CN117129995A - 用于车辆的雷达系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于车辆的雷达系统，尤其涉及以减小的无线电横截面(RCS)为特征的雷达系统。这通过提供包括一个或更多个天线结构11和空间调制表面结构12的雷达系统来实现，其中，空间调制表面结构12被配置成从入射雷达波2a产生反射波的第一部分2b1、2c1、2d1和反射波的第二部分2b2、2c2、2d2，其中，反射波的第一部分2b1、2c1、2d1相对于反射波的第二部分2b2、2c2、2d2异相。

Description

用于车辆的雷达系统
技术领域
本公开总体涉及一种雷达系统以及包括雷达系统的车辆。具体地，本公开涉及具有减小的雷达横截面(RCS)的雷达系统。
背景技术
高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统(ADS)可用于控制车辆的转向。这种ADAS/ADS确实需要感官输入来响应车辆的周围环境。因此，雷达可以安装到车辆以扫描车辆周围的部分或整个周边以寻找物体。
具体地，雷达可以安装到车辆的仪表板、保险杠或底盘后面，以面向向前或向后的驾驶方向，或面向驾驶方向的侧向或倾斜方向。还可以将雷达安装在安装到车辆的雷达罩或“天线罩”中，以扫描车辆的整个周围周边。基于雷达扫描，ADAS/ADS可以确定控制指令，例如以避开障碍物或其他道路用户。
为了满足ADAS/ADS的要求，需要特殊的雷达辐射图(例如，以实现雷达扫描的特定宽度、深度或分辨率)。这种特殊的雷达辐射图可以通过增加在用作雷达系统或在雷达系统中使用的天线板或印刷电路板(PCB)上的天线总体数量来实现。
发明内容
本公开涉及以减小的无线电横截面(RCS)为特征的雷达系统。这通过提供包括一个或更多个天线结构和空间调制表面结构的雷达系统来实现，其中，空间调制表面结构被配置成从入射雷达波产生反射波的第一部分和反射波的第二部分，其中，该反射波的第一部分相对于该反射波的第二部分异相。
附图说明
图1示出了根据本公开的实施方式的雷达系统的示例。
图2A至图2D示出了根据本公开的实施方式的雷达系统的不同形状的横截面的示例。
图3A和图3B示出了根据本公开的实施方式的雷达系统的示例，其中，表面结构是一维重复的。
图4A和图4B示出了根据本公开的实施方式的雷达系统的示例，其中，表面结构是二维重复的。
图5A至图5C示出了根据本公开的实施方式的雷达系统的示例，其中，应用了波状图案。
图6A至图6C示出了根据本公开的实施方式的雷达系统的示例，其中，应用了凸半球和凹半球的图案。
图7A至图7C示出了根据本公开的实施方式的雷达系统的示例，其中，应用了凹半球的图案。
图8A至图8C示出了根据本公开的实施方式的来自雷达系统的反射强度的示例。
图9示出了异相反射的示例。
图10示出了根据本公开的实施方式的包括多个表面结构的天线的示例。
具体实施方式
满足ADAS/ADS的分辨率、深度和精度要求的雷达系统需要多个天线元件，这导致雷达系统的雷达横截面(RCS)增大。由于从雷达发射的雷达波传播通过附近的部件(例如，仪表板、保险杠、底盘或“天线罩”)，所以发生来自这些部件的反射。这种反射可能不利地影响天线元件的精度，例如可能被感知为噪声。
现有技术存在例如通过将人工结构表面(Meta surface)或理想吸收材料(PAM)应用到附近部件来减少雷达系统与附近部件之间的反射。该解决方案具有低频带宽，并且对将人工结构表面的频率谐振移离目标频率的附近部件具有高度敏感。雷达系统也可以相对于附近部件的表面倾斜。考虑到多个附近部件，难以避免平行于雷达系统定向的表面。而且，这种解决方案需要更多的空间来安装雷达系统，并且对制造公差(在PAM的人工结构表面的制造中以及在其定位/定向中)具有高度敏感。
