CN114114154A - 毫米波雷达、毫米波雷达的天线切换方法和电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种毫米波雷达、毫米波雷达的天线切换方法、电子装置和存储介质，毫米波雷达包括：毫米波雷达芯片、射频开关、发射天线和接收天线；其中，毫米波雷达芯片包括至少一路发射通道和至少一路接收通道，每一路接收通道的输入端与一个接收天线连接，每一路发射通道的输出端与一个射频开关的输入端连接；射频开关包括多个输出端，每个射频开关的输出端与一个发射天线连接；其中，毫米波雷达芯片用于通过发射通道发送单元波形信号至射频开关，以调整与射频开关连接的每个发射天线的工作时序。通过本申请，解决了相关技术中毫米波雷达系统无法兼顾高分辨率和高覆盖率探测的问题，实现了提高毫米波雷达系统的探测分辨率和覆盖率的技术效果。

Description

毫米波雷达、毫米波雷达的天线切换方法和电子装置

技术领域

本申请涉及毫米波雷达技术领域，特别是涉及一种毫米波雷达、毫米波雷达的天线切换方法、电子装置和存储介质。

背景技术

随着半导体、集成电路和信号处理技术的不断发展，毫米波雷达在军用、民用系统中得到了越来越多的应用，特别是以智能汽车为代表的新兴感知应用需求猛增，以及射频集成电路、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称为DSP)技术的高速发展，促使毫米波雷达越来越广泛的出现在日常生活中，技术上也经历了带宽越来越大、天线越来越多、集成度越来越高的过程。

目前，现有的多天线毫米波雷达系统通常分为单芯片和多芯片级联两种方案，在单芯片多天线毫米波雷达系统中通过一个毫米波雷达芯片连接多个接收天线和多个发射天线；在多芯片级联毫米波雷达系统中则可以由多个毫米波雷达芯片级联，支持更多接收天线和更多发射天线，为了能够同步收发天线的信号，多个毫米波雷达芯片之间通过特殊的同步接口互联，此外，还需要外挂一颗算力足够的运算芯片实现高效率分布式地处理接收信号。

然而在这类技术方案中，单芯片多天线毫米波雷达系统中可以支持的收发天线数目受限，角度探测覆盖率或角度探测分辨率受限，难以满足复杂感知需求；多芯片级联毫米波雷达系统中虽然可以提升角度探测覆盖率或角度探测分辨率，但额外增加的毫米波雷达芯片和运算芯片导致雷达系统的体积、复杂度增大，增加雷达系统的运维难度，降低雷达系统的可靠性。

目前针对相关技术中毫米波雷达系统无法兼顾高分辨率和高覆盖率探测的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种毫米波雷达、毫米波雷达的天线切换方法、电子装置和存储介质，以至少解决相关技术中毫米波雷达系统无法兼顾高分辨率和高覆盖率探测的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种毫米波雷达，所述毫米波雷达包括：毫米波雷达芯片、射频开关、发射天线和接收天线；其中，所述毫米波雷达芯片包括至少一路发射通道和至少一路接收通道，每一路所述接收通道的输入端与一个接收天线连接，每一路所述发射通道的输出端与一个射频开关的输入端连接；所述射频开关包括多个输出端，每个所述射频开关的输出端与一个发射天线连接；其中，所述毫米波雷达芯片用于通过所述发射通道发送单元波形信号至所述射频开关，以调整与所述射频开关连接的每个发射天线的工作时序。

在其中一些实施例中，所述射频开关的输出端与发射天线通过第一射频信号线连接，每个所述射频开关的输出端所连接的第一射频信号线长度相等；所述发射通道的输出端与所述射频开关的输入端通过第二射频信号线连接，在所述毫米波雷达芯片包括多个发射通道的情况下，每个所述发射通道的输出端所连接的第二射频信号线长度相等。

在其中一些实施例中，所述射频开关包括第一输出端和第二输出端，其中，所述第一输出端与第一发射天线连接，所述第二输出端与第二发射天线连接；在预设的工作周期内，所述发射通道发送的单元波形信号的数量达到第一预设值的情况下，所述射频开关用于控制所述第一输出端与所述射频开关的输入端导通，以使得所述第一发射天线向外发射所述单元波形信号；在预设的工作周期内，所述发射通道发送的单元波形信号的数量达到第二预设值的情况下，所述射频开关用于控制所述第二输出端与所述射频开关的输入端导通，以使得所述第二发射天线向外发射所述单元波形信号。

