雷达传感器及电子设备制造技术

本申请公开了一种雷达传感器及电子设备。该雷达传感器包括雷达芯片、功率分配网络、发射天线系统；其中，所述雷达芯片多个发射端同时输出具有不同相位组合的射频信号，各信号经所述功率分配网络传输到所述发射天线系统进行合成。通过改变所述雷达芯片发射端的相位组合，可调节所述天线系统的相位中心的位置，在多种相位组合下，可使所述发射天线系统相位中心位置的数量大于雷达芯片发射通道的数量。本申请的技术方案，能够在雷达芯片通道数目一定的情况下，借助雷达芯片发射通道的相位组合，及功率分配网络，可增加发射天线系统相位中心的数量，改变天线虚拟布阵，提升雷达系统的解角能力。角能力。角能力。

【技术实现步骤摘要】
雷达传感器及电子设备


[0001]本申请实施例涉及雷达
，尤其涉及一种雷达传感器及电子设备。

技术介绍

[0002]近年来，FMCW(Frequency
‑
Modulated Continuous Wave，调频连续波)雷达的应用获得了很大的发展，越来越多地被用到道路车辆监测记录系统、汽车防撞雷达、车流量检测器、自动驾驶等民用领域。在应用层面上，雷达的主要指标包括用于探测距离、探测速度、探测角度等的参数，角度精度主要受到DBF谱主副瓣比影响。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种天线系统、雷达传感器及电子设备，以提升雷达系统的解角能力。
[0004]根据本申请的第一方面提供一种雷达传感器，其包括：n1
×
n2端口的功率分配网络、发射天线系统、雷达芯片；n1、n2和m均大于等于2；所述雷达芯片的n1个信号发射端对应连接所述功率分配网络的各输入端口；所述功率分配网络的n2个输出端口分别与发射天线系统中的各发射天线对应连接；所述功率分配网络将雷达芯片所输出的n1射频信号进行分配并输出至所述发射天线系统；其中，雷达芯片n1个发射端依时序输出的具有不同相位组合的射频发射信号，经所述功率分配网络传输，由所述发射天线系统合成辐射出的探测信号波具有多个位置的相位中心；所述相位中心的位置的数量大于各发射天线的数量。换言之，所述雷达芯片多个发射端同时输出具有不同相位组合的射频信号，信号经所述功率分配网络传输到所述发射天线系统进行合成。通过改变所述雷达芯片发射端的相位组合，可调节所述天线系统的相位中心的位置，在多种相位组合下，可使所述发射天线系统相位中心位置的数量大于雷达芯片发射通道的数量。
[0005]在第一方面的某些示例中，所述功率分配网络的各输出端所输出的射频信号具有等相不等幅的信号特征。
[0006]在第一方面的某些示例中，所述功率分配网络为巴特勒矩阵。
[0007]在第一方面的某些示例中，所述功率分配网络的输入端口和输出端口的数量相同。
[0008]在第一方面的某些示例中，所述雷达传感器还包括：接收天线系统；其中，所述雷达芯片的m个信号接收端对应连接所述接收天线系统中的各接收天线；所述m个信号接收端所接收的射频接收信号来自于发射天线系统所发射的探测信号波，经物体反射而形成的回波信号波。
[0009]在第一方面的某些示例中，所述发射天线系统和接收天线系统中各天线之间的间距按照预设的所述雷达传感器的解角能力进行排布。
[0010]在第一方面的某些示例中，所述功率分配网络、所述发射天线系统布置在PCB板。
[0011]本申请第二方面提供一种电子设备，其包括：如第一方面中任一项所述的雷达传感器，以及信号处理器；其中，所述信号处理器，耦接于雷达传感器，用于根据所述雷达传感
器所提供的测量信息进行目标处理。
[0012]在第二方面的某些示例中，所述信号处理器与雷达传感器集成在芯片中，且所述信号处理器耦接于发射天线系统和接收天线系统，用于按照所述发射天线系统的相位中心、和接收天线的相位中心，对所接收的射频接收信号进行波达角估计。
[0013]在第二方面的某些示例中，所述电子设备为车辆自动驾驶系统、室内监控系统、或雷达传感器的测试板。