鉴于这些技术问题，本公开旨在减少雷达系统的RCS以减少雷达系统与附近部件之间的反射。
具体地，提供了一种雷达系统，该雷达系统包括一个或更多个天线结构和空间调制表面结构(SMSS)，其中空间调制表面结构被配置为从入射雷达波生成反射波的第一部分和反射波的第二部分，其中，该反射波的第一部分相对于该反射波的第二部分异相。
通过为雷达系统提供具有将入射雷达波反射为异相反射波的性质的空间调制表面结构，减少了雷达系统的反射以及在天线元件处看到的反射(例如破坏性叠加)。这包括单稳态反射(例如反射平行于入射波的方向)和双稳态反射(例如反射在不同于入射波的方向上散射)。因此，与入射雷达波相比，反射雷达波的功率减小，由此实现减小的RCS。结果，减少了附近部件与雷达系统之间的反射，从而减少了噪声并提高了雷达系统的精度。当实施根据本公开的实施方式的空间调制表面结构时，与人工结构表面和PAM相比，对制造公差的敏感度也较低。
参照附图，在下面详细描述本发明的优选实施方式。在下文中，通过使用附图标记来参考附图。由相同的附图标记表示的部件基本相同，并且为了简明起见省略了对其的重复描述。
根据实施方式的雷达系统包括至少一个天线结构11和至少一个空间调制表面结构12。这里，空间调制表面结构12被配置成从入射雷达波2a产生反射波的第一部分2b1、2c1、2d1和反射波的第二部分2b2、2c2、2d2，其中，反射波的第一部分2b1、2c1、2d1相对于反射波的第二部分2b2、2c2、2d2异相(或具有直接相反的相位)(例如，沿预定方向)。
如果天线结构11和空间调制表面结构12被设置在天线板1的同一表面10上，那么它们可以被设置在该表面的不同区域。作为具体示例，结构11、12可以设置在天线板1(例如PCB)的表面10上，如图1所示。这里，天线结构11和空间调制表面结构12的非重叠区域用不同的阴影表示。这里，未被天线结构11占据的区域(例如“空闲区域”)可以完全或部分被空间调制表面结构12覆盖。
在图1中，天线板1、天线结构11和空间调制表面结构12被示为具有矩形形状。然而，结构的数量、其位置以及天线板和结构的形状可以变化(例如，根据雷达系统的预期应用)，并且不限于矩形形状。例如，空间调制表面结构12可以应用于天线结构11周围的区域。例如，空间调制表面结构12可以以填充未被天线结构11占据的区域(例如“空闲区域”)的方式分布在整个表面10上。例如，空间调制表面结构12可以位于与天线结构11所处的位置不同的表面上(例如，在图1中的天线板1的下侧上的底面上)。例如，空间调制表面结构12可以位于可以是雷达系统的一部分的不同板(例如，天线板(例如，天线PCB)或设置在天线结构附近的电子板(例如，电子PCB))的表面上。通过任何这样的(可组合的)配置，可以减少雷达系统的反射和RCS。
异相反射可以由空间调制表面结构12通过以如下方式反射入射波来产生，即与反射波的第二部分相比，反射波的第一部分以例如180°、540°、900°等(或π、3π、5π等)的相移反射。因此，两个反射部分以破坏性的方式重叠，例如相互抵消。
为了更好地解释异相反射意味着什么，参照图9。在该示例中，入射波2a相对于具有空间调制表面结构12的板的表面的法线以大约45°的(方位角)角入射(例如，参照图6C，法线可以是Y轴，并且该角度可以是从Y轴朝向X轴测量的(方位角)角度)。然而，入射波2a的角度不限于此，并且(如下面将描述的)可以是关于法线在±90°之间并且包括±90°的任何入射角。在图9中，以粗体示出了示例性的空间调制表面结构12。