在其中一些实施例中，预设数量的单元波形信号组成所述预设的工作周期。

在其中一些实施例中，所述毫米波雷达包括多个射频开关，所述毫米波雷达芯片用于利用所述发射通道同时向多个所述射频开关发送单元波形信号。

在其中一些实施例中，所述毫米波雷达包括第一射频开关、第二射频开关和第三射频开关，其中，所述第一射频开关的输出端分别与第一发射天线和第四发射天线连接，所述第二射频开关的输出端分别与第二发射天线和第五发射天线连接，所述第三射频开关的输出端分别与第三发射天线和第六发射天线连接；其中，所述第一发射天线、所述第二发射天线、所述第四发射天线和所述第六发射天线组成水平天线阵列，所述第二发射天线、所述第三发射天线和所述第五发射天线组成垂直天线阵列，所述第一发射天线和所述第二发射天线之间的间距，与所述第二发射天线和所述第三发射天线之间的间距相等。

第二方面，本申请实施例提供了一种毫米波雷达的天线切换方法，应用于如上述第一方面所述的毫米波雷达，所述方法包括：获取毫米波雷达芯片的发射通道发送的单元波形信号；在预设的工作周期内，根据所述单元波形信号的数量，确定与射频开关连接的多个发射天线中与所述单元波形信号的数量对应的发射天线为工作天线；利用所述射频开关控制所述工作天线与所述发射通道的输出端导通，以使得所述工作天线向外发射所述单元波形信号。

在其中一些实施例中，所述毫米波雷达芯片包括多个发射通道，每一路发射通道的输出端均连接有一个射频开关；根据所述单元波形信号的数量，确定与射频开关连接的多个发射天线中与所述单元波形信号的数量对应的发射天线为工作天线包括：根据所述单元波形信号的数量，确定与每个所述射频开关连接的多个发射天线中与所述单元波形信号的数量对应的发射天线为工作天线，得到多个工作天线。

在其中一些实施例中，所述方法还包括：利用多个所述工作天线同时向外发射所述单元波形信号，或，利用多个所述工作天线按照预设的发射顺序向外发射所述单元波形信号。

在其中一些实施例中，利用多个所述工作天线按照预设的发射顺序向外发射所述单元波形信号包括：从多个所述工作天线中选择第一预设数量的工作天线作为第一组工作天线，从多个所述工作天线中选择第二预设数量的工作天线作为第二组工作天线；调整第一组工作天线发射所述单元波形信号的时间间隔，利用调整后的第一组工作天线按照预设的发射顺序向外发射所述单元波形信号；调整第二组工作天线的第二预设数量，利用调整后的第二组工作天线按照预设的发射顺序向外发射所述单元波形信号。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行如上述第一方面所述的毫米波雷达。

第四方面，本申请实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的毫米波雷达。

相比于相关技术，本申请实施例提供的毫米波雷达、毫米波雷达的天线切换方法、电子装置和存储介质，毫米波雷达包括：毫米波雷达芯片、射频开关、发射天线和接收天线；其中，毫米波雷达芯片包括至少一路发射通道和至少一路接收通道，每一路接收通道的输入端与一个接收天线连接，每一路发射通道的输出端与一个射频开关的输入端连接；射频开关包括多个输出端，每个射频开关的输出端与一个发射天线连接；其中，毫米波雷达芯片用于通过发射通道发送单元波形信号至射频开关，以调整与射频开关连接的每个发射天线的工作时序。解决了相关技术中毫米波雷达系统无法兼顾高分辨率和高覆盖率探测的问题，实现了提高毫米波雷达系统的探测分辨率和覆盖率的技术效果。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请第一实施例的毫米波雷达的结构框图；

