用于馈给短壁开槽波导阵列的波束形成网络制造技术

一种用于馈给短壁开槽波导阵列的波束形成网络的示例性方法，该波束形成网络可包括六个波束形成网络输出，其中每个波束形成网络输出连接到一组波导输入中的一个。此外，波束形成网络可包括分配器的级联组，其设置为将来自波束形成网络输入的电磁能分到六个相位调整部分。该级联可包括：级联的第一级，配置为将来自波束形成网络输入的电磁能分到两个第一级波束形成波导中；第二级，配置为将来自两个第一级波束形成波导的每一个的电磁能分到两个相应的第二级波束形成波导中；以及级联的第三级，配置为将来自两个相应第二级波束形成波导之一的电磁能分到两个相应第三级波束形成波导中。

Beamforming networks for short wall slotted waveguide arrays

For a feed beam short wall slotted waveguide array to form a network of exemplary methods, the beamforming network includes six beamforming network output, wherein each beam forming network output is connected to one of a set of input waveguide. In addition, beamforming cascade network may include a distributor, it is set to be from beamforming network input of the electromagnetic energy into six phase adjustment. The cascade may include a first cascade, configured to input from the electromagnetic beam forming network could be assigned to two first level beamforming waveguide; second, configured to from two first level beamforming of each electromagnetic waveguide can be divided to two corresponding level second beamforming waveguide in the third stage; and cascade, configured to from two corresponding level second beamforming of electromagnetic waveguide could be assigned to two corresponding level third beamforming waveguide.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于馈给短壁开槽波导阵列的波束形成网络
技术介绍
除非这里另有表示，这部分中描述的材料对本申请的权利要求而言不是现有技术，并且不因包括在这部分中而承认是现有技术。无线电定位(RADAR，雷达)系统可用于通过发射无线电信号且检测返回的反射信号而主动估算到环境特征的距离。到无线电反射特征的距离可根据发射和接收之间的时间延迟决定。雷达系统可发射频率随着时间变化的信号，例如具有随时间变化的频率斜坡的信号，并且然后关联发射信号和反射信号之间频率差与范围估计。某些系统也可根据接收的反射信号中的多普勒频移估算反射物体的相对运动。定向天线可用于信号的传输和/或接收以将每个范围估计与承载体关联。更普遍地，定向天线也可用于将辐射的能量聚焦在关注的给定视野上。结合测量的距离和定向信息允许绘制周围环境。例如，雷达传感器可因此由自主车辆控制系统使用以避开由传感器信息指示的障碍物。某些示例性汽车雷达系统可配置为在77千兆赫(GHz)的电磁波频率下运行，这对应于毫米(mm)波电磁波长(例如，3.9mm，77GHz)。这些雷达系统可使用天线，天线可将辐射能量聚焦成紧束，以便能使雷达系统以高精度测量环境，例如在自主车辆周围的环境。这样的天线可紧凑的(典型地具有矩形的形成因素)、高效的(即具有很小的77GHz能量损耗在天线中发热或返回到发射器电子装置中)以及低成本和容易制造(即具有这些天线的雷达系统可以大批量制造)。
技术实现思路