当波2a入射到空间调制表面结构12上时，入射波2a可以单稳态方式反射。这可以导致反射波2b包含在与入射波2a的方向平行的方向上传播的反射波的第一部分2b1和反射波的第二部分2b2。附加地或另选地，入射波2a可以以双稳态方式反射。这可以导致反射波2c、2d包含反射波的第一部分2c1、2d1和/或反射波的第二部分2c2、2d2，其在不平行于入射波2a的方向的方向上传播。在该示例中，示出了以双稳态方式反射的波相对于法线在-45°和0°的方向上传播。然而，基于空间调制表面结构12的形状，以这种方式反射的波可传播的方向可以变化。也就是说，术语双稳态反射不限于类似镜面的反射，而是还指类似反射波2d的其它反射波。
尽管如此，如上所述，与相应的至少一个第二部分2b2、2c2、2d2的反射波相比，至少一个第一部分2b1、2c1、2d1的反射波被空间调制表面结构12相移，从而以破坏性的方式与之干涉，例如彼此抵消。
因此，作为另一优选实施方式，与反射无线电波的第二部分2b2、2c2、2d2相比，反射无线电波的第一部分2b1、2c1、2d1可以被(2n－1)×90°至(2n－1)×180°异相反射，其中这里，相移不需要正好是180°，而是可以具有例如±5°的公差。
此外，作为示例，反射无线电波的第一部分2b1、2c1、2d1的幅度(或功率)可以(接近)等于反射无线电波的第二部分2b1、2c2、2d2的幅度(或功率)。毕竟，当反射波的第一部分和第二部分的功率基本上匹配时，它们可以彼此抵消。
为了更好地解释由空间调制表面结构12提供的技术效果，参照图8A至图8C以及图9。图8A至图8C示出了反射波的强度的曲线图。具体地，它们没有示出反射波的各个部分，而是示出了反射波的总功率(例如在相消干涉之后)。图8A至图8C的X轴上的角度对应于图9中的角度，并提供了反射波方向的指示。在这些图中，虚线表示从参考雷达系统以不同角度观察的反射功率(例如，仅表征天线结构11而不表征空间调制表面结构12)，点线表示从根据本公开的实施方式的雷达系统以不同角度观察的反射功率。从图8A到图8C，入射波2a被设置为分别以0°、-5°和-10°的角度入射。在图8A至图8C中，可以观察到，与参考雷达系统相比，根据本公开的实施方式的雷达系统显著降低了以单稳态方式反射的波的波功率。下面提供图8A至图8C的详细解释。
图8A表示其中以0°的入射角(即垂直于表面10或平行于表面的法线)建立入射波2a的情况。虽然仅包括天线结构11的参考雷达系统(虚线)在0°附近产生显著的单稳态反射并且在±6°和±12°附近的边带处产生若干双稳态反射，但是根据本公开的实施方式的雷达系统(点线)显著降低了单稳态反射，即降低约10-11dBsm(或dBm2)。这里，双静态反射的影响较小。然而，由于单稳态反射贡献了大部分反射功率(即，dBsm是对数标度)，所以单稳态反射的显著减少超过了对双稳态反射影响的缺乏或其劣化程度。
图8B表示入射雷达波处于-5°的入射角(即，相对于雷达系统的表面10的法线偏移-5°)的情况。这里，与参考系统(即虚线)在+5°附近的反射相比，根据本公开的实施方式的雷达系统在+5°附近的反射(即点线)被显著降低，例如降低约9-10dBsm。
图8C表示入射雷达波处于-10°的入射角(即，相对于雷达系统的表面10的法线偏移-10°)的情况。这里，与参考系统(即虚线)在+10°附近的反射相比，根据本公开的实施方式的雷达系统在+10°附近的反射(即点线)被显著降低，例如降低约9-10dBsm。
图8A至图8C的示例示出了反射功率减小(例如减小的RCS)的技术效果。