图2是根据本申请第一实施例的毫米波雷达的工作时序图；

图3是根据本申请第二实施例的毫米波雷达的结构框图；

图4是根据本申请第二实施例的毫米波雷达的工作时序图；

图5是根据本申请第三实施例的毫米波雷达的结构框图；

图6是根据本申请第三实施例的毫米波雷达的天线排布图；

图7是根据本申请第三实施例的毫米波雷达的第一工作时序图；

图8是根据本申请第三实施例的毫米波雷达的第二工作时序图；

图9是根据本申请实施例的毫米波雷达的天线切换方法的流程图；

图10是根据本申请实施例的电子装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本实施例提供了一种毫米波雷达，图1是根据本申请第一实施例的毫米波雷达的结构框图，如图1所示，该毫米波雷达包括：毫米波雷达芯片10、射频开关20、发射天线30和接收天线40；其中，毫米波雷达芯片10包括至少一路发射通道101和至少一路接收通道102，每一路接收通道102的输入端与一个接收天线40连接，每一路发射通道101的输出端与一个射频开关20的输入端连接；射频开关20包括多个输出端，每个射频开关20的输出端与一个发射天线30连接；其中，毫米波雷达芯片10用于通过发射通道101发送单元波形信号至射频开关20，以调整与射频开关20连接的每个发射天线30的工作时序。

在本实施例中，毫米波包括波长为毫米级的电磁波，毫米波雷达可以是发射电磁波的波长大于0.1mm以及小于0.2mm，频率在20GHz～300GHz之间的雷达系统，目前常见的毫米波雷达主要采用24GHz、60GHz或77GHz等发射频段。

如图1所示，在本实施例中，毫米波雷达芯片10包括两路接收通道102和一路发射通道101，每一路接收通道102均连接有一个接收天线40，一路发射通道101的输出端与射频开关20的输入端连接，射频开关20包括两个输出端，每个射频开关20的输出端与一个发射天线30连接。

在本实施例中，射频开关20为单刀双掷(Single Pole Double Throw，简称为SPDT)开关，在原本仅支持1发2收的毫米波雷达芯片10上增加1个单刀双掷开关即可将该1发2收的毫米波雷达系统扩展为2发2收的毫米波雷达系统。

在其他实施例中，射频开关20还可以采用其他单刀多掷(Single Pole MultipleThrow，简称为SPMT)开关或多刀多掷(Multiple Pole Multiple Throw，简称为MPMT)开关，例如，在原本仅支持3发4收的毫米波雷达芯片10上增加3个单刀双掷开关即可将该3发4收的毫米波雷达系统扩展为6发4收的毫米波雷达系统；在原本仅支持3发4收的毫米波雷达芯片10上增加3个单刀三掷开关(Single Pole Triple Throw，简称为SPDT)即可将该3发4收的毫米波雷达系统扩展为9发4收的毫米波雷达系统。

在上述实施例中，通过在毫米波雷达系统中设置一个或多个射频开关20，即可在单芯片多天线毫米波雷达系统中支持更多的发射天线30，从而提高毫米波雷达系统的探测分辨率(角度探测分辨率、速度探测分辨率等)，同时，避免出现多芯片级联毫米波雷达系统中额外增加的毫米波雷达芯片10和运算芯片导致雷达系统的体积、复杂度增大的问题，提高了毫米波雷达系统的可靠性。通过本申请，解决了相关技术中毫米波雷达系统无法兼顾高分辨率和高覆盖率探测的问题，实现了提高毫米波雷达系统的探测分辨率和覆盖率的技术效果。

图2是根据本申请第一实施例的毫米波雷达的工作时序图，如图2所示，在其中一些实施例中，射频开关20包括第一输出端和第二输出端，其中，第一输出端与第一发射天线301连接，第二输出端与第二发射天线302连接；在预设的工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到第一预设值的情况下，射频开关20用于控制第一输出端与射频开关20的输入端导通，以使得第一发射天线301向外发射单元波形信号；在预设的工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到第二预设值的情况下，射频开关20用于控制第二输出端与射频开关20的输入端导通，以使得第二发射天线302向外发射单元波形信号。

在本实施例中，可以根据射频开关20的高低电平状态控制发射天线30的发射顺序，例如，射频开关20为高电平时控制第一发射天线301向外发射单元波形信号，射频开关20为低电平时控制第二发射天线302向外发射单元波形信号，其中，在预设的工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到第一预设值的情况下，射频开关20为高电平；在预设的工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到第二预设值的情况下，射频开关20为低电平。

