雷达天线系统技术方案

一种雷达天线系统。该雷达天线系统包括：多个传送子阵列；多个接收子阵列；以及一收发控制单元，该收发控制单元耦接于该多个传送子阵列与该多个接收子阵列，用来控制该多个传送子阵列与该多个接收子阵列，使得该雷达天线系统切换操作于一比幅单脉冲模式以及一比相单脉冲模式。本发明专利技术的雷达天线系统可根据目标物的角度，切换操作于比幅单脉冲模式与比相单脉冲模式，以达到宽广扫描角度范围以及精准角度分辨率。

【技术实现步骤摘要】
雷达天线系统
本专利技术涉及一种雷达天线系统，尤指一种可切换操作于比幅单脉冲模式与比相单脉冲模式的雷达天线系统。
技术介绍
雷达(Radar，RadioDetectionandRanging)已广泛使用于军事设备及地形探测中，亦普遍被用来检测物体的位置。雷达的原理在于将电磁能量发射至空间之中，藉由接收空间内存在物体所反射的电波，可以计算出该物体的方向，距离及速度，并且可以探测物体的形状。随着雷达技术的不断发展，而单脉冲(Mono-Pulse)技术已被广泛地应用在雷达相关领域。相比传统雷达，单脉冲雷达仅需要一个脉冲信号，就可获得目标物的方向、距离等信息，单脉冲雷达已成为现代雷达系统的主流之一。详细来说，单脉冲雷达是通过分析天线接收到的回波信号来检测出目标物位置的信息，单脉冲雷达操作于一比幅单脉冲模式(Amplitude-ComparisonMono-Pulse)以及一比相单脉冲模式(Phase-ComparisonMono-Pulse)，据此单脉冲雷达可将接收到的回波信号进行振幅比较或相位比较，以检测目标物的位置信息。然而，比幅单脉冲模式具有较佳的角度分辨率，而其扫描角度范围较窄；相反地，比相单脉冲模式具有较宽的扫描角度范围，而其角度分辨率较差。因此，公知技术实有改善的必要。因此，需要提供一种雷达天线系统来解决上述问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的即在于提供一种雷达天线系统，其可切换操作于比幅单脉冲模式与比相单脉冲模式，以改善公知技术的缺点。本专利技术公开一种雷达天线系统，该雷达天线系统包括：多个传送子阵列；多个接收子阵列；以及一收发控制单元，该收发控制单元耦接于该多个传送子阵列与该多个接收子阵列，用来控制该多个传送子阵列与该多个接收子阵列，使得该雷达天线系统切换操作于一比幅单脉冲模式以及一比相单脉冲模式。本专利技术的雷达天线系统可根据目标物的角度，切换操作于比幅单脉冲模式与比相单脉冲模式，以达到宽广扫描角度范围以及精准角度分辨率。附图说明图1为本专利技术实施例一雷达天线系统的示意图。图2为本专利技术实施例一雷达天线系统的示意图。图3为图2的雷达天线系统的天线场型图的示意图。图4为图2的雷达天线系统操作于比幅单脉冲模式的差和比示意图。图5为图2的雷达天线系统操作于比幅单脉冲模式的信噪比场型示意图。图6为图2的雷达天线系统操作于比相单脉冲模式的信噪比场型示意图。图7为图2的雷达天线系统操作于比相单脉冲模式的相位差与角度变化关系示意图。主要组件符号说明：10、20雷达天线系统100收发控制单元Tx_1～Tx_N传送子阵列Rx_1～Rx_M接收子阵列S1第一侧S2第二侧DT、DR间距PCT_1～PCT_N、PCR_1～PCR_M子阵列中心PCLT、PCLR相位中线PAT1～PATK、PAR1～PARL辐射体CLT_1～CLT_N、CLR_1～CLR_M子阵列中线X、Y、X1、Y1坐标轴BM1～BM12波束具体实施方式请参考图1，图1为本专利技术实施例一雷达天线系统10的示意图，为了方便说明，图1标示有X、Y轴的坐标系统。雷达天线系统10可操作于77GHz，也可以操作于一频段中，例如：76GHz～78GHz。雷达天线系统10为一N发M收的天线系统，雷达天线系统10包含有一收发控制单元100、传送子阵列Tx_1～Tx_N以及接收子阵列Rx_1～Rx_M。传送子阵列Tx_1～Tx_N耦接于收发控制单元100并设置于收发控制单元100的一第一侧S1，接收子阵列Rx_1～Rx_M耦接于收发控制单元100并设置于收发控制单元100的一第二侧S2，第一侧S1相对于第二侧S2。接收子阵列Rx_1～Rx_M中任一接收子阵列Rx_r与其相邻的接收子阵列Rx_r+1(或接收子阵列Rx_r－1)之间相隔一接收间距DR，接收间距DR大致为雷达天线系统10所传输的无线信号波长的二分之一。同样地，传送子阵列Tx_1～Tx_N中任一传送子阵列Tx_t与其相邻的传送子阵列Tx_t+1(或传送子阵列Tx_t－1)之间相隔一传送间距DT，传送间距DT为接收间距DR的M倍，其中整数M为接收子阵列Rx_1～Rx_M的一个数。收发控制单元100控制传送子阵列Tx_1～Tx_N及接收子阵列Rx_1～Rx_M，使得雷达天线系统10切换操作于一比幅单脉冲模式(Amplitude-ComparisonMono-Pulse)与一比相单脉冲模式(Phase-ComparisonMono-Pulse)。当雷达天线系统10操作于比幅单脉冲模式时，雷达天线系统10可形成一虚拟阵列天线(VirtualArrayAntenna)，并形成N*M个不同角度的波束，以进行不同方向的角度辨识，而当目标物相对于雷达天线系统10的角度大于一特定值时，雷达天线系统10可自比幅单脉冲模式切换操作于比相单脉冲模式。换句话说，雷达天线系统10可视情况操作于比幅单脉冲模式或是比相单脉冲模式，其可同时达到宽广扫描角度范围以及精准角度分辨率。另外，接收间距DR相关于雷达天线系统10的一扫描角度范围，详细来说，扫描角度范围随接收间距DR递减而递增，即当接收间距DR愈大，扫描角度愈小；当接收间距DR愈小，扫描角度愈大。具体来说，请参考图7，图7为雷达天线系统10操作于比相单脉冲模式的相位差与角度变化关系示意图，实线代表当接收间距DR为一间距d1时的相位差与角度变化关系，虚线代表当接收间距DR为一间距d2时的相位差与角度变化关系，其中，间距d1小于间距d2。由图7可知，当接收间距DR为较小的间距d1时，扫描角度范围可达正负80度，当接收间距DR为较大的间距d2时，扫描角度范围小于正负60度，即雷达天线系统10的扫描角度范围随接收间距DR递减而递增。当雷达天线系统10操作于比幅单脉冲模式时，收发控制单元100利用传送子阵列Tx_1～Tx_N中至少二传送子阵列进行无线单脉冲信号的传送，并利用接收子阵列Rx_1～Rx_M中至少二接收子阵列进行无线信号的接收。较佳地，当雷达天线系统10操作于比幅单脉冲模式时，雷达天线系统10可形成虚拟阵列天线，收发控制单元100利用全部的传送子阵列Tx_1～Tx_N进行无线单脉冲信号的传送，并利用全部的接收子阵列Rx_1～Rx_M进行无线信号的接收，以达到精准的角度分辨率。而当雷达天线系统10操作于比相单脉冲模式时，收发控制单元100利用传送子阵列Tx_1～Tx_N中至少一传送子阵列进行无线单脉冲信号的传送，并利用接收子阵列Rx_1～Rx_M中至少二接收子阵列进行无线信号的接收。较佳地，当雷达天线系统10操作于比相单脉冲模式时，收发控制单元100利用相邻的接收子阵列Rx_r与其相邻的接收子阵列Rx_r+1(或接收子阵列Rx_r－1)进行无线信号的接收，以增加扫描角度范围。另一方面，传送子阵列Tx_1～Tx_N分别具有传送子阵列中心PCT_1～PCT_N，传送子阵列中心PCT_1～PCT_N相互对齐，在一实施例中，传送子阵列中心PCT_1～PCT_N相互对齐于一传送相位中线PCLT。同样地，接收子阵列Rx_1～Rx_M分别具有接收子阵列中心PCR_1～PCR_M，接收子阵列Rx_1～Rx_M相互对齐，在一实施例中，接收子阵列中心PCR_1～PCR_M相互对齐于一接收相位中线PCLR。详本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达天线系统，该雷达天线系统包括：多个传送子阵列；多个接收子阵列；以及一收发控制单元，该收发控制单元耦接于该多个传送子阵列与该多个接收子阵列，用来控制该多个传送子阵列与该多个接收子阵列，使得该雷达天线系统切换操作于一比幅单脉冲模式以及一比相单脉冲模式。

【技术特征摘要】
1.一种雷达天线系统，该雷达天线系统包括：多个传送子阵列；多个接收子阵列；以及一收发控制单元，该收发控制单元耦接于该多个传送子阵列与该多个接收子阵列，用来控制该多个传送子阵列与该多个接收子阵列，使得该雷达天线系统切换操作于一比幅单脉冲模式以及一比相单脉冲模式。2.如权利要求1所述的雷达天线系统，其中该多个传送子阵列中一传送子阵列与另一传送子阵列相隔一传送间距，该多个接收子阵列中一接收子阵列与另一接收子阵列相隔一接收间距，该传送间距为该接收间距的一特定整数倍，且该特定整数为该多个接收子阵列的一个数。3.如权利要求2所述的雷达天线系统，其中该接收间距大致为该雷达天线系统所传输的无线信号波长的二分之一。4.如权利要求2所述的雷达天线系统，其中雷达天线系统的一扫描角度范围随该接收间距递减而递增。5.如权利要求1所述的雷达天线系统，其中该每一传送子阵列具有一传送子阵列中心，该多个传送子阵列的该传送子阵列中心相互对齐；该每一接收子阵列具有一接收子阵列中心，该多个接收子阵列的该接收子阵列中心相互对齐。6.如权利要求1所述的雷达天线系统，其中当该雷达天线系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国书，李政达，萧兴隆，
申请(专利权)人：启碁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71