根据本公开的实施方式的雷达系统的几何结构的示例在图5A至图7C中示出。在图5A、图6A和图7A中，示出的板1a、1b、1c仅包括空间调制表面结构12。在图5B、图6B和图7B中分别示出了板1a、1b、1c的形式，该板1a、1b、1c被切成两半以更好地呈现空间调制表面结构12的构造。这种板1a、1b、1c可以作为雷达系统的一部分提供，其中天线结构11位于不同的板上。这可能是优选的，例如当将整个雷达系统平铺为构成雷达系统的较大表面的多个较小的板时。而且，板1a、1b、1c的下侧可以完全被天线结构11占据，这就是为什么图5A、图6A和图7A中可见的侧面可以完全被空间调制表面结构12占据的原因。也就是说，在同一板上或在同一板的同一侧上包含天线结构11和空间调制表面结构12并不是必需的。相反，天线结构11和空间调制表面结构12相对于彼此并作为同一雷达系统的一部分的布置就足够了。
然而，当将天线结构11和空间调制表面结构12布置在同一天线板上时，优选地，它们彼此不重叠。这在图5C、图6C和图7C的示例中示出。这里，省略了天线结构11的配置，并且仅示出了平面区域。这就是说，天线结构11的精确几何形状、形状和尺寸对于空间调制表面结构12的几何形状不是必要的。在这个示例中，空间调制表面结构12可以只是不与天线结构11重叠。
而且，如果空间调制表面结构12布置在天线板1上，则天线板1的其它部件(如波导、安装孔或安装凹槽)也可能影响空间调制表面结构12的布置。也就是说，空间调制表面结构12可以以不干扰天线板1的预期操作的方式布置在天线板1上。
为了更好地解释空间调制表面结构12，下面描述其一些示例性形状。然而，空间调制表面结构12的确切形状不限于此，只要它产生如上所述的异相反射就可以。
因此，作为另一优选实施方式，空间调制表面结构12可以包括从雷达系统的基线表面10突出和/或凹入的多个元件。这里，基线表面10可以是空间调制表面结构12的平均高度的虚拟表面，在其上设置构成空间调制表面结构12的元件，或者从其上去除部分以产生空间调制表面结构12。为方便起见，该“基线表面”也可称为“表面”。换句话说，每个元件可以从雷达系统的(任何板的)基线表面10突出或凹入。其示例在图2A至图2D中示出。当将雷达系统的板1(例如，如图1所示)垂直切割成两部分时，可以观察到这些形状。
在这些示例中，多个元件的空间尺寸可以是高度尺寸h和/或宽度尺寸b，其中，高度尺寸可以垂直于雷达系统的板1的(基线)表面10延伸，宽度尺寸可以平行于(基线)表面10延伸。
作为一个示例，图2A将空间调制表面结构12的横截面形状描绘为梯形，具有大约45°的倾斜角α。然而，该倾斜角α不限于此，并且可以从10°(例如，导致逐渐倾斜的梯形)变化到90°(例如，导致形状像方波的截面)。此外，宽度尺寸b、b1、b2和/或高度尺寸h可以是为实现上述异相反射而选择的尺寸。关于尺寸(包括高度尺寸h和/或宽度尺寸b)的细节将在后面描述。
作为另一个示例，图2B将空间调制表面结构12的横截面形状描述为正弦曲线。该正弦形状可以用于形成像空间调制表面结构12那样的波状图案(例如，当在图中未示出的深度维度上延伸时)，或者用于形成分布在空间调制的结构12的表面10上的正弦凸起和凹陷(例如，当在图中未示出的深度维度上重复时)。这里，宽度尺寸b和/或高度尺寸h可以是为实现如上所述的异相反射而选择的尺寸。关于尺寸(包括高度尺寸h和/或宽度尺寸b)的细节将在后面描述。
作为另一示例，图2C示出了由相对于雷达系统的表面10突出和凹入的半圆构成的空间调制表面结构12的横截面形状。如稍后将描述的，这些半圆可以用于形成像空间调制表面结构12(例如，当在未在该图中示出的深度维度上延伸时)或凸/凹半球(例如，当在未在该图中示出的深度维度上重复时)那样的波状图案。虽然在图2C中描述了突出和凹入半圆，但是可以只提供突出或凹入半圆，因为这降低了生产的复杂性。
尽管在两个相邻的半圆之间的表面10上可能有一个平坦的部分，但它们也可能相互接触(例如，如图2D所示，仅有突出的半圆)。这里，宽度尺寸b和/或高度尺寸h可以是选择用于实现如上所述的异相反射的尺寸。关于尺寸(包括高度尺寸h和/或宽度尺寸b)的细节将在后面描述。