在本实施例中，预设数量的单元波形信号可以组成预设的工作周期，如图2所示，单元波形信号为每一个频率上升的波形信号，两个单元波形信号即可组成一个工作周期，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到一个时(即第一预设值)，射频开关20控制第一输出端与射频开关20的输入端导通，以使得第一发射天线301向外发射单元波形信号；在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到两个时(即第二预设值)，射频开关20控制第二输出端与射频开关20的输入端导通，以使得第二发射天线302向外发射单元波形信号，以此达到将毫米波雷达芯片10发送的单元波形信号轮番经过两个发射天线30发射出去。

在上述实施例中，单元波形信号还可以是一组脉冲信号、一组正交频分复用(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing，简称为OFDM)信号等，预设的工作周期也可以包括一个或者多个单元波形信号。

图3是根据本申请第二实施例的毫米波雷达的结构框图，如图3所示，在其中一些实施例中，毫米波雷达芯片10可以包括四路接收通道102和两路发射通道101，每一路接收通道102均连接有一个接收天线40，每一路发射通道101均连接有一个射频开关20，每个射频开关20均连接有两个发射天线30，其中，第一射频开关201连接第一发射天线301和第二发射天线302，第二射频开关202连接第三发射天线303和第四发射天线304。

在本实施例中，射频开关20的输出端与发射天线30通过第一射频信号线连接，每个射频开关20的输出端所连接的第一射频信号线长度相等；发射通道101的输出端与射频开关20的输入端通过第二射频信号线连接，每个发射通道101的输出端所连接的第二射频信号线长度相等，从而保证毫米波雷达芯片10发射的单元波形信号可以实时同步地传输至每个发射天线30。

在本实施例中，该毫米波雷达可以包括多个射频开关20，毫米波雷达芯片10还用于利用发射通道101同时向每个射频开关20发送单元波形信号。

图4是根据本申请第二实施例的毫米波雷达的工作时序图，如图4所示，第一射频开关201和第二射频开关202的工作周期均为两个单元波形信号所占据的时长，毫米波雷达芯片10支持多通道实时发射，从而实现波束赋形。

如图4所示，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到一个时(即第一预设值)，第一射频开关201控制第一发射天线301向外发射单元波形信号，第二射频开关202则控制第三发射天线303向外发射单元波形信号。

如图4所示，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到两个时(即第二预设值)，第一射频开关201控制第二发射天线302向外发射单元波形信号，第二射频开关202则控制第四发射天线304向外发射单元波形信号。

在上述实施例中，毫米波雷达芯片10可以利用两个发射通道101同时向每个射频开关20发送单元波形信号，第一射频开关201和第二射频开关202则使得第一发射天线301与第三发射天线303和第二发射天线302与第四发射天线304轮番发射单元波形信号，从而实现波束赋形。

图5是根据本申请第三实施例的毫米波雷达的结构框图，如图5所示，在其中一些实施例中，毫米波雷达芯片10可以包括四路接收通道102和3路发射通道101，每一路接收通道102均连接有一个接收天线40，每一路发射通道101均连接有一个射频开关20，每个射频开关20均连接有两个发射天线30，其中，第一射频开关201连接第一发射天线301和第四发射天线304，第二射频开关202连接第二发射天线302和第五发射天线305，第三射频开关203连接第三发射天线303和第六发射天线306。

在本实施例中，通过三个射频开关20将支持3发4收的毫米波雷达系统扩展为了6发4收的毫米波雷达系统。

在本实施例中，可以根据单元波形信号的数量，确定与每个射频开关20连接的多个发射天线30中与单元波形信号的数量对应的发射天线30为工作天线，得到多个工作天线。

图6是根据本申请第三实施例的毫米波雷达的天线排布图，如图6所示，在其中一些实施例中，所述第一发射天线301、所述第二发射天线302、所述第四发射天线304和所述第六发射天线305组成水平天线阵列，所述第二发射天线302、所述第三发射天线303和所述第五发射天线305组成垂直天线阵列，第一发射天线和第二发射天线之间的间距，与第二发射天线和第三发射天线之间的间距相等。