在第一方面中，本申请公开了涉及雷达系统的实施例。雷达系统可包括设置在波导层中的六个辐射波导。每个辐射波导可具有辐射波导输入。另外，每个辐射波导可具有与其他辐射波导相等的高度和宽度。辐射波导可排列在由辐射波导的宽度中心和辐射波导的长度限定的平面上。此外，每个辐射波导连接到设置在辐射层中的至少一个辐射元件。雷达系统还可包括设置在波导层中的波束形成网络。波束形成网络可包括波束形成网络输入。另外，波束形成网络可包括六个波束形成网络输出，其中每个波束形成网络输出连接到辐射波导输入之一。此外，波束形成网络可包括六个相位调整部分。相位调整部分的每一个可连接六个级联输出的相应一个。再次，波束形成网络可包括分配器的级联组，其配置为将来自波束形成网络输入的电磁能分到六个相位调整部分。级联可包括级联的第一级，其配置为将来自波束形成网络输入的电磁能分到两个第一级波束形成波导中。级联还可包括级联的第二级，其配置为将来自两个第一级波束形成波导的每一个的电磁能分到用于每个相应的第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导中。用于每个相应的第一级波束形成波导的两个第二级波束形成波导之一可连接到相位调整部分之一。级联还可包括级联的第三级，其配置为将来自用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导中的一个的电磁能分到用于每个相应第二级波束形成波导的两个相应第三级波束形成波导中。第三级波束形成波导的每一个可连接到相位调整部分的相应一个。在另一个方面中，本申请描述了辐射电磁能的方法。该方法包括由波束形成网络输入接收电磁能。该方法还包括用分配器的级联组分开接收的电磁能以形成耦合到六个相位调整部分中的六个分开的电磁能量流。分开包括将来自波束形成网络输入的电磁能由级联的第一级分到在两个第一级波束形成波导中。分开还包括将来自两个第一级波束形成波导的每一个的电磁能由级联的第二级分到用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导中，其中用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导之一连接到相位调整部分之一。分开还包括将来自用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导之一的电磁能由级联的第三级分到用于每个相应第二级波束形成波导的两个相应第三级波束形成波导中，其中第三级波束形成波导的每一个连接到相位调整部分的相应一个。该方法还包括由六个相位调整部分调整六个电磁能量流的每一个的相位以形成六个相位调整的电磁能量流。该方法另外包括连接六个相位调整的电磁能量流的每一个在位于波导层中的六个辐射波导的各辐射波导中，其中每个辐射波导连接到位于辐射层中的至少一个辐射元件。该方法还包括对于每个辐射波导，由辐射元件辐射相位调整的电磁能量流的至少一部分。在又一个方面中，本申请描述了位于波导层中的波束形成网络。波束形成网络包括波束形成网络输入。另外，波束形成网络包括六个波束形成网络输出，其中每个波束形成网络输出连接到一组波导的相应波导输入。波束形成网络还包括连接到六个相位调整部分的分配器级联组，其中每个级联组为根据预定的锥度轮廓将来自波束形成网络输入的电磁能分配到六个相位调整部分。级联可包括级联的第一级，配置为将来自波束形成网络输入的电磁能大致均匀地分在两个第一级波束形成波导中。级联还可包括级联的第二级，配置为将来自两个第一级波束形成波导的每一个的电磁能分到用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导中，其中用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导之一连接到相位调整部分之一。而且，级联还可包括级联的第三级，配置为将来自用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导之一的电磁能分在用于每个相应第二级波束形成波导的两个相应第三级波束形成波导中，其中第三级波束形成波导的每一个连接到相位调整部分的相应一个。另外，每个相位调整部分具有对每个波导提供相应相差的相应长度。在另一方面中，本申请描述了辐射电磁能的设备。该设备包括接收电磁能的手段。该设备还包括将接收的电磁能分开的手段以形成六个分开的电磁能量流。分开的手段包括将来自接收手段的电磁能分到两个第一级波束形成波导中。分开的手段还包括将来自两个第一级波束形成波导的每一个的电磁能分到用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导中，其中用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导之一连接到用于相位调整的手段中的一个。用于分开的手段还包括将来自用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导之一的电磁能分到用于每个相应第二级波束形成波导的两个相应第三级波束形成波导中，其中第三级波束形成波导的每一个连接到用于相位调整的手段中的一个。该方法还包括用于六个辐射电磁能量流的每一个的相位调整手段以形成六个相位调整的电磁能量流。该方法另外包括将六个相位调整的电磁能量流的每一个耦合到位于波导层的六个辐射波导的各辐射波导中的手段，其中每个辐射波导连接到位于辐射层中的用于辐射的至少一个手段。该方法还包括对于每个辐射波导，用于辐射相位调整的电磁能量流的至少一部分的手段。前面的
技术实现思路