空间调制表面结构12的元件的精确尺寸优选可以基于由天线结构11发射的波的波长λ。因此，作为另一个优选实施方式，天线结构11可以被配置成用于发射具有预定波长λ的信号并且多个元件的空间尺寸可以是(小于)(2n-1)×λ/2，其中，
换言之，每个元件的(空间)尺寸可以优选地基于天线结构11所使用的波长λ。具体地，该尺寸可以是这样的尺寸，使得通过雷达系统的板1的表面10的凸起和/或凹陷实现异相反射(如上所述)。这意味着，可以使用λ/2或“半λ”尺寸。
然而，尺寸不限于精确的λ/2，而是可以偏移λn，其中，n是不包括零的正整数(即，是所有正整数的一部分)。因此，可以通过(2n-1)×λ/2找到可能的尺寸，其中，/>此外，可以为空间调制表面结构12的元件选择不同的整数n。虽然对于元件使用相同的尺寸将导致规则形状的空间调制表面结构12，但是对于元件使用不同的尺寸将导致不规则形状的空间调制表面结构12。在任一情况下，都可以实现异相反射。
例如，天线结构11可以是用于在76GHz至81GHz之间的频带中操作的雷达天线结构。在这种情况下，尺寸可以是1mm或更大且4mm或更小。
作为另一优选实施方式，多个元件中的每一个可以具有预定形状，该预定形状沿着雷达系统的(基线)表面10上的预定方向交替和/或重复。换言之，多个元件的形状可以在平行于雷达系统的(基线)表面10(例如板1)的方向d1、d2上交替和/或重复。这意味着，空间调制表面结构12的三维图案可以由类似于图2A至图2D所示的那些图案的扩展的、重复的和/或交替的横截面形状121、122构成。这里，重复可以是规则的或不规则的，并且形状可以被缩放和/或组合以获得更加不规则形状的空间调制表面结构12。
当多个元件的形状交替时，每个元件的形状可以(重复地)例如在凹半球和凸半球之间切换(例如，如图4B或图5A至图5C所示)。结果，空间调制表面结构12可以具有交替的元件(例如交替的半球)。然而，该交替不限于半球，并且可以使用任何形状的组合。
而且，当使用两种不同形状的元件时，一组元件可以是第一形状，另一组元件可以是第二形状。当使用的形状的数量增加时，组的数量可以相应地增加。此外，每组的元件数量可以相等(例如，相等的50:50分布)或不相等。
多个元件的尺寸可以是高度尺寸h和/或宽度尺寸b，其中，高度尺寸可以垂直于雷达系统的(基线)表面10延伸，并且其中，宽度尺寸可以平行于雷达系统的(基线)表面10延伸。
为了更好地例示这种形状的尺寸，在图3A至图4B中，多个元件被描绘为在平面P上具有横截面形状121、122，平面P在垂直于雷达系统的表面10的高度方向dh上以及在平行于雷达系统的表面10的第一方向d1上延伸，其中，横截面形状121、122在平行于雷达系统表面的第二方向d2上延伸或重复。
作为具体示例，在图3A中，可以使用类似方波的形状121(例如图2A的形状，其中倾斜角α为90°)。该形状可以在第一方向d1上重复并且在第二方向d2上延伸以形成高峰和低谷(或谷)。这里，高度/宽度尺寸的大小可以针对形状的每次重复而变化，以获得不规则形状的空间调制表面结构12。为了更好地突出类似方波的形状121，在图3A中，它从横截面投影到平行于横截面的(虚拟)平面P上。然而，图3A的这个示例不限于90°的倾斜角α，并且如上所述的一个或更多个不同的角度也是可能的。此外，可以针对形状的每次重复和/或沿着形状的延伸改变倾斜角α，以获得不规则形状的空间调制表面结构12。