在本实施例中，可以从多个工作天线中选择第一预设数量的工作天线作为第一组工作天线，从多个工作天线中选择第二预设数量的工作天线作为第二组工作天线；调整第一组工作天线发射单元波形信号的时间间隔，利用调整后的第一组工作天线按照预设的发射顺序向外发射单元波形信号；调整第二组工作天线的第二预设数量，利用调整后的第二组工作天线按照预设的发射顺序向外发射单元波形信号。

如图6所示，第一发射天线301、所述第二发射天线302和第三发射天线303组成了一个水平方向、垂直方向均可探测的天线阵列，且水平方向和垂直方向均只存在2个发射天线，即水平方向存在第一发射天线301和第二发射天线302，垂直方向存在第二发射天线302和第三发射天线303。

在本实施例中，可以将第一发射天线301、所述第二发射天线302和第三发射天线303作为第一组工作天线，通过第一种射频开关配置进行单独使用，此时，可以通过第一发射天线301、所述第二发射天线302和第三发射天线303发射更多组单元波形信号以达到增加速度探测分辨率和速度探测覆盖率的目的。

如图6所示，第一发射天线301、所述第二发射天线302、第三发射天线303、第四发射天线304、第五发射天线305和第六发射天线306组成了一个水平方向、垂直方向均可探测的天线阵列，且水平方向存在4个发射天线，垂直方向存在3个发射天线，即水平防线存在第一发射天线301、第二发射天线302、第四发射天线304和第六发射天线306，垂直方向存在第二发射天线302、第三发射天线303和第五发射天线305。

在本实施例中，在确定待探测角度范围或速度范围后，可以将第一发射天线301、所述第二发射天线302、第三发射天线303、第四发射天线304、第五发射天线305和第六发射天线306作为第二组发射天线，通过第二种射频开关配置，构成6发4收雷达系统，提升角度探测分辨率。

在上述实施例中，可以在毫米波雷达芯片10发送单元波形信号前通过软件程序控制射频开关20将该毫米波雷达系统的发射天线30切换至第一组工作天线，在毫米波雷达芯片10发送单元波形信号后切换至第二组工作天线，从而达到扩展发射天线30的目的，其中，第一预设数量和第二预设数量可以根据实际需要进行选取，本申请在此不作限制。

图7是根据本申请第三实施例的毫米波雷达的第一工作时序图，如图7所示，在其中一些实施例中，可以以第一发射天线301、第二发射天线302、第三发射天线303作为第一组工作天线，通过调整第一组工作天线发射单元波形信号的时间间隔，利用调整后的第一组工作天线按照预设的发射顺序向外发射单元波形信号，来调整毫米波雷达系统的速度探测分辨率和速度探测范围，例如，可以使得第一组工作天线在固定的周期内发射更多的单元波形信号，用于增加毫米波雷达系统的速度探测分辨率和速度探测范围。

如图7所示，第一射频开关201、第二射频开关202和第三射频开关203的工作周期均为三个单元波形信号所占据的时长，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到一个时，第一射频开关201控制第一发射天线301向外发射单元波形信号，第二射频开关202和第三射频开关203切换到低电平，停止工作。

如图7所示，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到两个时，第二射频开关202控制第二发射天线302向外发射单元波形信号，第一射频开关201和第三射频开关203切换到低电平，停止工作。

如图7所示，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到三个时，第三射频开关203控制第三发射天线303向外发射单元波形信号，第一射频开关201和第二射频开关202切换到低电平，停止工作。

在本实施例中，第一射频开关201、第二射频开关202和第三射频开关203所对应的第一预设值均不相同，具体的，第一射频开关201的第一预设值为1；第二射频开关202的第一预设值为2；第三射频开关203的第一预设值为3。

在本实施例中，对于雷达测速功能，以固定周期发送的单元波形信号越多，对应的速度探测分辨率越高；固定周期发送的单元波形信号的时间间隔越短，对应的速度探测范围越大。

通过上述实施例中，通过控制固定周期内某一个发射天线30或者多个发射天线30发射的单元波形信号的次数，可以自适应地调整毫米波雷达系统的速度探测分辨率和速度探测范围。

