射效率之间的关系的曲线图。

参照图9c，第一天线镜900具有约1400mhz的中心频率，第二天线镜930具有约2600mhz的中心频率，并且第三天线镜960具有约2300mhz的中心频率。

这意味着可通过调整第一区域和第二区域的面积来设计具有各种中心频率的天线。而且，能够通过在相等地保持第一区域的面积的同时仅改变第二区域中的图案间隔方向来设计具有各种中心频率的天线。

虽然已经参照本公开各种实施方式示出并描述了本公开，但本领域技术人员将会理解，在不背离如随附的权利要求书及其等同物所限定的本公开的精神和范围的情况下，能够进行形式和细节上的各种改变。