CN113466810B - 一种车载雷达的天线参数确定方法 - Google Patents
一种车载雷达的天线参数确定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113466810B CN113466810B CN202110856608.4A CN202110856608A CN113466810B CN 113466810 B CN113466810 B CN 113466810B CN 202110856608 A CN202110856608 A CN 202110856608A CN 113466810 B CN113466810 B CN 113466810B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- determining
- vector
- target
- antenna
- initial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
- G01S7/4026—Antenna boresight
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
为了扩大雷达的FOV,在一定角度范围内,解决雷达作用距离随方位角增加而急速下降的问题,本发明提出了一种车载雷达的天线参数确定方法,本发明具体是以如下技术方案实现的。本发明提供一种车载雷达的天线参数确定方法,应用于车载雷达,车载雷达包括发射面阵和接收线阵,发射面阵包括发射子阵和馈电网络,方法包括:根据发射子阵的结构确定发射子阵的方向图;根据接收线阵的结构确定接收线阵的方向图;根据发射子阵的预设向量、发射子阵的方向图和接收线阵的方向图确定初始向量;根据初始向量确定目标向量;根据目标向量确定馈电网络的目标结构参数。
Description
技术领域
本发明涉及天线领域,具体涉及一种车载雷达的天线参数确定方法。
背景技术
现有的汽车雷达阵列类型分为普通线阵、高增益面阵、多瓣面阵,目前现有的天线方案有三种。
第一种天线方案:发射天线包含普通线阵、高增益面阵,所有接收均使用普通线阵;雷达在近距离、远距离两种工作模式中转换;当雷达工作于近距离模式时,发射天线中的普通线阵工作,发射天线中的高增益面阵不工作;当雷达工作于远距离模式时,发射天线中的高增益面阵工作,发射天线中的普通线阵不工作。缺陷是两种模式都未充分利用芯片的通道数。未充分利用芯片的通道数的后果是:虚拟通道减少、虚拟阵口径减小、角度分辨率降低、非相干积累通道数减少、雷达探测距离降低。此外,由于远距离使用了高增益面阵,导致远距离FOV(雷达探测视角范围)非常小。
第二种天线方案:收发天线均使用普通线阵。缺陷是雷达的作用距离随着方位角的增加而逐渐降低,限制了雷达的FOV。
第三种天线方案:发射天线包含普通线阵、多瓣面阵,所有接收均使用普通线阵。雷达在常规、补盲两种工作模式中转换;当观察探测FOV范围内的目标时,发射天线中的普通线阵工作,发射天线中的多瓣面阵不工作;当雷达工作于补盲模式时,发射天线中的多瓣面阵工作,发射天线中的普通线阵不工作。缺陷是两种模式都未充分利用芯片的通道数。未充分利用芯片的通道数的后果是:虚拟通道减少、虚拟阵口径减小、角度分辨率降低、非相干积累通道数减少、雷达探测距离降低。此外,补盲天线存在较大的盲区和增益突变等问题,补盲模式下雷达信号处理算法的复杂度较高。
在第一种方案和第二种方案中,普通线阵、高增益面阵,其方向图形状均为方位角0°处增益最大,增益随方位角的增加而降低。而雷达作用距离与增益直接相关,可见在这两种方案中雷达作用随方位角的增加而降低。
在第三种方案中,多瓣面阵存在盲区和增益突变,这是物理本质决定的,无法消除。
在第一种方案和第三种方案中,雷达分模式工作时,由于发射天线不统一,无法充分利用芯片的通道数。
因此,有必要提供一种方案,以扩大雷达的FOV(探测视角范围),在一定角度范围内,解决雷达作用距离随方位角增加而急速下降的问题。
发明内容
为了扩大雷达的FOV(探测视角范围),在一定角度范围内,解决雷达作用距离随方位角增加而急速下降的问题,本发明提出了一种车载雷达的天线参数确定方法,本发明具体是以如下技术方案实现的。
本发明提供一种车载雷达的天线参数确定方法,应用于车载雷达,所述车载雷达包括发射面阵和接收线阵,所述发射面阵包括发射子阵和馈电网络,所述方法包括:
根据所述发射子阵的结构确定所述发射子阵的方向图;
根据所述接收线阵的结构确定所述接收线阵的方向图;
根据所述发射子阵的预设向量、所述发射子阵的方向图和所述接收线阵的方向图确定初始向量;
根据所述初始向量确定目标向量;