图8是根据本申请第三实施例的毫米波雷达的第二工作时序图，如图8所示，在其中一些实施例中，第一射频开关201、第二射频开关202和第三射频开关203的工作周期均为六个单元波形信号所占据的时长，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到一个时，第一射频开关201控制第一发射天线301向外发射单元波形信号，第二射频开关202和第三射频开关203切换到低电平，停止工作。

如图8所示，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到两个时，第二射频开关202控制第二发射天线302向外发射单元波形信号，第一射频开关201和第三射频开关203切换到低电平，停止工作。

如图8所示，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到三个时，第三射频开关203控制第三发射天线303向外发射单元波形信号，第一射频开关201和第二射频开关202切换到低电平，停止工作。

如图8所示，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到四个时，第一射频开关201控制第四发射天线304向外发射单元波形信号，第二射频开关202和第三射频开关203切换到低电平，停止工作。

如图8所示，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到五个时，第二射频开关202控制第五发射天线305向外发射单元波形信号，第一射频开关201和第三射频开关203切换到低电平，停止工作。

如图8所示，在一个工作周期内，发射通道101发送的单元波形信号的数量达到六个时，第三射频开关203控制第六发射天线306向外发射单元波形信号，第一射频开关201和第二射频开关202切换到低电平，停止工作。

在本实施例中，第一射频开关201、第二射频开关202和第三射频开关203所对应的第一预设值均不相同，且第一射频开关201、第二射频开关202和第三射频开关203所对应的第二预设值也不相同，具体的，第一射频开关201的第一预设值为1，第二预设值为4；第二射频开关202的第一预设值为2，第二预设值为5；第三射频开关203的第一预设值为3，第二预设值为6。

在本实施例中，对于雷达测角功能，相同天线间距下发送单元波形信号的发射天线30的数量越多，对应的角度探测分辨率越高；相同数量下发射天线30的天线间距越短，对应的角度探测范围越大。

通过上述实施例中，毫米波雷达系统的六个发射天线30可以轮流进行发射单元波形信号，可以以第一发射天线301、第二发射天线302、第三发射天线303、第四发射天线304、第五发射天线305、第六发射天线306作为第二组工作天线，通过调整第二组工作天线的第二预设数量，利用调整后的第二组工作天线按照预设的发射顺序向外发射单元波形信号，来调整毫米波雷达系统的角度探测分辨率，例如，可以修改第三射频开关203的设置，以使得第六发射天线306一直不工作，从而只有五个发射天线30轮流发射单元波形信号，以此来调整毫米波雷达系统的角度探测分辨率。

图9是根据本申请实施例的毫米波雷达的天线切换方法的流程图，如图9所示，该方法包括：

步骤S801，获取毫米波雷达芯片的发射通道发送的单元波形信号。

步骤S802，在预设的工作周期内，根据单元波形信号的数量，确定与射频开关连接的多个发射天线中与单元波形信号的数量对应的发射天线为工作天线。

步骤S803，利用射频开关控制工作天线与发射通道的输出端导通，以使得工作天线向外发射单元波形信号。

在其中一些实施例中，毫米波雷达芯片包括多个发射通道，每一路发射通道的输出端均连接有一个射频开关；根据单元波形信号的数量，确定与射频开关连接的多个发射天线中与单元波形信号的数量对应的发射天线为工作天线包括：根据单元波形信号的数量，确定与每个射频开关连接的多个发射天线中与单元波形信号的数量对应的发射天线为工作天线，得到多个工作天线。

在其中一些实施例中，该方法还包括：利用多个工作天线同时向外发射单元波形信号，或，利用多个工作天线按照预设的发射顺序向外发射单元波形信号。

在其中一些实施例中，利用多个工作天线按照预设的发射顺序向外发射单元波形信号包括：从多个工作天线中选择第一预设数量的工作天线作为第一组工作天线，从多个工作天线中选择第二预设数量的工作天线作为第二组工作天线；调整第一组工作天线发射单元波形信号的时间间隔，利用调整后的第一组工作天线按照预设的发射顺序向外发射单元波形信号；调整第二组工作天线的第二预设数量，利用调整后的第二组工作天线按照预设的发射顺序向外发射单元波形信号。