作为另一具体示例，在图4A中，可以使用类似方波的形状(例如，类似于图2A和图3A)。该形状可以在第一方向d1和第二方向d2上重复以形成高峰和低谷(或谷)。因此，可以获得类似于矩形突起和/或凹陷的方格图案的形状。因此，作为另一优选实施方式，多个元件中的至少一些可以具有相似(或相同)的形状，并且可以分布(或重复排列)在雷达系统的(基线)表面10的至少一部分上。换句话说，尽管例如图7A将凹半球描述为在表面上重复排列的元件，但是当使用不同形状的元件时，仅元件的子集或子组可重复排列。例如，如果使用凹半球和凸半球，元件可以重复地和交替地排列，例如如图6A所示。然而，可以将类似形状的元件组合在一起，而不具有例如如图6A所示的交替的不同形状的元件。
此外，虽然图3A描绘了相同的方波状形状在第一方向d1上的重复和在第二方向d2上的延伸，但是这些形状可以在高度尺寸、宽度尺寸和/或实际形状上变化。例如，类似方波的形状(例如图2A)可以与正弦曲线形状(例如图2B)或任何其它形状组合，以获得不规则或规则形状的空间调制表面结构12。
例如，如图10(俯视图)所示，空间调制表面结构12b具有规则排列的半球形元件13，空间调制表面结构12c具有不规则分布的半球形元件13。在图10中，虽然空间调制表面结构12a和12b的元件13被示为具有相同的尺寸和/或形状，但是它们可以被不同地确定尺寸和/或成形，并且以规则或不规则的方式分布在基线表面10上。
因此，作为另一优选实施方式，多个元件中的至少一个可以沿基线表面10的预定方向延伸。换句话说，如图3A和图3B所示，元件(由形状121、122描述)可以在方向d2上延伸、拉伸、挤压或伸长(在本公开中统称为“延伸”)，以形成具有方向性的结构。这种方向性可以由元件延伸产生的凹槽和/或凸脊表示。延伸的方向可以是沿着(或平行于)基线表面10的任何方向，并且可以优选地是上述方向d2(例如，宽度尺寸b的方向)。还可以想到使预定方向朝向(但不平行于)方向d1倾斜，例如使得预定方向不再平行于图3A和图3B中的平面P的法线。
作为另一优选实施方式，该预定方向可以对应于(至少一个)天线结构11，优选地，对应于天线结构11的极化。换言之，如果元件具有方向性的形状，例如具有在一个方向(例如长度方向或横截面形状被挤出的方向)上比在另一个方向(例如宽度方向或平行于限定横截面形状的平面的方向)上更长的尺寸的形状(从基线表面10上的自顶向下视图)，然后，天线结构11可以位于空间调制表面结构12的一个较长尺寸的末端。
例如，如图10(俯视图)所示，空间调制表面结构12a1具有在图10的上下方向上具有较长尺寸的延伸元件13。这里，天线11可以位于元件13的底端。
作为另一优选实施方式，预定方向可以对应于(至少一个)天线结构11的辐射方向。例如，参照图5C，如果天线结构11在±z方向上辐射波(对于该示例，图6C中指示的3d轴共同适用于图5C)，则元件(例如，具有正弦截面形状)延伸进入的方向可以是沿着z方向。
例如，如图10(俯视图)所示，空间调制表面结构12a1具有延伸的正弦元件13(或拉伸的半球形元件，是优选实施方式)，其指向朝向(或远离)天线结构11的方向。如果天线结构11在图10的上下方向上发射雷达波，则空间调制表面结构12a1的元件13的延伸方向对应于(或平行于)天线结构11的辐射方向和/或极化。结果，天线的增益不受空间调制表面结构的影响，即仅受反射的影响。
元件13的延伸不必是连续的。例如，图10中的空间调制表面结构12a2由两排多个延伸的正弦元件13(或拉伸的半球形元件，是优选实施方式)构成。这里，只要当从天线结构11的方向或其辐射方向看时元件13比宽度长，或者只要所得到的凹槽或凸脊限定了对应于如上所述的天线结构11的方向(包括其极化和/或辐射方向)，天线的增益就不会受影响，但是多反弹反射被减少。