根据所述目标向量确定所述馈电网络的目标结构参数。
通过本实施例提供的方法确定馈电网络的结构参数;按照该结构参数生产的馈电网络与发射子阵、接收线阵配合后,可以扩大雷达系统的FOV(探测视角范围),在一定角度范围内解决雷达作用距离随方位角增加而急速下降的问题。本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法,能够充分利用芯片的通道数:接收天线使用普通线阵;发射天线使用与接收天线方向图互补的特殊面阵,以下称该面阵为互补面阵。使用普通线阵作为接收天线,互补面阵作为发射天线,可在一定角度范围内实现较为平坦的系统方向图。因此在该角度范围内,雷达的作用距离对方位角不敏感。使用普通线阵作为接收天线,互补面阵作为发射天线,即便雷达仍存在近距离、远距离两种工作模式,也可以保证充分利用芯片的通道数。
本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法的进一步改进在于,所述预设向量包括预设位置向量、预设幅度向量和预设相位向量,所述初始向量包括初始位置向量、初始幅度向量和初始相位向量。
本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法的更进一步改进在于,所述根据所述发射子阵的预设向量、所述发射子阵的方向图和所述接收线阵的方向图确定初始向量包括:
根据所述预设向量、所述发射子阵的方向图和所述接收线阵的方向图,基于粒子群算法确定所述初始向量。
本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法的更进一步改进在于,所述根据所述初始向量确定目标向量包括:
将所述初始位置向量确定为目标位置向量;
对所述初始幅度向量和初始相位向量进行向量修正处理,确定目标幅度向量和目标相位向量;
其中,所述目标向量包括所述目标位置向量、所述目标幅度向量和目标相位向量。
本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法的进一步改进在于,所述根据所述目标向量确定所述馈电网络的目标结构参数包括:
根据所述目标向量确定所述馈电网络的初始结构参数;
对所述初始结构参数进行参数修正处理,确定修正结构参数;
根据所述修正结构参数确定所述发射面阵的方向图;
根据所述发射面阵的方向图和所述接收线阵的方向图,确定所述车载雷达的系统方向图;
判断所述系统方向图是否满足第一预设条件;
若所述系统方向图满足所述第一预设条件,则将当前的修正结构参数确定为所述目标结构参数。
本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法的更进一步改进在于,所述根据所述修正结构参数确定所述发射面阵的方向图包括:
根据所述修正结构参数和所述发射子阵的结构确定所述发射面阵的方向图。
本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法的更进一步改进在于,所述方法还包括:
若所述系统方向图不满足所述第一预设条件,则返回所述对所述初始结构参数进行参数修正处理,确定修正结构参数的步骤。
本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法的更进一步改进在于,所述若所述系统方向图满足所述第一预设条件,则将当前的修正结构参数确定为所述目标结构参数包括:
若所述系统方向图满足所述第一预设条件,则根据所述系统方向图确定雷达威力图;
判断所述雷达威力图是否满足第二预设条件;
若所述雷达威力图满足所述第二预设条件,则将所述当前的修正结构参数确定为所述目标结构参数。
本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法的更进一步改进在于,所述方法还包括:
若所述雷达威力图不满足所述第二预设条件,则返回所述对所述初始结构参数进行参数修正处理,确定修正结构参数的步骤。
本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法的进一步改进在于,所述发射子阵的类型为贴片型。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,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。
图1为本发明实施例提供的车载雷达的天线参数确定方法的流程图。
图2为梳状型普通接收线阵的结构示意图。
图3为梳状型互补发射面阵的结构示意图。
图4为馈电网络的结构示意图。
