一种雷达装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种雷达装置，包括：发射天线阵列，包括沿第一方向排列的第一发射单元阵列和沿第二方向排列的第二发射单元阵列，所述第二方向与第一方向垂直；接收天线阵列，包括沿所述第二方向排列或沿与所述第一方向和第二方向交叉的方向排列的第一接收单元阵列、位于所述第一接收单元阵列两侧的第二接收单元阵列和第三接收单元阵列，所述第二接收单元阵列和第三接收单元阵列在所述第一方向上平齐，且所述第二接收单元阵列和第三接收单元阵列在所述第二方向上位于所述第一接收单元阵列的下方，发射天线阵列以MIMO控制方式运行。本发明专利技术的雷达装置节约物理尺寸，提高雷达装置角分辨率高，有效扩展测角不模糊范围。有效扩展测角不模糊范围。有效扩展测角不模糊范围。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达装置


[0001]本专利技术主要涉及雷达领域，尤其涉及一种雷达装置。

技术介绍

[0002]传统3D雷达通过天线向外发射毫米波，接收目标反射信号，经处理后获取汽车周围的物理环境信息，然后根据所探知的物体信息进行目标追踪和识别分类，还可经系统合理决策后对汽车做出主动干预。但传统3D毫米波雷达因不具备测“高度”的能力，而使其很难判断前方静止物体是在地面还是在空中，在遇到井盖、减速带、立交桥、交通标识牌等地面、空中物体时，无法准确测得物体的高度数据。
[0003]4D成像雷达是在传统3D雷达的基础上增加高度维信息的处理，可实现距离、速度、角度、高度的四维分辨。与传统毫米波雷达相比，4D成像雷达不仅可以探测水平面，还可以探测垂直平面，能够有效分辨目标的轮廓、类别等，可为驾驶员提供变道辅助，自适应巡航，碰撞预警等功能，从而提高驾驶舒适度，降低事故发生率。
[0004]4D毫米波雷达拥有比较理想的距离与速度测量性能，而角度测量性能却受到限制，常规天线阵列的角度分辨率由阵列孔径大小决定，阵列提高角分辨率的有效手段是通过增加天线个数的方式增大阵列孔径，但是在车载环境下，提供给天线进行布阵的物理位置十分有限，能够实现超高分辨率的大型阵列无法实现。
[0005]并且，在雷达接收和发射天线通道数目受到限制的情况下，提高雷达角分辨率的同时由于阵列单元间隔大于半波长，阵列方向图出现栅瓣(幅值较大的副瓣)，并且对于阵列的副瓣电平难以控制，通常会导致测角模糊范围增大，对雷达目标检测造成不利影响。因此接收和发射天线的优化布置方式是影响角分辨率和测角模糊范围的关键因素。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种雷达装置，实现提高角度分辨率，并减小测角模糊范围，提升雷达装置性能。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种雷达装置，包括：发射天线阵列，包括沿第一方向排列的第一发射单元阵列和沿第二方向排列的第二发射单元阵列，所述第二方向与第一方向垂直；接收天线阵列，包括沿所述第二方向排列或沿与所述第一方向和第二方向交叉的方向排列的第一接收单元阵列、位于所述第一接收单元阵列两侧的第二接收单元阵列和第三接收单元阵列，所述第二接收单元阵列和第三接收单元阵列在所述第一方向上平齐，且所述第二接收单元阵列和第三接收单元阵列在所述第二方向上位于所述第一接收单元阵列的下方；其中，所述第一发射单元阵列和第二发射单元阵列分别包括E1和E2个发射单元，所述E1和E2个发射单元中每两个发射单元之间间隔分别为M d和N d；所述第一接收单元阵列包括F1个接收单元，所述第二接收单元阵列和第三接收单元阵列分别包括M个接收单元；所述第二发射单元阵列和第三发射单元阵列在所述第一方向间隔E1*M*d；所述F1个接收单元中每两个接收单元在所述第二方向上间隔Ki*d，i∈{1,2，
…
，(F1
‑
1)}，2≤Ki
≤6且Ki为正整数，所述M个接收单元中每两个接收单元之间间隔d；所述第一发射单元阵列的第一端部发射单元与所述第二发射单元阵列的第一端部发射单元共用；E1、E2、F1为大于1的正整数，M为正整数，N为大于0的自然数；d为半波长；所述发射天线阵列以MIMO控制方式运行。
[0008]在本专利技术的一实施例中，所述第一发射单元阵列中的E1个发射单元在所述第一方向上对齐，所述第二发射单元阵列中的E2个发射单元在所述第二方向上对齐。
[0009]在本专利技术的一实施例中，当所述第一接收单元阵列沿所述第二方向排列时，所述第一接收单元阵列的F1个接收单元在所述第二方向上对齐。
[0010]在本专利技术的一实施例中，当所述第一接收单元阵列沿与所述第一方向和第二方向交叉的方向排列时，所述F1个接收单元中每两个接收单元在所述第一方向间隔S d，S为正整数。
[0011]在本专利技术的一实施例中，E1取值为11，E2取值为2，F1取值为8。
[0012]在本专利技术的一实施例中，M取值为4，N取值为25或22.5。
[0013]在本专利技术的一实施例中，当N取值为25时，Ki依次取值为4，2，6，2，2，2，3；当N取值为22.5时，Ki皆取值为5，i∈{1,2，
…
，(F1
‑
1)}。
[0014]在本专利技术的一实施例中，所述MIMO控制方式包括时分复用MIMO控制方式、频分复用MIMO控制方式和码分复用MIMO控制方式。
[0015]在本专利技术的一实施例中，所述发射单元阵列和接收单元阵列的工作频率范围为76GHz至81GHz。
[0016]在本专利技术的一实施例中，当所述第一接收单元阵列沿第二方向排列时，在所述第一接收单元阵列的两侧设置有一个或多个射频芯片；所述第一发射单元阵列、第二发射单元阵列、第一接收单元阵列、第二接收单元阵列和第三接收单元阵列的连接端分别连接至所述射频芯片的对应管脚，以实现对信号发射和接收操作的控制。
[0017]在本专利技术的一实施例中，每一所述发射单元和每一所述接收单元为贴片天线结构。
[0018]在本专利技术的一实施例中，所述贴片包括矩形微带贴片、缝隙贴片或波导喇叭贴片。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本申请的雷达装置节约物理尺寸，在不增加天线所在的印刷电路板面积的情况下，大幅改善雷达装置角分辨率高，有效扩展测角不模糊范围，具备良好的应用效果。
附图说明
[0020]附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本申请原理的作用。
[0021]附图中：
[0022]图1是本申请一实施例的雷达装置的结构示意图。
[0023]图2是本申请另一实施例的雷达装置的结构示意图。
[0024]图3是本申请一实施例的雷达装置MIMO等效虚拟阵列示意图。
[0025]图4是本申请一实施例的雷达装置MIMO等效虚拟阵列示意图。
[0026]图5是本申请另一实施例的雷达装置MIMO等效虚拟阵列示意图。
[0027]图6A是一些雷达装置的空间谱的示意图。
[0028]图6B为本申请一实施例的雷达装置的空间谱的示意图。
具体实施方式
[0029]为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0030]如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达装置，包括：发射天线阵列，包括沿第一方向排列的第一发射单元阵列和沿第二方向排列的第二发射单元阵列，所述第二方向与第一方向垂直；接收天线阵列，包括沿所述第二方向排列或沿与所述第一方向和第二方向交叉的方向排列的第一接收单元阵列、位于所述第一接收单元阵列两侧的第二接收单元阵列和第三接收单元阵列，所述第二接收单元阵列和第三接收单元阵列在所述第一方向上平齐，且所述第二接收单元阵列和第三接收单元阵列在所述第二方向上位于所述第一接收单元阵列的下方；其中，所述第一发射单元阵列和第二发射单元阵列分别包括E1和E2个发射单元，所述E1和E2个发射单元中每两个发射单元之间间隔分别为Md和Nd；所述第一接收单元阵列包括F1个接收单元，所述第二接收单元阵列和第三接收单元阵列分别包括M个接收单元；所述第二发射单元阵列和第三发射单元阵列在所述第一方向间隔E1*M*d；所述F1个接收单元中每两个接收单元在所述第二方向上间隔Ki*d，i∈{1,2，
…
，(F1
‑
1)}，2≤Ki≤6且Ki为正整数，所述M个接收单元中每两个接收单元之间间隔d；所述第一发射单元阵列的第一端部发射单元与所述第二发射单元阵列的第一端部发射单元共用；E1、E2、F1为大于1的正整数，M为正整数，N为大于0的自然数；d为半波长；所述发射天线阵列以MIMO控制方式运行。2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，所述第一发射单元阵列中的E1个发射单元在所述第一方向上对齐，所述第二发射单元阵列中的E2个发射单元在所述第二方向上对齐。3.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，当所述第一接收单元阵列沿所述第二方向排列时，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹术飞，秦念豪，杨刘杰，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海保隆汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：