CN1942778A - 超宽带短脉冲雷达 - Google Patents

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手代木扶
齐藤澄夫
内野政治
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Abstract

发射单元从天线向空间发射满足预定频谱屏蔽的短脉冲波。接收单元接收来自于空间中存在的物体的短脉冲波的反射波。信号处理单元根据来自所述接收单元的输出信号分析所述物体。所述发射单元具有：脉冲发生器，用于输出在预定频率上的具有预定宽度的脉冲信号；和突发脉冲振荡器，用于接收从所述脉冲发生器输出的脉冲信号，并且执行振荡操作达对应于所述脉冲信号的宽度的时间以输出短脉冲波。设置脉冲信号的宽度以及所述突发脉冲振荡器的振荡频率，以便短脉冲波的频谱的几乎整个主波瓣落在预定频谱屏蔽中的24.0到29.0GHz的范围中，以及对由所述预定频谱屏蔽保持的RR射频波发射禁止频带的辐射功率密度比所述主波瓣的峰值的辐射功率密度低20dB或更多。

Description

超宽带短脉冲雷达
技术领域
本发明涉及一种超宽带(UWB)短程雷达，尤其涉及一种采用下列技术的UWB短程雷达：所述技术能够使在22到29GHz的超宽带中使用的短程雷达符合国际无线电通信条例(RR)的规则。
背景技术
试图将使用UWB的短程雷达实际用作汽车短程雷达或用于具有视觉缺陷的人的雷达。
利用UWB的短程雷达象普通雷达一样从发射单元的天线向空间发射短脉冲波，接收从存在于空间的物体反射的波以执行对该物体的分析过程。
图24示出这种类型的短程雷达的发射单元的示意配置。
更具体而言，发射单元通过开关电路2接收从载波信号发生器1输出的UWB中的预定频率的载波信号S，通过预定频率的、从脉冲发生器3输出的脉冲信号Pa来通/断开关电路2，以产生短脉冲Pb，通过放大器4来放大短脉冲Pb，以及从天线5输出所放大的短脉冲Pb。
发明内容
然而，其中断开或闭合在载波信号S的路径中设置的开关电路2以产生短脉冲Pb的配置具有下列问题。由于开关电路2的不完全隔离而导致的泄漏，所以不能完全停止载波信号的输出。
具体地，在具有高频率的UWB中，难于防止载波泄漏(carrier leakage)，并且在使用UWB的短程雷达中，无脉冲时间大约是有脉冲时间的4倍。为此，载波泄漏的功率变得非常高。结果，短脉冲Pb的频谱密度Sx具有例如如图25中所示的特性，在对应于载波频率fc的位置上，泄漏分量S′相当突出。
该泄漏分量S′限制了对在正常发送时间输出的短脉冲波的反射波的实际接收灵敏度从而缩小了雷达的搜索面积，这使得难于检测到低反射率的障碍物。
关于UWB雷达系统，在下列非专利文献1中，美国联邦通信委员会(FCC)规定了图26中所示的频谱屏蔽(spectrum mask)。
非专利文献1
FCC 04-285 SECOND REPORT AND ORDER AND SECONDMEMORANDAM OPINION AND ORDER
2004年12月16日
这个频谱屏蔽公开于2004年12月16日。该频谱屏蔽比以前的频谱屏蔽规定得更精确。
在这个频谱屏蔽中，在UWB中，在从1.61到23.12GHz的范围以及29.0GHz或更大的范围中的功率密度被规定至-61.3dBm/MHz或更小，而在从23.12到23.6GHz的范围以及24.0到29.0GHz的范围中的功率密度被规定至-41.3dBm/MHz或更小。
为了保护用于射电天文学或勘测卫星业务(EESS)的无源传感器，在其中国际无线通信条例(RR)有意禁止了射频波发射的、从23.6到24.0GHz范围的所谓的RR射频波发射禁止频带(也称为限制频带)中，功率密度被抑制至-61.3dBm/MHz，其比传统的辐射功率密度低20dB。
在该频带中的辐射功率密度被限制。为此，当泄漏分量S′与如上所述一样大时，相应地，在正常发射时间的输出电平必须被设置为低，并且勘测距离等必定受到相当大的限制。
因此，如图26中所示，在UWB中，短脉冲Pb的载波频率可以和用于多普勒雷达的范围从24.05到24.25GHz的频带(短程设备[SRD])匹配，所述频带被允许发射密度为-41.3dBm/MHz的功率以防止由泄漏分量S′所导致的问题。
然而，RR射频波发射禁止频带出现在SRD频带附近，并且此外，通过由如上所述的脉冲信号来间歇发送载波信号而获得的脉冲调制信号具有几百兆赫到2GHz的频谱宽度。为此，当在接近RR射频波发射禁止频带的SRD频带中设置载波频率时，短脉冲频谱的具有非常高的电平的部分和RR射频波发射禁止频带重叠。因此，与在上述的最新频谱屏蔽中不同，难于将功率密度抑制到-61.3dBm或更小。
在RR射频波发射禁止频带中，为了防止地球勘测卫星被阻碍，对于在用于地球上的另一目标的射频波的垂直平面上的辐射方向(仰角方向)，在超过30度的范围中的辐射密度被规定为在辐射角0度到30度上的辐射密度的-25dB或更小(2005年6月或以后)。每几年该规定就会变得更严格。