图5为使用梳状型互补发射天线子阵、梳状型普通接收线阵和本发明实施例时得到的接收天线方向图、发射天线方向图和系统方向图。
图6为使用本发明实施例设计得到的贴片型互补发射面阵示意图。
图7为使用贴片型互补发射天线子阵、贴片型普通接收线阵和本发明实施例时得到的接收天线方向图、发射天线方向图和系统方向图。
图8为收发均采用贴片型普通线阵时的雷达威力图。
图9为接收采用贴片型普通线阵、发射面阵采用根据本实施例1设计得到的贴片型互补发射面阵时的雷达威力图。
图10为贴片型普通线阵的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了扩大雷达的FOV(探测视角范围),在一定角度范围内,解决雷达作用距离随方位角增加而急速下降的问题,本发明提出了一种车载雷达的天线参数确定方法,本发明具体是以如下技术方案实现的。
实施例:
结合图1所示,本实施例提供一种车载雷达的天线参数确定方法,应用于车载雷达,车载雷达包括发射面阵和接收线阵,发射面阵包括发射子阵和馈电网络。本实施例提供的车载雷达的天线参数确定方法包括:
步骤S101:根据发射子阵的结构确定发射子阵的方向图;
步骤S102:根据接收线阵的结构确定接收线阵的方向图;
步骤S103:根据发射子阵的预设向量、发射子阵的方向图和接收线阵的方向图确定初始向量;
步骤S104:根据初始向量确定目标向量;
步骤S105:根据目标向量确定馈电网络的目标结构参数。
本实施例应用于汽车雷达的方向图赋形技术领域,车载雷达包括发射面阵和接收线阵,其中,接收线阵的结构如图2所示,发射面阵的结构如图3所示,馈电网络的结构如图4所示。图3中的发射面阵TX包括馈电网络7和六根发射子阵,六根发射子阵包括平行设置的第一子阵1、第二子阵2、第三子阵3、第四子阵4、第五子阵5、第六子阵6。馈电网络7包含对称的第一级功分71、左侧第二级功分72、右侧第二级功分74、左侧第三级功分73和右侧第三级功分75。
第一级功分71包括第一输入段711、第一匹配段712、第一微扰段713、第一输出段714。第一级功分71具有对称特性或准对称特性。左侧第二级功分72包括第二变换段721、第三变换段722、第一调相段723。右侧第二级功分74与左侧第二级功分72对称或准对称。左侧第三级功分73包括输入变换段731、第二输出段732、第四变换段733、第二调相段734。右侧第三级功分75与左侧第三级功分73对称或准对称。第一级功分71的第一输出段714与左侧第二级功分72的第二变换段721连接。左侧第二级功分72的第二变换段721与第一级功分71的第一输出段714连接,第三变换段722与第三线阵3连接,第一调相段723与左侧第三级功分73的输入变换段731连接。左侧第三级功分73的输入变换段731与左侧第二级功分72的第一调相段723连接,第二输出段732与第二线阵2连接,第二调相段734与第一线阵1连接。
在已知发射子阵的结构和接收线阵的结构的前提条件下,通过本实施例提供的方法确定馈电网络的结构参数;按照该结构参数生产的馈电网络与发射子阵、接收线阵配合后,可以扩大雷达系统的FOV(探测视角范围),在一定角度范围内解决雷达作用距离随方位角增加而急速下降的问题。馈电网络的结构参数包括馈电网络的长度、馈电网络的宽度。
本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法,能够充分利用芯片的通道数:接收天线使用普通线阵;发射天线使用与接收天线方向图互补的特殊面阵,以下称该面阵为互补面阵。使用普通线阵作为接收天线,互补面阵作为发射天线,可在一定角度范围内实现较为平坦的系统方向图。因此在该角度范围内,雷达的作用距离对方位角不敏感。使用普通线阵作为接收天线,互补面阵作为发射天线,即便雷达仍存在近距离、远距离两种工作模式,也可以保证充分利用芯片的通道数。
进一步地,预设向量包括预设位置向量、预设幅度向量和预设相位向量,初始向量包括初始位置向量、初始幅度向量和初始相位向量。
更进一步地,步骤S103包括:根据预设向量、发射子阵的方向图和接收线阵的方向图,基于粒子群算法确定初始向量。
本实施例将结合发射面阵包含6个半波长间隔发射子阵,每个发射子阵为1*10的梳状天线的特定情况为例进行说明。
步骤S101中,根据发射子阵的结构并结合HFSS软件仿真得到发射子阵的方向图Gt_cell_dB。在HFSS软件中,导出发射子阵的3D的远场方向图文件,保存为txt格式;然后再在Matlab软件中,编写代码读取该txt文件,并将其数据格式进行转换,即为Gt_cell_dB。
步骤S102中,根据接收线阵的结构并结合HFSS软件仿真得到接收线阵的方向图。