[0014]本申请实施例的技术方案，通过雷达传感器及电子设备，构成了可调相位中心的多于发射天线数量的多个虚拟发射通道，由此解决了角分辨率和雷达系统的解角能力受限于天线布阵的问题，能够在芯片的物理发射通道数目一定的情况下，改变天线虚拟布阵，提升角分辨率和雷达系统的解角能力。
[0015]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是雷达系统中发射和接收天线的一种布阵方案；
[0018]图2是图1对应的虚拟接收阵列；
[0019]图3为本申请实施例提供的一种雷达传感器的框架示意图；
[0020]图4是本申请实施例提供的一种基于Hybrid的雷达传感器示意图；
[0021]图5是基于图4结构及的一种虚拟接收阵列；
[0022]图6是本申请实施例方案和传统方案的DBF谱对比；
[0023]图7是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0025]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]图1是雷达系统中发射和接收天线的一种布阵方案，其中TX布阵表示发射天线系统中各发射天线的布阵，RX布阵表示接收天线系统中各接收天线的布阵。其中，2个发射天线之间的距离为4λ0，4个接收天线之间的距离分别为λ0和2λ0。常规方法中，每个发射天线单独连接雷达芯片的各信号发射端，以及各接收天线单独连接雷达芯片的接收端。图2是图1的虚拟天线阵列(又称MIMO阵列)示意图，图2的含义为，2个不同位置的发射天线分别发射的探测信号波经过物体反射后，分别被4个不同位置的接收天线接收。雷达传感器等效虚拟天线阵列为8个接收通路，各接收通道之间的间距如图2。换言之，虚拟天线阵列中各接收通道的数量与实体发射天线和实体接收天线的数量相关。换言之，若提高雷达传感器的解角能力，则需增加实际部署的实体发射天线以及接收天线的数量。
[0027]图3为本申请实施例提供的一种雷达传感器的框架示意图，该雷达传感器包括：雷达芯片、功率分配网络和发射天线系统。
[0028]功率分配网络和发射天线系统可单独布置在PCB电路板上，并通过PCB电路板与雷达芯片的相应信号发射端(或信号接收端)相连。其中，发射天线系统包含至少两个发射天线。所述功率分配网络举例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达传感器，其特征在于，包括：n1
×
n2端口的功率分配网络、发射天线系统、雷达芯片；n1、n2和m均大于等于2；所述雷达芯片的n1个信号发射端对应连接所述功率分配网络的各输入端口；所述发射天线系统由多个发射天线组成，其中发射天线的数量等于所述雷达芯片发射通道的数量；所述功率分配网络的n2个输出端口分别与发射天线系统中的各发射天线对应连接；所述功率分配网络将雷达芯片所输出的n1路射频信号进行分配并输出至所述发射天线系统；其中，雷达芯片n1个发射端依时序输出的具有不同相位组合的射频发射信号，经所述功率分配网络传输，由所述发射天线系统合成辐射出的探测信号波具有多个位置的相位中心；所述相位中心的位置的数量大于各发射天线的数量。2.根据权利要求1所述的雷达传感器，其特征在于，所述功率分配网络的各输出端所输出的射频信号具有等相不等幅的信号特征。3.根据权利要求1所述的雷达传感器，其特征在于，所述功率分配网络为巴特勒矩阵。4.根据权利要求1所述的雷达传感器，其特征在于，所述功率分配网络的输入端口和输出端口的数量相同。5.根据权利要求1所述的雷达传感器，其特征在于，还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈哲凡，王典，李珊，庄凯杰，黄雪娟，
申请(专利权)人：加特兰微电子科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：