一种提高车载毫米波雷达作用距离的设计方法技术

本发明专利技术实施例涉及车载雷达技术领域，特别涉及一种毫米波车载雷达天线发射装置，所述车载毫米波雷达发射装置包括若干发射天线、若干移相器、控制器以及信号发射设备，通过同时控制多个发射天线对应的发射信号初相位以及严格控制多个发射天线的间隔距离，实现多个发射信号的空间合成。本发明专利技术实施例能够实现满足天线小尺寸，低功耗条件下提高车载雷达天线的探测距离。测距离。测距离。

【技术实现步骤摘要】
一种提高车载毫米波雷达作用距离的设计方法


[0001]本专利技术涉及车载雷达领域，特别是涉及一种毫米波车载雷达天线发射端。

技术介绍

[0002]车载毫米波雷达一般采用多发多收的雷达芯片实现方案，雷达芯片每个发射通道的最大输出功率是有限的，采用这种多发多收的毫米波雷达芯片来设计雷达系统，要增大雷达的目标探测距离，往往采用提高发射天线和接收天线增益，发射通道中增加功放芯片的设计方法。
[0003]车载毫米波雷达因电路板设计面积有限，其收发天线的设计面积通常是确定的，这样提高车载毫米波雷达接收天线和发射天线的设计增益就极为有限，且车载毫米波雷达的工作信号频率高，大尺寸收发天线的仿真设计技术难度极大。另外高频段的功放芯片因实现效率很低，而芯片体积小，使用中热密度极高，需对芯片进行良好的散热措施才能保障正常工作，且车载恶劣的工作环境，对车载毫米波雷达提出了低功耗设计要求，故实际车载应用中，车载毫米波雷达一般不采用功放芯片来增大其探测距离的技术方案。
[0004]因此，针对车载应用环境，车载毫米波雷达要满足小尺寸，低功耗条件下，增大车载毫米波雷达的目标探测距离，常规的技术手段是行不通的，有必要寻求新的可提高车载毫米波雷达作用距离的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例主要解决的技术问题是：车载毫米波雷达在雷达接收天线孔径确定的条件下达到更远的作用距离，使毫米波雷达探测距离提升为原探测距离的1.3倍，提高车载毫米波雷达的目标探测性能。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种车载毫米波雷达，具体包括：若干个发射天线；相邻的发射天线之间的间距在预设的距离范围内；若干个移相器；一个所述移相器与一个所述发射天线对应设置，输出对应的移相信号至所述发射天线；与所述移相器连接的信号发生器，所述信号发生器用于向每个移相器提供发射信号；与所述移相器连接的控制器，所述控制器用于控制每个所述移相器输出的移相信号之间具有相等的相位。
[0007]可选地，所述相邻的发射天线之间的间距满足如下算式：
[0008]d≤λf(2sinθ)
[0009]其中，d为相邻两个发射天线之间的间距，λ为天线发射信号的波长，θ为探测目标的最大指向角度。
[0010]可选地，所述发射天线包括第一发射天线、第二发射天线以及第三发射天线；所述移相器包括与所述第一发射天线连接的第一移相器，与第二发射天线连接的第二移相器以及与第三发射天线连接的第三移相器。
[0011]为解决上述问题，本专利技术还提供了一种车载毫米波雷达的控制方法，包括：通过移相器，形成多路基于同一发射信号的移相信号；所述移相信号之间的相位相等；将所述多路
移相信号分别通过多个发射天线向外发射；所述发射天线之间的间距在预设的距离范围内；获取所述发射天线向外发射的移相信号的回波信号。
[0012]可选地，所述控制方法还包括：所述多路移相信号在空间产生有效相干增益，在空间中合成为相位相同的信号波，在触及物体后反射回对应的回波信号；所述第一发射天线辐射出的第一毫米波信号、第二发射天线辐射出的第二毫米波信号以及第三发射天线辐射出的第三毫米波信号在空中合成一束较强的相干增益信号在接触到物体表面后反射的回波信号。
[0013]可选地，所述控制方法包括：所述相邻的发射天线之间的间距满足如下算式：
[0014]d≤λf(2sinθ)
[0015]其中，d为相邻两个发射天线之间的间距，λ为天线发射信号的波长，θ为探测目标的最大指向角度。
[0016]为解决上述问题，本专利技术还提供了一种毫米波雷达发射装置，包括：发射天线：若干个发射天线用于向空间介质中辐射电磁波信号；相邻的发射天线之间的间距在预设的距离范围内；移相器：用于根据所得发射信号输出移相信号，其中一个所述移相器与一个所述发射天线对应设置，输出对应的移相信号至所述发射天线；信号产生装置：与所述移相器连接，用于向每个移相器提供发射信号；信号控制装置：与所述移相器连接，用于控制每个所述移相器输出的移相信号之间具有相等的相位。