在步骤S103中,记各发射子阵的预设位置向量cell_Place,预设幅度向量为cell_Amp,预设相位向量为cell_Phase,发射子阵个数为cell_N,俯仰角向量为ph,方位角向量为th,[matrix_Th,matrix_Ph]=meshgrid(th,ph)。其中,在步骤S101中在对数据格式进行转换后,发射子阵的方向图Gt_cell_dB的数据格式与[matrix_Th,matrix_Ph]一致。
进一步地,根据发射子阵的预设向量得到天线阵因子。组阵后的天线阵因子factor_AFn可通过如下公式计算:
上述组阵后的天线阵因子为非归一化的,需进一步结合理想点源阵因子进一步做归一化处理,由此得到归一化处理后的天线阵因子。归一化的过程如下:
进一步地,结合归一化处理后的天线阵因子factor_AFn与发射子阵的方向图factor_cell_dB,可得到不考虑天线间耦合的发射面阵方向图Gt_dB。
Gt_dB=Gt_cell_dB+20*log 10(abs(factor_AFn)+eps)
其中eps是计算机所能识别的最小浮点数。
进一步地,记接收线阵中RX1、RX2、RX3、RX4的增益分别为Gr1_dB、Gr2_dB、Gr3_dB、Gr4_dB。相应的,Gt_dB的线性值记为Gt,Gr1_dB的线性值记为Gr1,Gr2_dB的线性值记为Gr2,Gr3_dB的线性值记为Gr3,Gr4_dB的线性值记为Gr4。
根据发射面阵的方向图和接收线阵的方向图,可以确定车载雷达的系统合成方向图,具体的计算公式如下:
进一步地,在理论计算时不考虑环境因素的影响,四根接收天线的方向图是一致的,均为Gr_dB。由此,雷达系统的合成方向图计算公式可简化为:
Gsys_dB=Gt_dB+Gr_dB
进一步地,根据雷达系统的合成方向图可以确定初始向量。初始向量的确定过程中,将方向图合成算法和粒子群算法进行结合,两种算法结合计算得到初始向量。粒子群算法优化过程中,各参数取值如下:
方位角参数:th=linspace(-180,179,360)*pi/180;
俯仰角参数:ph=linspace(-90,90,181)*pi/180;
代码优化过程中,天线单元的间距固定为半波长,因此位置向量取为定值cell_Place=linspace(0,2.5,6)。
为保证功分器的公分比在可调节的范围内,取幅度向量的下限为lb_cell_Amp=[0.5 0.5 0.5],幅度向量的上限为ub_cell_Amp=[1 1 1],后续优化得到的幅度向量为cell_Amp将位于lb_cell_Amp与ub_cell_Amp之间;
取相位向量的下限为lb_cell_Phase=[0 0 0],相位向量的上限为ub_cell_Phase=[360 360 360],后续优化得到的相位向量为cell_Phase将位于lb_cell_Phase与ub_cell_Phase之间。
优化得到cell_Amp=[0.6 0.85 0.75],cell_Phase=[300 1350]。因为所优化的天线模型是镜像对称的,实际的cell_Amp需要镜像扩展为[0.6 0.85 0.75 0.75 0.850.6],cell_Phase需要镜像扩展为[300 135 0 0 135 300]。
简言之,初始位置向量为定值,初始位置向量与预设位置向量相同;在预设幅度向量的基础上进行优化得到初始幅度向量;在预设相位向量的基础上进行优化得到初始相位向量。
更进一步地,步骤S104包括:
将初始位置向量确定为目标位置向量;
对初始幅度向量和初始相位向量进行向量修正处理,确定目标幅度向量和目标相位向量;
其中,目标向量包括目标位置向量、目标幅度向量和目标相位向量。
本实施例中,将初始位置向量直接作为为目标位置向量。
通过全波仿真得到目标幅度向量和目标相位向量。对于发射天线包含6个半波长间隔子线阵,每个子线阵为1*10的梳状天线的特定情况,一次修正需考虑天线间互耦合,幅度分布为[0.527 0.895 0.75 0.75 0.895 0.527],相位分布初值为[284.4 117.5 0 0117.5 284.4]。
进一步地,步骤S105包括:
根据目标向量确定馈电网络的初始结构参数;
对初始结构参数进行参数修正处理,确定修正结构参数;
根据修正结构参数确定发射面阵的方向图;
根据发射面阵的方向图和接收线阵的方向图,确定车载雷达的系统方向图;
判断系统方向图是否满足第一预设条件;
若系统方向图满足第一预设条件,则将当前的修正结构参数确定为目标结构参数。
对初始结构参数进行参数修正处理时需考虑馈电网络隔离、辐射和以及与失配对合成方向图的恶化,从而进一步微调。参数修正处理的全波仿真过程中,天线与馈电网络是密不可分的整体,参数修正处理后的幅度分布与相位分布不能直接读出,二次修正后的间隔保持不变。
