脉冲雷达装置及其操作方法制造方法及图纸

提供了一种脉冲雷达装置，包括：TX单元，配置为根据单一TX时钟信号发射TX脉冲；多RX单元，配置为根据多个RX时钟信号接收通过许多RX天线所接收的回波脉冲；脉冲雷达驱动单元，配置为使用参考时钟信号生成所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号。该脉冲雷达驱动单元对于所述TX单元和所述多RX单元提供所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号。该脉冲雷达驱动单元调整作为所述多个RX时钟信号之间的延迟的RX时钟到时钟延迟，以便调整所述多RX单元的方向性，并且调整所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号之间的TX‑到‑RX延迟，以便调整检测范围。

Pulse radar device and its operation method

【技术实现步骤摘要】
脉冲雷达装置及其操作方法
该美国非临时专利申请在35U.S.C.§119下要求2016年8月31日提交的韩国专利申请第10-2016-0111998号和2017年3月30日提交的韩国专利申请第10-2017-0041064号的优先权，通过引用由此合并其全部内容。
技术介绍
本公开涉及雷达装置，并更具体地，涉及使用多个时钟信号的脉冲雷达装置及其操作方法。脉冲雷达装置按照特定波束图案发射分别生成的传送(TX)脉冲。另外，脉冲雷达装置接收目标反射的返回回波信号，并获取关于该目标的信息。典型地，脉冲雷达装置接收从其中可发现目标的某一范围返回的回波信号。范围选通类型的脉冲雷达装置可通过在雷达接收机中提供延迟元件来改变延迟，而接收特定范围中的反射信号。可通过能够改变相位的相位延迟元件，来实现用于脉冲雷达装置的TX和接收(RX)方向性控制。当使用相位延迟元件时，雷达系统变得更复杂和更大。因此，雷达系统的成本增加。为了利用片上雷达装置配置上述脉冲雷达系统，必须实现获得TX和RX方向性并控制目标的范围的片上技术。
技术实现思路
本公开在这里提供了能够使用时钟信号调整发射机或接收机的方向性的脉冲雷达。本公开还提供了用于控制多个传送(TX)时钟信号之间的时间延迟、多个接收(RX)时钟信号之间的时间延迟、或者TX时钟信号和RX时钟信号之间的时间延迟(即，TX-到-RX延迟)的幅度的方法和装置。本专利技术构思的实施例提供了一种脉冲雷达装置，包括：多TX单元，配置为根据多个TX时钟信号通过许多TX天线发射TX脉冲；多RX单元，配置为根据多个RX时钟信号接收通过许多RX天线所接收的回波脉冲；和脉冲雷达驱动单元，配置为使用参考时钟信号生成所述多个TX时钟信号和所述多个RX时钟信号。所述脉冲雷达驱动单元分别对于所述多TX单元和所述多RX单元提供所述多个TX时钟信号和所述多个RX时钟信号。由此，该脉冲雷达驱动单元调整所述多个TX时钟信号之间的延迟，以便调整TX脉冲的方向性。该脉冲雷达驱动单元调整所述多个RX时钟信号之间的延迟，使得所述多RX单元具有接收回波信号的方向性。该脉冲雷达驱动单元调整作为所述多个TX时钟信号和所述多个RX时钟信号之间的延迟的TX-到-RX延迟，以便选择检测范围。在实施例中，该脉冲雷达驱动单元可改变延迟的序列，以同时控制雷达的方向性和检测范围的选择。在实施例中，该延迟可包括多个TX时钟信号之间的延迟、多个RX时钟信号之间的延迟、以及多个TX时钟信号和多个RX时钟信号之间的延迟。在本专利技术构思的实施例中，一种用于操作使用多个RX天线接收回波信号的脉冲雷达装置的方法包括以下步骤：设置TX时钟信号和多个RX时钟信号之间的TX-到-RX延迟的幅度以便调整目标的范围；设置所述RX时钟信号之间的RX时钟到时钟延迟的幅度，以便具有接收回波信号的方向性；根据TX-到-RX延迟和RX时钟到时钟延迟，来执行雷达操作；和使用雷达操作的结果，来分析目标的位置、距离、或类型的至少一个。在本专利技术构思的实施例中，一种脉冲雷达装置包括：TX单元，配置为根据单一TX时钟信号发射TX脉冲；多RX单元，配置为根据多个RX时钟信号接收通过多个RX天线所接收的回波脉冲；和脉冲雷达驱动单元，配置为使用参考时钟信号生成所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号。