改善角度分辨率的天线布置方法、雷达技术

本申请涉及改善角度分辨率的天线布置方法、雷达，应用于MIMO雷达中，所述方法包括以下步骤：设置天线布线基板的尺寸，确定发射天线数量、接收天线数量；根据所述天线布线基板、天线孔径与角分辨率关系表，确定最大化虚拟孔径；将所述发射天线、接收天线在天线布线基板上沿水平方向或垂直方向进行二维分布。本申请的有益效果是：本申请提出了一种新颖的虚拟阵天线布局方式，在不增加天线数目的限制下，不仅突破原有的一维角分辨能力，实现了水平和垂直二维角分辨能力，而且大大提高了角分辨率。而且大大提高了角分辨率。而且大大提高了角分辨率。

【技术实现步骤摘要】
改善角度分辨率的天线布置方法、雷达


[0001]本申请涉及汽车电子
，更具体地，涉及改善角度分辨率的天线布置方法、雷达。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶朝着L3～L4方向不断前进，传统毫米波雷达的两个不足限制了它在自动驾驶里扮演的重要角色。一是低水平角分辨率，使得雷达很难分辨出与它同距同速而不同方位的两个或多个目标。二是缺少垂直测高的感知能力，无法获得目标的高度信息，从而对检测到的目标是否需要刹车还是可以驾驶穿过很难做出准确的判断。