本实施例中得到的目标结构参数用于表示馈电网络7中各个组成段的尺寸参数,例如各个组成段的长度、宽度等;通过调整上述馈电网络7的变换段721、变换段722、变换段731、变换段733、调相段723、调相段734的尺寸参数,可使馈电网络7的幅相满足特定分布,最终发射面阵天线方向图在一定角度范围内实现凹状,且与接收天线普通线阵合成后的系统方向图,在一定角度范围内是平坦分布的。
馈电网络7的目标结构参数与多参数之间具有耦合的关系,因此无法人工分析,没有简单的结论可表述多参数间的复杂关系,而要通过上述的代码和仿真过程进行共同分析。
本实施例中,修正结构参数直接影响发射面阵的方向图,而发射面阵的方向图又直接影响系统方向图,因此可以通过判断具体的系统方向图是否符合第一预设条件来判断修正结构参数是否符合要求。如果系统方向图满足第一预设条件,则说明当前的修正结构参数符合要求,可以将当前的修正结构参数确定为目标结构参数。
更进一步地,根据修正结构参数确定发射面阵的方向图包括:根据修正结构参数和发射子阵的结构确定发射面阵的方向图。本实施例中,馈电网络的修正结构参数和发射子阵的结构直接影响发射面阵的方向图。
更进一步地,方法还包括:若系统方向图不满足第一预设条件,则返回对初始结构参数进行参数修正处理,确定修正结构参数的步骤。
本实施例中,如果系统方向图不满足第一预设条件,则说明当前的修正结构参数不符合要求,则需要再次对参数进行调整,可以基于初始结构参数再次修正,也可以基于当前的修正结构参数进行下一次参数调整,生成新的修正结构参数。
更进一步地,若系统方向图满足第一预设条件,则将当前的修正结构参数确定为目标结构参数包括:
若系统方向图满足第一预设条件,则根据系统方向图确定雷达威力图;
判断雷达威力图是否满足第二预设条件;
若雷达威力图满足第二预设条件,则将当前的修正结构参数确定为目标结构参数。
本实施例中,雷达威力图与系统方向图相关,可以进一步用雷达威力图来验证当前的修正结构参数是否符合条件。
更进一步地,方法还包括:若雷达威力图不满足第二预设条件,则返回对初始结构参数进行参数修正处理,确定修正结构参数的步骤。如果雷达威力图不满足第二预设条件,则说明当前的修正结构参数不符合要求。
某一雷达可以工作在近距离、远距离两种模式下。远距离模式FOV±40°,工作距离100m;近距模式为FOV±75°;工作距离20m。根据其它系统配置进行指标分解(其它系统配置保密),得到的天线分系统设计指标为远距离收发合成增益大于25dB,天线分系统设计指标为近距离收发合成增益大于0dB。雷达天线的物理布局采用超稀疏阵,发射天线的最小间距为3.5倍波长。为保证良好的发射隔离度,发射天线设计为口径2倍波长,子阵5列。
如图5所示,如果使用梳状型的发射天线,接收天线增益Gr呈现凸形,发射天线增益Gt在一定范围内呈现凹形,合成后的系统方向图在一定范围内具有较为平坦的形状。合成方向图略微不满足镜像对称,原因是,馈电网络71是镜像对称的,而子阵第一线阵1至第六线阵6是非镜像对称的。可调整馈电网络71准对称进行修正,但工作量巨大。
进一步地,发射子阵的类型为贴片型。本实施例中,发射子阵采用贴片天线形式,设计得到的发射面阵模型如图6所示;合成方向图将是完全对称的,如图7所示,无需修正馈电网络71的对称性,因此在发射面阵中使用贴片型发射子阵可以实现满足镜像对称的合成方向图,保证方向图的对称性,提升雷达效果。
应用本实施例提供的车载雷达的天线参数确定方法后,保持平坦度一定,通过增加阵列规模,可增加平坦的范围;保持平坦的范围一定,通过增加阵列规模,可提高平坦度。
图10为贴片型普通线阵的结构示意图,图8是收发均采用贴片型普通线阵时的雷达威力图,对应的远距离模式雷达FOV±33°;虽然收发均采用贴片型普通线阵时,在0°时获得了更大的测试距离,但已经超出了中频滤波器限制的最大距离,作用不大,且会产生距离模糊。例如,出现在130m的目标,会被误判为出现在130-100=30m处。
图6为贴片型互补面阵的结构示意图,图9是接收采用贴片型普通线阵,发射面阵采用根据本实施例1设计得到的贴片型互补发射面阵时的雷达威力图,对应的远距离模式雷达FOV±42°。两者近距离FOV均超过±75°。
本发明提供的车载雷达的天线参数确定方法,能够充分利用芯片的通道数:接收天线使用普通线阵,发射天线使用与接收天线方向图互补的特殊面阵(互补面阵)。使用普通线阵作为接收天线,互补面阵作为发射天线,可在一定角度范围内实现较为平坦的系统方向图。因此在该角度范围内,雷达的作用距离对方位角不敏感。使用普通线阵作为接收天线,互补面阵作为发射天线,即便雷达仍存在近距离、远距离两种工作模式,也可以保证充分利用芯片的通道数。