在本实施例中，毫米波雷达系统可以通过配置射频开关，使用第二组工作天线发射单元波形信号，这时射频开关可能处于直通某一个天线或在连通的部分天线之间切换。

在本实施例中，毫米波雷达系统可以通过控制单元波形信号的发射时间间隔或发射次数，使用第一组工作天线发射。

在上述实施例中，毫米波雷达系统可以根据接收信号解算待精确探测的角度区间，一般包括有潜在探测目标、强反射信号、应用场景重点关注区域等，此外，还可以确定待精确探测的速度区间。

在其中一些实施例中，毫米波雷达芯片可以支持波束赋形，可以配置波束赋形向量对准待精确探测的角度区间，波束赋形向量的元素和待发射天线一一对应。

在本实施例中，第一组工作天线可以对应低角度分辨率、高速度分辨率和覆盖率的探测方式，第二组工作天线可以对应高角度分辨率、低速度分辨率和覆盖率的探测方式，可以先通过配置射频开关，利用第一组工作天线进行大范围搜索，探测得到感兴趣的速度区间和速度区间(对应感兴趣的待探测目标)，然后在此配置射频开关，利用第二组工作天线进行高精度探测。

通过上述实施例中，毫米波雷达系统可以通过配置射频开关调整第二组工作天线中发射天线的数量，使用调整后的第二组工作天线发射单元波形信号，毫米波雷达系统还可以调整控制单元波形信号的发射时间间隔或发射次数，使用调整后的第一组工作天线发射单元波形信号，用以实现自适应调整角度探测分辨率和速度探测分辨率的技术效果。

需要说明的是，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

本实施例还提供了一种电子装置，图10是根据本申请实施例的电子装置的硬件结构示意图，如图10所示，该电子装置包括存储器904和处理器902，该存储器904中存储有计算机程序，该处理器902被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

具体地，上述处理器902可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

其中，存储器904可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器904可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，简称为HDD)、软盘驱动器、固态驱动器(Solid State Drive，简称为SSD)、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(UniversalSerial Bus，简称为USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器904可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器904可在目标异常行为的检测装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器904是非易失性(Non-Volatile)存储器。在特定实施例中，存储器904包括只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)和随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(Programmable Read-Only Memory，简称为PROM)、可擦除PROM(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称为EPROM)、电可擦除PROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称为EEPROM)、电可改写ROM(Electrically Alterable Read-Only Memory，简称为EAROM)或闪存(FLASH)或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，该RAM可以是静态随机存取存储器(StaticRandom-Access Memory，简称为SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random AccessMemory，简称为DRAM)，其中，DRAM可以是快速页模式动态随机存取存储器(Fast Page ModeDynamic Random Access Memory，简称为FPMDRAM)、扩展数据输出动态随机存取存储器(Extended Date Out Dynamic Random Access Memory，简称为EDODRAM)、同步动态随机存取内存(Synchronous Dynamic Random-Access Memory，简称SDRAM)等。

存储器904可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器902所执行的可能的计算机程序指令。

处理器902通过读取并执行存储器904中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种毫米波雷达。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备906以及输入输出设备908，其中，该传输设备906和上述处理器902连接，该输入输出设备908和上述处理器902连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器902可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，获取毫米波雷达芯片的发射通道发送的单元波形信号。

S2，在预设的工作周期内，根据单元波形信号的数量，确定与射频开关连接的多个发射天线中与单元波形信号的数量对应的发射天线为工作天线。

S3，利用射频开关控制工作天线与发射通道的输出端导通，以使得工作天线向外发射单元波形信号。

需要说明的是，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

另外，结合上述实施例中的毫米波雷达，本申请实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种毫米波雷达。

本领域的技术人员应该明白，以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种毫米波雷达，其特征在于，所述毫米波雷达包括：毫米波雷达芯片、射频开关、发射天线和接收天线；其中，

所述毫米波雷达芯片包括至少一路发射通道和至少一路接收通道，每一路所述接收通道的输入端与一个接收天线连接，每一路所述发射通道的输出端与一个射频开关的输入端连接；

所述射频开关包括多个输出端，每个所述射频开关的输出端与一个发射天线连接；

其中，所述毫米波雷达芯片用于通过所述发射通道发送单元波形信号至所述射频开关，以调整与所述射频开关连接的每个发射天线的工作时序。

2.根据权利要求1所述的毫米波雷达，其特征在于，所述射频开关的输出端与发射天线通过第一射频信号线连接，每个所述射频开关的输出端所连接的第一射频信号线长度相等；

所述发射通道的输出端与所述射频开关的输入端通过第二射频信号线连接，在所述毫米波雷达芯片包括多个发射通道的情况下，每个所述发射通道的输出端所连接的第二射频信号线长度相等。