[0017]为解决上述问题，本专利技术提供了一种毫米波雷达芯片，具体包括：至少一个信号发生装置，与所述至少一个信号发生装置连接多个所述移相器；其中，所述移相器用于调整发射信号的初相位，以使多个所述移相器输出的移相信号之间具有相等的相位，所述发射信号由所述至少一个信号发生装置生成。
[0018]为解决上述问题，本专利技术提供了一种电子设备,具体包括：至少一个处理器和存储器，所述处理器与所述存储器通信连接；所述存储器存储有计算机指令，以使所述处理器在调用所述计算机指令时，执行如上所述的一种车载毫米波雷达的控制方法。
[0019]为解决上述问题，本专利技术提供了一种非易失性计算机可读写存储介质，所述存储介质存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器调用时，以使所述处理器执行如所述的车载毫米波雷达控制方法和如上所述的车载毫米波雷达的控制方法。
[0020]上述本方案应用于车载应用环境，满足小尺寸，低功耗条件下的车载毫米波雷达，通过增加发射天线数量，控制信号初相位以及严格控制发射天线的间隔距离实现了增大车载毫米波雷达的目标探测距离。
附图说明
[0021]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0022]图1是本专利技术实施例提供的应用场景图；
[0023]图2是本专利技术实施例提供的毫米波雷达发射端结构原理图；
[0024]图3是本专利技术实施例提供的毫米波雷达发射流程图；
[0025]图4是本专利技术另一实施例提供的毫米波雷达结构图；
[0026]图5是本专利技术另一实施例提供的雷达芯片内部模块图；
[0027]图6是本专利技术另一实施例提供的运算单元模块图；
[0028]图7是本专利技术实施例提供电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0029]为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”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专利技术和简化描述，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，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本专利技术的说明书中所使用的术语只本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载毫米波雷达，其特征在于，包括：若干个发射天线；相邻的发射天线之间的间距在预设的距离范围内；若干个移相器；一个所述移相器与一个所述发射天线对应设置，输出对应的移相信号至所述发射天线；与所述移相器连接的信号发生器，所述信号发生器用于向每个移相器提供发射信号；与所述移相器连接的控制器，所述控制器用于控制每个所述移相器输出的移相信号之间具有相同的相位。2.根据权利要求1所述的车载毫米波雷达，其特征在于，所述相邻的发射天线之间的间距满足如下算式：d≤λf(2sinθ)其中，d为相邻两个发射天线之间的间距，λ为天线发射信号的波长，θ为探测目标的最大指向角度。3.根据权利要求1所述的车载毫米波雷达，其特征在于，所述发射天线包括第一发射天线、第二发射天线以及第三发射天线；所述移相器包括与所述第一发射天线连接的第一移相器，与第二发射天线连接的第二移相器以及与第三发射天线连接的第三移相器。4.一种车载毫米波雷达的控制方法，其特征在于，包括：通过移相器，形成多路基于同一发射信号的移相信号；所述移相信号之间的相位相等；将所述多路移相信号分别通过多个发射天线向外发射；所述发射天线之间的间距在预设的距离范围内；获取所述发射天线向外发射的移相信号的回波信号。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述多路移相信号发射后，在空间中合成为高增益信号波，触及物体后反射回对应的回波信号；所述第一发射天线辐射出的第一毫米波信号、第二发射天线辐射出的第二毫米波信号以及第三发射天线辐射出的第三毫米波信号在空中合成一束较强的相干增益信号，接触到物体表面后反射的回...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊焕，万永伦，范尔慕，孙进，
申请(专利权)人：深圳市九洲卓能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：