设计该互补面阵的方法,与设计高增益面阵、多瓣面阵是完全不同的。设计互补面阵的方法更加复杂。首先要不考虑天线互耦、不考虑实际馈电网络的情况下,用方向图合成+粒子群优化算法得到的幅相的理论值(初始向量);然后在考虑天线互偶、不考虑实际馈电网络的情况下,通过全波仿真得到幅相的修正值(目标向量);最后在考虑天线互偶、考虑馈电网络隔离、辐射和失配的情况下,加入间距变量,通过全波仿真得到间距、幅度、相位的实际值。
以上仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种车载雷达的天线参数确定方法,应用于车载雷达,所述车载雷达包括发射面阵和接收线阵,接收天线使用普通线阵;发射天线使用与接收天线方向图互补的特殊面阵;所述发射面阵包括发射子阵和馈电网络,其特征在于,所述方法包括:
根据所述发射子阵的结构确定所述发射子阵的方向图;
根据所述接收线阵的结构确定所述接收线阵的方向图;
根据所述发射子阵的预设向量、所述发射子阵的方向图和所述接收线阵的方向图确定初始向量;所述预设向量包括预设位置向量、预设幅度向量和预设相位向量,所述初始向量包括初始位置向量、初始幅度向量和初始相位向量;
根据所述初始向量确定目标向量;
所述根据所述初始向量确定目标向量包括:
将所述初始位置向量确定为目标位置向量;
对所述初始幅度向量和初始相位向量进行向量修正处理,确定目标幅度向量和目标相位向量;
其中,所述目标向量包括所述目标位置向量、所述目标幅度向量和目标相位向量;
根据所述目标向量确定所述馈电网络的目标结构参数;
所述根据所述目标向量确定所述馈电网络的目标结构参数包括:
根据所述目标向量确定所述馈电网络的初始结构参数;
对所述初始结构参数进行参数修正处理,得到修正结构参数。
2.如权利要求1所述的车载雷达的天线参数确定方法,其特征在于,所述根据所述发射子阵的预设向量、所述发射子阵的方向图和所述接收线阵的方向图确定初始向量包括:
根据所述预设向量、所述发射子阵的方向图和所述接收线阵的方向图,基于粒子群算法确定所述初始向量。
3.如权利要求1所述的车载雷达的天线参数确定方法,其特征在于,所述根据所述目标向量确定所述馈电网络的目标结构参数包括:
根据所述修正结构参数确定所述发射面阵的方向图;
根据所述发射面阵的方向图和所述接收线阵的方向图,确定所述车载雷达的系统方向图;
判断所述系统方向图是否满足第一预设条件;
若所述系统方向图满足所述第一预设条件,则将当前的修正结构参数确定为所述目标结构参数。
4.如权利要求3所述的车载雷达的天线参数确定方法,其特征在于,所述根据所述修正结构参数确定所述发射面阵的方向图包括:
根据所述修正结构参数和所述发射子阵的结构确定所述发射面阵的方向图。
5.如权利要求3所述的车载雷达的天线参数确定方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述系统方向图不满足所述第一预设条件,则返回所述对所述初始结构参数进行参数修正处理,确定修正结构参数的步骤。
6.如权利要求3所述的车载雷达的天线参数确定方法,其特征在于,所述若所述系统方向图满足所述第一预设条件,则将当前的修正结构参数确定为所述目标结构参数包括:
若所述系统方向图满足所述第一预设条件,则根据所述系统方向图确定雷达威力图;
判断所述雷达威力图是否满足第二预设条件;
若所述雷达威力图满足所述第二预设条件,则将所述当前的修正结构参数确定为所述目标结构参数。
7.如权利要求6所述的车载雷达的天线参数确定方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述雷达威力图不满足所述第二预设条件,则返回所述对所述初始结构参数进行参数修正处理,确定修正结构参数的步骤。
8.如权利要求1所述的车载雷达的天线参数确定方法,其特征在于,所述发射子阵的类型为贴片型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110856608.4A CN113466810B (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 一种车载雷达的天线参数确定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110856608.4A CN113466810B (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 一种车载雷达的天线参数确定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113466810A CN113466810A (zh) | 2021-10-01 |