在图10的示例中，尽管空间调制表面结构12a1和12a2的元件13被示出为间隔开，但是它们可以彼此接触以在图10的左至右方向上形成连续的波浪状(正弦或半球形)图案。此外，在图10的示例中，尽管空间调制表面结构12a2和12a2的元件13被图示为具有相同的尺寸和/或形状，但是它们可以规则地或不规则地不同地确定尺寸和/或成形，只要它们在图10的上下方向上取向。
然而，空间调制表面结构12的元件的形状不限于上述类似方波的形状(或其派生)，也可以是任何其它形状。例如，在图3B中，也可以使用突出和凹入半圆的形状122(例如，类似于图2C)。结果，如上所述，可以获得波状图案。类似地，当应用图2B的正弦形状时，可以获得如图5A至图5C中示例的几何形状。
关于图10，值得一提的是，单独指定的空间调制表面结构12a1、12a2、12b和12c可以被视为单个空间调制表面结构，覆盖基线表面10的未被天线结构11占据的区域。
作为另一个具体示例，在图4B中，可以使用一种形状(例如，像在图2C和图3B中)。该形状可以在第一方向d1和第二方向d2上重复以形成高峰和低谷(或谷)。由此可以获得散布在空间调制结构12(例如像图6A至图6C中的板)的表面10上的凹半球(图4B中带点的半球)和凸半球(图4B中的白半球)。尽管所得到的半球在表面10上排列成网格阵列，但是该排列可以是随机的和/或不规则的。也就是说，跨越表面10的二维定位和/或每个半球的宽度/高度尺寸可以变化。因此，作为另一优选实施方式，多个元件中的一个或更多个可以是凹半球或凸半球。如上面已经提到的，可以提供仅凸半球或仅凹半球作为构成空间调制表面结构12的元件。例如，当简单地省去凸半球而仅提供凹半球时，可以获得如图7A至图7C所示的板1c。而且，例如，当板内的部件可能干扰凸起元件(例如波导)时，可以只提供凹入元件(例如凹半球)。
在图3A至图4B中，第二方向d2基本垂直于第一方向d1。然而，这两个方向也可以不垂直，只要它们不平行即可。例如，它们可以以一定的角度倾斜，由此上述方格图案将变成钻石状或菱形的图案。这种配置在如下情况可能是优选的，天线结构11具有预定的辐射图，该预定的辐射图必须不被干扰或对于其需要避免某些反射。
总之，图3A至图4B中示例的形状不限于此，并且仅作为另一优选实施方式，多个元件中的每一个的横截面形状是正弦曲线和/或另一几何形状。这里，其它几何(横截面)形状可以是半圆形122、三角形、矩形121或梯形。任何这些形状的组合也是可能的。当使用横截面形状作为空间调制表面结构12的基础时，最小分量(例如正弦波或方波的单个波，或者单个半圆或三角形)可以构成单个元件。
此外，多个元件中的一个或更多个可以是突出的或凹入的(半)圆形或多边形。如果不能产生完美的半圆并且需要多边形突起和/或凹陷，则后者可能是有益的。然而，三角形、星形或任何其它二维多边形形状可以在法线方向上突出或凹入，以获得构成空间调制表面结构12的元件。任何这些形状的组合也是可能的。
此外，圆形或多边形的突起或凹陷之间的界面可以是倾斜的或圆形的。因此，不必沿着突出和/或凹入元件提供尖锐边缘。由此不仅降低了伤害的危险，而且避免了在尖锐边缘处的电子集中。
为了确保足够量的反射波被抵消，作为另一优选实施方式，空间调制表面12可以占据雷达系统的未覆盖基线表面10的至少5％到10％。换言之，由空间调制表面结构12占据的基线表面10的量可以是至少10％，或优选地至少20％，或更优选地至少30％。毕竟，随着用于雷达系统的天线板的尺寸增加，雷达系统的表面10的整个剩余区域(即“空闲区域”)都被空间调制表面结构12覆盖并不是必要的。尽管如此，优选覆盖技术上尽可能多的表面；例如，用空间调制表面结构12覆盖未被天线结构11占据的表面10的整个区域。当使用凹入元件时，板的深度也可能是相关的。例如，为了不与天线板(例如波导)内的部件碰撞或者为了不削弱板的结构完整性，空间调制表面结构12的凹入元件(例如凹半球)可以被省去、按比例缩小或者由突出元件(例如凸半球)代替。