3.根据权利要求1所述的毫米波雷达，其特征在于，所述射频开关包括第一输出端和第二输出端，其中，所述第一输出端与第一发射天线连接，所述第二输出端与第二发射天线连接；

在预设的工作周期内，所述发射通道发送的单元波形信号的数量达到第一预设值的情况下，所述射频开关用于控制所述第一输出端与所述射频开关的输入端导通，以使得所述第一发射天线向外发射所述单元波形信号；

在预设的工作周期内，所述发射通道发送的单元波形信号的数量达到第二预设值的情况下，所述射频开关用于控制所述第二输出端与所述射频开关的输入端导通，以使得所述第二发射天线向外发射所述单元波形信号。

4.根据权利要求3所述的毫米波雷达，其特征在于，预设数量的单元波形信号组成所述预设的工作周期。

5.根据权利要求1所述的毫米波雷达，其特征在于，所述毫米波雷达包括多个射频开关，所述毫米波雷达芯片用于利用所述发射通道同时向多个所述射频开关发送单元波形信号。

6.根据权利要求5所述的毫米波雷达，其特征在于，所述毫米波雷达包括第一射频开关、第二射频开关和第三射频开关，其中，

所述第一射频开关的输出端分别与第一发射天线和第四发射天线连接，所述第二射频开关的输出端分别与第二发射天线和第五发射天线连接，所述第三射频开关的输出端分别与第三发射天线和第六发射天线连接；

其中，所述第一发射天线、所述第二发射天线、所述第四发射天线和所述第六发射天线组成水平天线阵列，所述第二发射天线、所述第三发射天线和所述第五发射天线组成垂直天线阵列，所述第一发射天线和所述第二发射天线之间的间距，与所述第二发射天线和所述第三发射天线之间的间距相等。

7.一种毫米波雷达的天线切换方法，应用于权利要求1至6中任一项所述的毫米波雷达，其特征在于，所述方法包括：

获取毫米波雷达芯片的发射通道发送的单元波形信号；

在预设的工作周期内，根据所述单元波形信号的数量，确定与射频开关连接的多个发射天线中与所述单元波形信号的数量对应的发射天线为工作天线；

利用所述射频开关控制所述工作天线与所述发射通道的输出端导通，以使得所述工作天线向外发射所述单元波形信号。

8.根据权利要求7所述的毫米波雷达的天线切换方法，其特征在于，所述毫米波雷达芯片包括多个发射通道，每一路发射通道的输出端均连接有一个射频开关；根据所述单元波形信号的数量，确定与射频开关连接的多个发射天线中与所述单元波形信号的数量对应的发射天线为工作天线包括：

根据所述单元波形信号的数量，确定与每个所述射频开关连接的多个发射天线中与所述单元波形信号的数量对应的发射天线为工作天线，得到多个工作天线。

9.根据权利要求8所述的毫米波雷达的天线切换方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用多个所述工作天线同时向外发射所述单元波形信号，或，利用多个所述工作天线按照预设的发射顺序向外发射所述单元波形信号。

10.根据权利要求8所述的毫米波雷达的天线切换方法，其特征在于，利用多个所述工作天线按照预设的发射顺序向外发射所述单元波形信号包括：

从多个所述工作天线中选择第一预设数量的工作天线作为第一组工作天线，从多个所述工作天线中选择第二预设数量的工作天线作为第二组工作天线；

调整第一组工作天线发射所述单元波形信号的时间间隔，利用调整后的第一组工作天线按照预设的发射顺序向外发射所述单元波形信号；

调整第二组工作天线的第二预设数量，利用调整后的第二组工作天线按照预设的发射顺序向外发射所述单元波形信号。

11.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求7至10中任一项所述的毫米波雷达的天线切换方法。

12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7至10中任一项所述的毫米波雷达的天线切换方法。

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