CN113466810B true CN113466810B (zh) | 2023-08-22 |
Family
ID=77882848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110856608.4A Active CN113466810B (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 一种车载雷达的天线参数确定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113466810B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113805177A (zh) * | 2021-10-21 | 2021-12-17 | 惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司 | 一种毫米波角雷达威力覆盖范围实现方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1837851A (zh) * | 2005-03-24 | 2006-09-27 | 安捷伦科技有限公司 | 利用互补发射接收波束场型进行微波成像的系统和方法 |
CN104569973A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-04-29 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种基于相位编码正交频分复用信号的雷达成像方法 |
CN107894583A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-04-10 | 北京华航无线电测量研究所 | 一种基于互补结构的天线阵列设计的预处理方法 |
CN109143243A (zh) * | 2018-10-08 | 2019-01-04 | 河北锋彩科技有限公司 | 一种应用于中远距离探测的77GHz车载防撞雷达天线阵列 |
GB2568741A (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-29 | Canon Kk | Optimized transmission scheme for radar using mutually orthogonal complementary codes |
WO2021082147A1 (zh) * | 2019-10-28 | 2021-05-06 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种模块化毫米波雷达 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9075128B2 (en) * | 2012-01-09 | 2015-07-07 | Raytheon Company | Grating lobe mitigation in presence of simultaneous receive beams |
CN114566795A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-05-31 | 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种平顶方向图毫米波雷达天线及系统 |
-
2021
- 2021-07-28 CN CN202110856608.4A patent/CN113466810B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1837851A (zh) * | 2005-03-24 | 2006-09-27 | 安捷伦科技有限公司 | 利用互补发射接收波束场型进行微波成像的系统和方法 |
CN104569973A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-04-29 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种基于相位编码正交频分复用信号的雷达成像方法 |
CN107894583A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-04-10 | 北京华航无线电测量研究所 | 一种基于互补结构的天线阵列设计的预处理方法 |