关于材料的选择，作为另一优选实施方式，空间调制表面12的表面可以涂覆或镀有金属，优选铜和/或镁。为了便于制造，天线结构11和空间调制表面结构12可以由相同的材料涂覆或电镀，但是也可以使用不同的材料。
上述雷达系统可以安装在车辆中以支持ADAS/ADS。因此，本公开的另一实施方式是包括根据上述任一实施方式的雷达系统的车辆。上述修改及其相应的技术效果相互适用。

Claims (15)

1.一种雷达系统，该雷达系统包括至少一个天线结构(11)和至少一个空间调制表面结构(12)，其中，所述空间调制表面结构(12)被配置成从入射雷达波(2a)生成反射波的第一部分(2b1、2c1、2d1)和反射波的第二部分(2b2、2c2、2d2)，其中，所述反射波的第一部分(2b1、2c1、2d1)相对于所述反射波的第二部分(2b2、2c2、2d2)异相。
2.根据权利要求1所述的雷达系统，其中，所述反射无线电波的所述第一部分(2b1、2c1、2d1)与所述反射无线电波的所述第二部分(2b2、2c2、2d2)相比以±90°的容差被反射(2n－1)×180°，其中，
3.根据权利要求1或2所述的雷达系统，其中，所述空间调制表面结构(12)包括从所述雷达系统的基线表面(10)突出和/或凹入的多个元件。
4.根据权利要求3所述的雷达系统，其中，所述至少一个天线结构(11)被配置用于发射预定波长λ的信号；并且
其中，所述多个元件的空间尺寸被适配成在所述预定波长的(2n-1)×λ/2内，其中，
5.根据权利要求3或4所述的雷达系统，其中，所述多个元件中的每一个元件具有预定形状，所述预定形状在所述雷达系统的所述基线表面上沿着预定方向交替和/或重复。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的雷达系统，其中，所述多个元件中的至少一些元件的横截面形状是正弦和/或另一几何形状。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的雷达系统，其中，所述多个元件中的至少一个元件沿所述基线表面(10)沿预定方向延伸。
8.根据权利要求7所述的雷达系统，其中，所述预定方向与所述天线结构(11)的极化相对应。
9.根据权利要求7或8所述的雷达系统，其中，所述预定方向与所述天线结构(11)的辐射方向相对应。
10.根据权利要求3至6中任一项所述的雷达系统，其中，所述多个元件中的一个或更多个元件是凹半球或凸半球。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的雷达系统，其中，所述多个元件中的至少一些元件具有相同的形状，并且分布在所述雷达系统的所述基线表面(10)的至少一部分上。
12.根据权利要求3至11中任一项所述的雷达系统，其中，所述多个元件中的至少一些元件在所述雷达系统的所述基线表面(10)的至少一部分上重复地排列。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的雷达系统，其中，所述空间调制表面(12)占据所述雷达系统的未被覆盖的基线表面(10)的至少5％至10％。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的雷达系统，其中，所述空间调制表面(12)由金属制成、涂覆或镀敷有金属。
15.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求1至14中任一项所述的雷达系统。
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