该脉冲雷达驱动单元对于所述TX单元和所述多RX单元分别提供所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号。该脉冲雷达驱动单元调整所述多个RX时钟信号之间的RX时钟延迟(即，RX时钟到时钟延迟)，使得所述多RX单元具有接收回波脉冲的方向性。该脉冲雷达驱动单元调整所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号之间的TX-到-RX延迟以便调整检测范围。在本专利技术构思的实施例中，一种脉冲雷达装置包括：多TX单元，配置为根据多个TX时钟信号发射TX脉冲；RX单元，配置为根据单一RX时钟信号接收通过单一接收机所接收的RX脉冲；脉冲雷达驱动单元，配置为使用参考时钟信号生成所述多个TX时钟信号和所述单一RX时钟信号。所述脉冲雷达驱动单元分别对于所述多TX单元和所述单一RX单元提供所述多个TX时钟信号和所述单一RX时钟信号。该脉冲雷达驱动单元调整所述多个TX时钟信号之间的TX时钟延迟，以便调整TX脉冲的方向性，并调整所述多个TX时钟信号和所述单一RX时钟信号之间的延迟的TX-到-RX延迟，以便调整检测范围。在本专利技术构思的实施例中，一种脉冲雷达装置包括：TX单元，配置为根据TX时钟信号发射TX脉冲；RX单元，配置为根据RX时钟信号接收回波脉冲；和脉冲雷达驱动单元，配置为使用参考时钟信号生成所述TX时钟信号和所述RX时钟信号。该脉冲雷达驱动单元分别对于所述TX单元和所述RX单元提供所述TX时钟信号和所述RX时钟信号。该脉冲雷达驱动单元调整所述TX时钟信号的TX时钟到时钟延迟，以便调整TX脉冲的方向性。上述发射机和接收机的实现可使用集成电路技术来集成。另外，本专利技术构思的脉冲雷达装置可使用板上的单元组件来实现。附图说明附图被包括以提供该专利技术构思的进一步理解，并且被并入和构成该说明书的一部分。这些图图示了该专利技术构思的示范实施例，并且连同描述一起，用来解释该专利技术构思的原理。在这些图中：图1图示了本专利技术构思的实施例的脉冲雷达装置；图2示范性图示了本专利技术构思的实施例的脉冲雷达装置的波束图案方向性和范围选择特性；图3是示出了根据本专利技术构思的实施例的脉冲雷达装置的框图；图4是详细图示了根据本专利技术构思的实施例的图3的脉冲雷达装置的框图；图5A和5B是示范性示出了根据本专利技术构思的多个TX时钟信号之间的延迟关系的波形图；图6是示范性示出了用于选择TX脉冲的方向性、接收机方向性、和检测范围的TX时钟和RX时钟的控制方法的波形图；图7A是示范性示出了用于调整本专利技术构思的脉冲雷达装置的方向性的方法的流程图；图7B是示范性示出了用于调整本专利技术构思的脉冲雷达装置的方向性的方法的流程图；图8是示出了根据本专利技术构思的另一实施例的脉冲雷达装置的框图；图9是示出了图8的脉冲雷达装置的详细示例的框图；图10是示出了图9的脉冲雷达装置的操作的定时图；图11是示范性示出了调整图8的脉冲雷达装置300的方向性的方法的流程图；图12是示出了根据本专利技术构思的另一实施例的脉冲雷达装置的框图；图13是示出了图12的脉冲雷达装置的详细示例的框图；图14是示范性示出了调整图13的脉冲雷达装置的方向性的方法的流程图；图15是示出了本专利技术构思中可使用的示范发射机的框图；图16是示出了本专利技术构思中可使用的发射机的另一示例的框图；和图17示出了本专利技术构思中可使用的发射机的另一示例。具体实施方式以上描述和以下详细描述全部是本专利技术构思的示意，并且应认为提供了要求保护的专利技术的附加描述。应理解的是，以上描述和以下详细描述两者仅是各个方面和实施例的示意性示例，并意欲提供用于理解要求保护的方面和实施例的本质和特征的概述或框架。因此，本专利技术不限于以下实施例，而是按照其它类型实施。相反，提供这些实施例，使得该公开将是全面和完整的，并且将向本领域技术人员全面传达本专利技术的范围。贯穿该说明书，相同的附图标记指代相同的元件。贯穿该说明书，当元件被称为“包括”组件时，其不排除另一组件，而是可进一步包括所述另一组件，除非上下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲雷达装置，包括：传送(TX)单元，配置为根据单一TX时钟信号发射TX脉冲；多接收(RX)单元，配置为根据多个RX时钟信号接收通过许多RX天线所接收的回波脉冲；和脉冲雷达驱动单元，配置为使用参考时钟信号生成所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号，并对于所述TX单元和所述多RX单元提供所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号，其中该脉冲雷达驱动单元调整所述多个RX时钟信号之间的RX时钟延迟以便调整所述多RX单元的方向性，并且调整所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号之间的TX‑到‑RX延迟以便调整检测范围。

【技术特征摘要】
2016.08.31 KR 10-2016-0111998;2017.03.30 KR 10-2011.一种脉冲雷达装置，包括：传送(TX)单元，配置为根据单一TX时钟信号发射TX脉冲；多接收(RX)单元，配置为根据多个RX时钟信号接收通过许多RX天线所接收的回波脉冲；和脉冲雷达驱动单元，配置为使用参考时钟信号生成所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号，并对于所述TX单元和所述多RX单元提供所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号，其中该脉冲雷达驱动单元调整所述多个RX时钟信号之间的RX时钟延迟以便调整所述多RX单元的方向性，并且调整所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号之间的TX-到-RX延迟以便调整检测范围。2.根据权利要求1的脉冲雷达装置，其中该TX单元包括：发射机，配置为接受该单一TX时钟信号以生成脉冲信号；和TX天线，配置为发射来自该发射机的脉冲信号。3.根据权利要求1的脉冲雷达装置，其中所述多RX单元包括：许多RX天线，配置为接收所述回波脉冲；和许多接收机，配置为从所述许多RX天线接收信号，其中所述许多接收机的每一个被配置为接受所述多个RX时钟信号之一，其中，将第一RX时钟信号施加到所述许多接收机之中的第一接收机，并且将第二RX时钟信号施加到与该第一接收机相邻的第二接收机，和通过作为该第一RX时钟信号和该第二RX时钟信号之间的延迟的第一RX时钟到时钟延迟的幅度调整，来调整所述多RX单元的方向性。4.根据权利要求3的脉冲雷达装置，其中该脉冲雷达驱动单元将该第一RX时钟到时钟延迟调整为增加或减小，将该第一RX时钟到时钟延迟调整为“0”，或者将该第一RX时钟信号和该第二RX时钟信号的顺序关系调整为反转。5.根据权利要求4的脉冲雷达装置，其中将第三RX时钟信号提供到所述许多接收机之中的与该第二接收机相邻的第三接收机，并且该第二RX时钟信号和该第三RX时钟信号之间的第二RX时钟到时钟延迟与所述第一RX时钟到时钟延迟相同或不同。6.根据权利要求3的脉冲雷达装置，其中所述许多接收机的每一个包括：低噪声放大器，配置为放大所述许多RX天线的任一个所接收的RX信号；和宽带采样器，配置为接收所述多个RX时钟信号之一，以采样所放大的RX信号。7.根据权利要求1的脉冲雷达装置，其中该脉冲雷达驱动单元包括：时钟发生器，配置为根据该参考时钟信号生成所述单一TX时钟信号和所述多个RX时钟信号；和信号处理器，配置为处理从所述多RX单元提供的RX信号，以分析目标位置、目标类型、或到目标的距离的至少一个。8.根据权利要求7的脉冲雷达装置，其中该时钟发生器包括锁相环(PLL)、或包括压控延迟线路(VCDL)的延迟锁定环路(DLL)，用于根据参考时钟设置延迟关系以生成所述单一TX时钟信号或所述多个RX时钟信号。9.根据权利要求1的脉冲雷达装置，其中增加或减小所述TX-到-RX延迟的幅度，用于选择检测范围，并且按照特定TX-到-RX延迟执行两次或更多次雷达操作，用于增强特定范围的RX灵敏度。10.一种脉冲雷达装置，包括：TX单元，配置为根据TX时钟信号发射TX脉冲；RX单元，配置为根据RX时钟信号接收回波脉冲；和脉冲雷达驱动单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴泌哉，金星道，
申请(专利权)人：韩国电子通信研究院，
类型：发明
国别省市：韩国,KR