仅为说明性的，而不意味着以任何方式的限制。除了上面描述的说明性方面、实施例和特征，进一步的方面、实施例和特征参考附图和下面的详细描述将变得明显易懂。附图说明图1示出了波导上的辐射槽的示例。图2示出了具有十个辐射Z状槽的示例性波导。图3示出了具有六个辐射波导的示例性雷达系统。图4示出了具有六个辐射波导和波导馈给系统的示例性雷达系统。图5示出了根据示例性实施例的示例性系统的波分通道的网络。图6示出了根据示例性实施例的图5的波分通道网络的选择性示意图。图7是具有示例性波导天线的辐射电池能量的示例性方法。图8示出了示例性波导设备的一部分的分解图。具体实施方式在下面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达系统，包括：六个辐射波导，所述辐射波导设置在波导层中，每一个辐射波导具有辐射波导输入，其中每个辐射波导具有彼此辐射波导相等的高度和宽度，其中该辐射波导排列在由该辐射波导的该宽度的中心和该辐射波导的长度限定的平面上，并且其中每个辐射波导连接到设置在辐射层中的至少一个辐射元件；以及波束形成网络，该波束形成网络设置在该波导层中，其中该波束形成网络包括：波束形成网络输入，六个波束形成网络输出，其中每个波束形成网络输出连接到该辐射波导输入之一，六个相位调整部分，其中该相位调整部分的每一个连接到六个级联输出的相应一个，分配器的级联组，该分配器的级联组被配置为分开从该波束形成网络输入到该六个相位调整部分的电磁能，其中该级联包括：该级联的第一级，所述第一级配置为将来自该波束形成网络输入的该电磁能分到两个第一级波束形成波导中，该级联的第二级，所述第二级配置为将来自两个第一级波束形成波导的每一个的电磁能分到用于每个相应的第一级波束形成波导的两个相应的第二级波束形成波导中，其中用于每个相应的第一级波束形成波导的两个相应的第二级波束形成波导中的一个连接到该相位调整部分中的一个，以及该级联的第三极，所述第三级配置为将来自用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导中的一个的电磁能分到用于每个相应第二级波束形成波导的两个相应第三级波束形成波导中，其中该第三级波束形成波导的每一个连接到该相位调整部分的相应一个。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.17 US 14/461,4171.一种雷达系统，包括：六个辐射波导，所述辐射波导设置在波导层中，每一个辐射波导具有辐射波导输入，其中每个辐射波导具有彼此辐射波导相等的高度和宽度，其中该辐射波导排列在由该辐射波导的该宽度的中心和该辐射波导的长度限定的平面上，并且其中每个辐射波导连接到设置在辐射层中的至少一个辐射元件；以及波束形成网络，该波束形成网络设置在该波导层中，其中该波束形成网络包括：波束形成网络输入，六个波束形成网络输出，其中每个波束形成网络输出连接到该辐射波导输入之一，六个相位调整部分，其中该相位调整部分的每一个连接到六个级联输出的相应一个，分配器的级联组，该分配器的级联组被配置为分开从该波束形成网络输入到该六个相位调整部分的电磁能，其中该级联包括：该级联的第一级，所述第一级配置为将来自该波束形成网络输入的该电磁能分到两个第一级波束形成波导中，该级联的第二级，所述第二级配置为将来自两个第一级波束形成波导的每一个的电磁能分到用于每个相应的第一级波束形成波导的两个相应的第二级波束形成波导中，其中用于每个相应的第一级波束形成波导的两个相应的第二级波束形成波导中的一个连接到该相位调整部分中的一个，以及该级联的第三极，所述第三级配置为将来自用于每个相应第一级波束形成波导的两个相应第二级波束形成波导中的一个的电磁能分到用于每个相应第二级波束形成波导的两个相应第三级波束形成波导中，其中该第三级波束形成波导的每一个连接到该相位调整部分的相应一个。2.根据权利要求1所述的雷达系统，其中所述级联的第一级配置为在该两个第一级波束形成波导之间均匀地分开功率。3.根据权利要求1所述的雷达系统，其中该六个波导的每个辐射波导具有预定的振幅锥度因数，并且其中该波束形成网络配置为将电磁信号提供到相应辐射波导的辐射波导输入，所述电磁信号的振幅与相应的辐射波导的相关振幅锥度因数成比例。4.根据权利要求1所述的雷达系统，其中该分配器的级联组包括反应元件。5.根据权利要求1所述的雷达系统，其中该分配器的级联组包括每一个具有匹配负荷的混合体。6.根据权利要求1所述的雷达系统，其中该波束形成波导的每一个具有等于该辐射波导的宽度的宽度。7.根据权利要求1所述的雷达系统，其中该六个波导的每个辐射波导具有由对应相位调整部分的长度限定的预定的相移。8.根据权利要求1所述的雷达系统，其中每个辐射元件：包括由相应的倾斜或弯曲路径限定的相应的槽，并且具有大于波导的高度的有效长度，其中该有效长度沿着各槽的相应的倾斜或弯曲路径测量。9.根据权利要求1所述的雷达系统，其中该辐射元件配置为在约77千兆赫(GHz)下运行，并且传播毫米(mm)电磁波。10.一种辐射电磁能的方法，包括：由波束形成网络输入接收电磁能；用分配器的级联组分开所接收的电磁能以形成耦合到六个相位调整部分中的六个电磁能量流，其中所述分开包括：将来自该波束形成网络输入的该电磁能由该级联的第一级分到两个第一级波束形成波导中，将来自两个第一级波束形成波导的每一个的电磁能由该级联的第二级分到用于每个相应第一级波...

【专利技术属性】
技术研发人员：J伊扎迪安，R史密斯，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：发明
国别省市：美国,US