GB2568741A (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-29 | Canon Kk | Optimized transmission scheme for radar using mutually orthogonal complementary codes |
CN109143243A (zh) * | 2018-10-08 | 2019-01-04 | 河北锋彩科技有限公司 | 一种应用于中远距离探测的77GHz车载防撞雷达天线阵列 |
WO2021082147A1 (zh) * | 2019-10-28 | 2021-05-06 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种模块化毫米波雷达 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
用于车载测高雷达的阵列天线设计;吴斌 等;《火控雷达技术》;第49卷(第02期);84-88 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113466810A (zh) | 2021-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101019274A (zh) | 用于串联馈电的平面天线单元的天线结构 | |
CN104701639B (zh) | 阵列天线泰勒‑谢昆诺夫多项式设计方法 | |
US5598173A (en) | Shaped-beam or scanned beams reflector or lens antenna | |
CN210224293U (zh) | 一种固定扇形波束cts阵列天线 | |
CN113466810B (zh) | 一种车载雷达的天线参数确定方法 | |
CN104604027A (zh) | 天线装置和方法 | |
CN114357767B (zh) | 一种宽带宽角波束扫描的和差波束稀疏阵列综合方法 | |
CN103715518B (zh) | 泰勒-指数复合不等距模组化阵列天线的设计方法 | |
US20190356060A1 (en) | Method and apparatus for an orthogonal antenna array system | |
CN113068195A (zh) | 基于用户速率最大化的智能超表面位置设计方法 | |
Yan et al. | Planar series-fed antenna array for 77 GHz automotive radar | |
CN111193679B (zh) | 一种基于互质阵列系统的信道估计方法及系统 | |
Zhao et al. | Hybrid antenna arrays with high angular resolution for 77 GHz automotive radars | |
CN113489523A (zh) | 基于分离校准迭代fft的唯相位多波束方向图综合方法 | |
CN112949193A (zh) | 一种子阵级稀疏阵列天线方向图数值方法及系统 | |
CN116224240A (zh) | 基于最大输出信噪比的共形极化阵发射方向图赋形算法 | |
CN115833887A (zh) | 一种动态超表面天线阵列天线选择与波束赋形方法 | |
CN112234336A (zh) | 副瓣约束的阵列方向图增益优化方法 | |
WO2023186179A1 (zh) | 一种天线、雷达传感系统及电子设备 | |
CN116666968A (zh) | 天线模组及毫米波雷达 | |
Guo et al. | Synthesis of Linear Antenna Array for Wireless Power Transmission | |
CN114297863B (zh) | 基于多项式零点组合的线阵低副瓣双波束泰勒综合方法 | |
CN110988882B (zh) | 一种77GHz稀疏阵汽车防撞雷达接收天线 | |
CN112768877B (zh) | 俯仰方向偏波束车载前向近距离雷达天线 | |
RU2255396C2 (ru) | Способ энергетической оптимизации моноимпульсных антенных решеток с совместным формированием лучей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |