一种天线(80，90)具有单元(20、40)的一维或多维阵列，其中，至少部分所述阵列中的连续单元之间的间隔是非周期的并对应于单位间隔的一系列倍数，所述倍数遵循斐波纳契数列。二维阵列能够被安排为斐波纳契网格或斐波纳契正方形平铺。能够对于给定的分辨率测量减少单元的数量，同时仍然使得所发射或接收的信号能够在单个唯一方向上具有峰值从而形成波束。不仅如此，由于将存在着一些单元紧密地聚集在一起而有几个之间适当间隔的情况，所以与规则间隔的阵列相比，能够更适合于车辆(30)。能够将其用作亚毫米雷达系统的发射天线或接收天线。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及阵列天线、具有这种天线的雷达系统、为这种天线产生单元布局的方法。
技术介绍
合成孔径雷达(SAR)技术涉及大阵列的使用。每个个别阵列单元的相位和振幅都能够被单独控制。按照这个目的，一组如相位延时被编程在全部天线单元中，并且存储测量结果值以进一步处理。SAR方法的实力在于以下事实假设相位集合已经足够，任何类型的波束形式都能够在过后被合成，即，使用特定类型的天线以特定波束模式重建会被测量到的数据。已经专利技术的SAR允许雷达系统跟踪目标而无须任何机械移动部件并且能够同时跟踪几个目标。典型的SAR应用所需要的天线单元的数量对于二维成像系统在从几百到几千的范围内。使用微波频率，单个SAR单元成本不那么高并且微波信号的产生、传送和分配 (以及收集)是廉价的，而且对于所有类型的几何形状和拓扑结构存在着大量的低损失解决方案。在亚毫米雷达中情况完全不同对于亚毫米雷达，不存在廉价而高效地产生信号功率的方式，也不存在将功率高效地传送到几百个波长以外的方法(这些频率的波导加工费昂贵而且弯曲难以产生，电缆不起作用而微波传输带/带状线/共面波导技术只能生产好的天线并且/或者具有高的损失，但是在IOOGHz以上它们都不是好的传输线)。EP 807 990 BI (The Boeing Cy)说明，在最新技术中公知的不规则阵列提供了解决在规则阵列中固有的栅瓣问题的方法，因为不规则阵列消除了单元位置的周期性。随机阵列在最新技术中被称为一种形式的不规则阵列。随机阵列受限于其可预测地控制最糟糕情况下的旁瓣的能力。当能够控制阵列单元位置时，可以使用某算法确定单元放置的模式，以便将允许更加可预测地控制最糟糕情况下的旁瓣。现有技术包含非规则间隔的线性阵列的许多实例，其中许多阵列是非冗余的，也就是说，任何给定单元对之间的间隔都不重复。非冗余性提供了关于控制栅瓣的阵列设计的最优化程度。它还说明，设计非规则平面阵列的现有技术是非常特别的。在现有技术中似乎仅仅存在几个非冗余平面阵列的简单实例，其中或者存在着相对少量的单元或者存在极其简单化的单元分布比如围绕某圆周。现有技术似乎没有用于以受控方式定位在整个阵列孔径(与只是围绕周边相反)上分布的任意数目的单元以确保非冗余性和圆对称的非冗余平面阵列设计技术。它继续提出了在宽频率范围上实质上不存在栅瓣的平面阵列设计，其中可用的单元数目实质上少于典型情况下以满足半波长准则的单元间的间隔来构建规则(即等间隔单元)阵列所要求的数目，其中半波长准则是为了避免源映射或投射波束中的栅瓣污染所要求的。做到的方式为提供检测或发射单元(如麦克风或天线)的平面阵列，检测或发射单元在沿着一组一致的对数螺线的多种弧长和半径上隔开，其中螺线组的成员围绕起始点以均匀角度分开，在宽频率范围上比具有均匀分布单元的阵列(比如正方形或长方形网格)或随机阵列具有更低的最糟糕情况下旁瓣和更好的栅瓣降低。所述阵列是圆对称的并且当存在着奇数个螺线时，该阵列是非冗余的。优选的螺线说明书实施例将在形成等面积圆环域的几何径向中心的若干同心圆上的阵列单元的位置与半径被独立选择的最内同心圆上的位置结合，以便增强所述阵列对将被使用的最高频率的性能。该阵列可用于相控阵电磁天线阵列。US 2007075889显示了被安排为以更少天线单元运行的毫米波全息成像装备，从而大为降低成本。它涉及使用电磁波的合成成像，利用了被配置为发射200MHz与ITHz频率之间电磁辐射的线性发射机阵列，以及被配置为接收来自所述发射机的反射信号的线性接收机阵列。这些接收机中的至少一个被配置为接收来自三个或更多发射机的反射信号，以及至少一个发射机被配置为向物体发射信号，物体的反射将由至少三个接收机接收。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供替代阵列天线、具有这种天线的雷达系统、为这种天线产生单元布局的方法以及为执行这种方法的对应计算机程序。根据第一方面，本专利技术提供了 天线，具有单元的一维或多维阵列，其中在至少部分阵列中的连续单元或单元组 之间的间隔是非周期的并对应于单位间隔的一系列倍数，对于单元或单元组的至少四个或五个的倍数遵循斐波纳契数列。这种间隔布局使得对于给定的分辨率测量，单元数量能够被减少，同时仍然使得正在发射或接收的信号能够在单个独特方向上具有峰值从而形成波束。因此通过使用具有相当大的波束形成能力的福射单兀，能够使在芳辦中浪费的功率保持为低，并且能够使取决于单元数量的成本保持为低。另外的优点是对于给定的分辨率和给定等级的旁瓣降低，能够更高效地填充孔径。原则上，对于给定数量的单元，与其他间隔布局相比，具有对应于斐波纳契数列的多个连续非周期间隔增加了任何两个单元之间不同距离的数量。存在的不同距离越多，旁瓣降低得就将越好。不仅如此，原则上，对于给定数量单元，具有对应于斐波纳契数列的多个连续非周期间隔还能够增加天线基线的长度。基线越长，目标上的可能分辨率就越高。由此可见，对于给定的基线长度和给定等级的旁瓣，能够减少所需要的单元的数量。尤其是在每个单元昂贵时，为了获得更低的噪声和更窄的波束形状，有用的是能够减少单元的数量并优化每个单元，而不是使用具有大量单元的常规方案。减少辐射单元的数量允许使用更复杂的辐射单元。不仅如此，由于将有某些单元紧密地聚集在一起而有几个则分得很开，使得在空间受限的应用(比如负载空间或旅客空间或窗口必须不被挡住的车辆)中，与具有可比尺寸的更规则间隔阵列的情况相比，能够更容易地为单元找到适宜的位置。本专利技术的其他方面包括具有这种用于发射或接收的天线的对应雷达系统，以及制造所述天线的对应方法，涉及为这种天线的单元产生布局。本专利技术的实施例能够具有被加入的任何其他特征，某些这样的附加特征在从属权利要求中陈述并在以下更详细地介绍。任何一个附加特征都能够组合在一起并且能够与任何一个方面进行组合。其他优点尤其是超过其他现有技术的优点对于本领域技术人员将是显而易见的。能够做出无数的变化和修改而不脱离本专利技术的权利要求书。所以，应当清楚地理解，本专利技术的形式仅仅是展示性的并非力图限制本专利技术的范围。附图说明现在将参考附图举例介绍如何可以实施本专利技术，其中图I显示了在一维阵列中具有天线单元的实施例；图2至图6显示了天线响应图；图7显示了斐波纳契数列实施例对于一维阵列中天线单元数量的稀疏程度图；图8显示了二维斐波纳契网格； 图9和图10显示了导出斐波纳契正方形平铺的阶段的示意图；图11显示了稀疏程度对阵列尺寸的展示图；图12显示了雷达系统的实施例；图13显示了车辆的实施例，具有划分为车辆上的群集和附属位置的天线单元的阵列。具体实施例方式下面将关于特定实施例和参考一定的附图介绍本专利技术，但是本专利技术不限于此而仅仅根据权利要求书来限定。所介绍的附图仅仅是示意性的而不是限制。在附图中，为了展示目的某些元件的尺寸可以被夸大并未按比例绘制。在本说明书和权利要求书中使用术语“包括”之处，它并不排除其他元件或步骤。指单数名词时所用的如“某”、“所述”之处，这包括了该名词的复数，除非明确地声明了并非如此。在权利要求书中使用的术语“包括”不应当被解释为限于其后列出的装置，它并不排除其他元件或步骤。因此，表达“包括装置A和B的设备”的范围不应当限于仅仅由组件A和B构成的设备。它意味着关于本专利技术，仅和设备相关的组件本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳原弘道，宗岳岭纪，H·F·A·莫科尔，
申请(专利权)人：丰田自动车欧洲股份有限公司，
类型：
国别省市：
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