技术实现思路

[0003]本申请为克服上述现有技术中低水平角分辨率和缺少垂直测高的感知能力的问题，本申请提供改善角度分辨率的天线布置方法、雷达。
[0004]一种改善角度分辨率的天线布置方法，应用于MIMO雷达中，所述方法包括以下步骤：
[0005]设置天线布线基板的尺寸，确定发射天线数量、接收天线数量；
[0006]根据所述天线布线基板、天线孔径与角分辨率关系表，确定最大化虚拟孔径；
[0007]将所述发射天线、接收天线在天线布线基板上沿水平方向或垂直方向进行二维分布。
[0008]可选地，所述确定发射天线数量、接收天线数量，包括：
[0009]所述发射天线天线数量为3个，所述接收天线数量为4个。
[0010]可选地，所述设置天线布线基板的尺寸，包括：
[0011]设置天线布线基板的最大水平尺寸为ΔL，最大垂直尺寸为ΔH。
[0012]可选地，在所述天线孔径与角分辨率关系表中，所述天线孔径与角分辨率呈反比关系。
[0013]可选地，所述根据所述天线布线基板、天线孔径与角分辨率关系表，确定最大化虚拟孔径，包括：
[0014]根据所述天线布线基板、天线孔径与角分辨率关系表，虚拟孔径的的水平分辨率垂直分辨率为其中λ为载波波长。
[0015]可选地，所述将所述发射天线、接收天线在天线布线基板上沿水平方向或垂直方向进行二维分布，包括：
[0016]将所述发射天线、接收天线分别沿垂直方向分布在天线布线基板上部分、天线布线基板下部分；
[0017]确定多个所述发射天线在所述天线布线基板的阵元间距；
[0018]确定多个所述接收天线在所述天线布线基板的阵元间距。
[0019]可选地，所述确定多个所述发射天线在所述天线布线基板的阵元间距，包括：
[0020]将多个所述发射天线在水平方向、垂直方向进行等间距分布。
[0021]可选地，所述确定多个所述接收天线在所述天线布线基板的阵元间距，包括：
[0022]将多个所述接收天线在水平方向、垂直方向进行等间距分布。
[0023]可选地，所述确定多个所述接收天线在所述天线布线基板的阵元间距，包括：
[0024]将多个所述接收天线在所述水平方向、垂直方向的间距根据最小冗余算法进行分布。
[0025]此外，本申请还公开了一种雷达，其特征在于，包括上述的一种改善角度分辨率的天线布置方法。
[0026]与现有技术相比，本申请的有益效果是：本申请提出了一种新颖的虚拟阵天线布局方式，在不增加天线数目的限制下，不仅突破原有的一维角分辨能力，实现了水平和垂直二维角分辨能力，而且大大提高了角分辨率。另外本申请里提到的阵元间间距的选择方法有效控制栅瓣/旁瓣，降低角度模糊的影响，减轻后期算法的压力。
附图说明
[0027]图1为本申请实施例的方法流程图。
[0028]图2为本申请实施例的天线孔径与角分辨率的关系示意图。
[0029]图3为本申请实施例的天线布局示意图。
[0030]图4为本申请实施例的虚拟阵示意图一。
[0031]图5为本申请实施例的虚拟阵示意图二。
[0032]图6为本申请实施例的虚拟阵示意图二的水平波束示意图。
[0033]图7为本申请实施例的虚拟阵示意图二的水平分辨率示意图。
[0034]图8为本申请实施例的虚拟阵示意图二的垂直波束示意图。
[0035]图9为本申请实施例的虚拟阵示意图三。
[0036]图10为本申请实施例的虚拟阵示意图三的水平波束示意图。
[0037]图11为本申请实施例的虚拟阵示意图三的水平分辨率示意图。
[0038]图12为本申请实施例的虚拟阵示意图三的垂直波束示意图。
具体实施方式
[0039]下面结合具体实施方式对本申请作进一步的说明。
[0040]本申请实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
[0041]此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
[0042]实施例1，
[0043]在如图1所示的实施例中，本申请提供了一种改善角度分辨率的天线布置方法，应
用于MIMO雷达中，本方法包括以下步骤：
[0044]100，设置天线布线基板的尺寸，确定发射天线数量、接收天线数量；在步骤100中，确定发射天线数量、接收天线数量可以包括：发射天线天线数量为3个，接收天线数量为4个。设置天线布线基板的尺寸可以包括：设置天线布线基板的最大水平尺寸为ΔL，最大垂直尺寸为ΔH。
[0045]200，根据天线布线基板、天线孔径与角分辨率关系表，确定最大化虚拟孔径；在步骤200中，在天线孔径与角分辨率关系表中，天线孔径与角分辨率呈反比关系；参见图2。根据天线布线基板、天线孔径与角分辨率关系表，确定最大化虚拟孔径，包括：根据天线布线基板、天线孔径与角分辨率关系表，虚拟孔径的的水平分辨率垂直分辨率为其中λ为载波波长。
[0046]300，将发射天线、接收天线在天线布线基板上沿水平方向或垂直方向进行二维分布。在步骤300中，将发射天线、接收天线在天线布线基板上沿水平方向或垂直方向进行二维分布，包括：将发射天线、接收天线分别沿垂直方向分布在天线布线基板上部分、天线布线基板下部分；确定多个发射天线在天线布线基板的阵元间距；确定多个接收天线在天线布线基板的阵元间距。
[0047]在本实施例中，将发射与接收天线布置在水平和垂直两个空间位置上以达到垂直分辨能力,增加天线孔径则可以提高角分辨率。然而天线孔径的大小受雷达尺寸限制，不可能无限增加。比如在车载雷达中，无论是前雷达还是角雷达，考虑到美观因素，通常安装在车标后或者保险杠的后面。以目前市场上的车载雷达产品的尺寸为参考，它们的长宽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善角度分辨率的天线布置方法，其特征在于，应用于MIMO雷达中，所述方法包括以下步骤：设置天线布线基板的尺寸，确定发射天线数量、接收天线数量；根据所述天线布线基板、天线孔径与角分辨率关系表，确定最大化虚拟孔径；将所述发射天线、接收天线在天线布线基板上沿水平方向或垂直方向进行二维分布。2.根据权利要求1所述的一种改善角度分辨率的天线布置方法，其特征在于，所述确定发射天线数量、接收天线数量，包括：所述发射天线天线数量为3个，所述接收天线数量为4个。3.根据权利要求1所述的一种改善角度分辨率的天线布置方法，其特征在于，所述设置天线布线基板的尺寸，包括：设置天线布线基板的最大水平尺寸为ΔL，最大垂直尺寸为ΔH。4.根据权利要求3所述的一种改善角度分辨率的天线布置方法，其特征在于，在所述天线孔径与角分辨率关系表中，所述天线孔径与角分辨率呈反比关系。5.根据权利要求4所述的一种改善角度分辨率的天线布置方法，其特征在于，所述根据所述天线布线基板、天线孔径与角分辨率关系表，确定最大化虚拟孔径，包括：根据所述天线布线基板、天线孔径与角分辨率关系表，虚拟孔径的的水平分辨率垂直分辨率为其中λ为载波波长。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮洪宁，叶秀美，西格弗雷德，
申请(专利权)人：惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：