因此，当在SRD频带中设置载波频率时，必须抑制天线的垂直平面的辐射角的范围以防止所发射的射频波的辐射方向较高。
然而，为了抑制天线的垂直平面的辐射角的范围，大多数天线元件必须设置在高度方向上以形成阵列。高度增加使得难于在汽车中安装雷达。为了解决现有技术中的问题。本发明的一个目的是提供一种UWB短程雷达，其实现在UWB中不会泄漏载波信号的方案，并且由此在符合按照UWB雷达所规定的频谱屏蔽时，防止RR射频波发射禁止频带和SRD频带被阻碍。
为了获得上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种UWB短程雷达，包括：
发射单元(32)，用于从天线(33)向空间(1)发射满足预定频谱屏蔽的短脉冲波(Pt)；
接收单元(40)，用于接收由存在于所述发射单元所发射的短脉冲波的空间中的物体(1a)产生的反射波(Pr)；和
信号处理单元(61)，用于根据来自所述接收单元的输出信号来执行对于所述物体的分析过程，
其中
所述发射单元具有：
脉冲发生器(23)，用于输出多个脉冲信号，每一脉冲信号在预定频率上具有预定宽度；和
突发脉冲(burst)振荡器(24)，用于接收从所述脉冲发生器输出的脉冲信号，并且执行振荡操作达对应于所述脉冲信号的宽度的时间以输出作为短脉冲波的短脉冲信号，以及
设置从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的宽度和周期以及从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲信号的振荡频率，以便从所述天线发射到所述空间的短脉冲波的频谱的几乎整个主波瓣落在预定频谱屏蔽中的24.0到29.0GHz的范围中，以及对由所述预定频谱屏蔽保持的RR射频波发射禁止频带的辐射功率密度比所述主波瓣的峰值辐射功率密度低不小于20dB。
为了获得上述目的，根据本发明的第二方面，提供一种根据第一方面的UWB短程雷达，其中
从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波的频谱的主波瓣的两个末端落在预定频谱屏蔽中的24.0到29.0GHz的范围中。
为了获取上述目的，根据本发明的第三方面，提供一种根据第一方面的UWB短程雷达，其中
从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波的频谱的主波瓣的低频侧上的侧波瓣和由预定频谱屏蔽保持的RR射频波发射禁止频带重叠。
为了获取上述目的，根据本发明的第四方面，提供一种根据第一方面的UWB短程雷达，其中
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元(24a)，包括：信号反相器(25)和用于延迟来自所述信号反相器的输出信号以反馈回输入端的反馈电路(26)，所述振荡单元在通过所述信号反相器的输入/输出响应时间和所述反馈电路的延迟时间所确定的频率上执行振荡；和
开关电路(24b)，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
为了获取上述目的，根据本发明的第五方面，提供一种根据第二方面的UWB短程雷达，其中
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元(24a)，包括：信号反相器(25)和用于延迟来自所述信号反相器的输出信号以反馈回输入端的反馈电路(26)，所述振荡单元在通过所述信号反相器的输入/输出响应时间和所述反馈电路的延迟时间所确定的频率上执行振荡；和
开关电路(24b)，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
为了获取上述目的，根据本发明的第六方面，提供一种根据第三方面的UWB短程雷达，其中
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元(24a)，包括：信号反相器(25)和用于延迟来自所述信号反相器的输出信号以反馈回输入端的反馈电路(26)，所述振荡单元在通过所述信号反相器的输入/输出响应时间和所述反馈电路的延迟时间所确定的频率上执行振荡；和
开关电路(24b)，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
为了获取上述目的，根据本发明的第七方面，提供一种根据第一方面的UWB短程雷达，其中
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元(24a)，包括：放大器(72)、连接到所述放大器的输入单元或输出单元的谐振器(73)、以及从所述放大器的输出侧到所述放大器的输入侧执行正反馈的反馈电路(74)，所述振荡单元在由所述谐振器所确定的频率上执行振荡；和
开关电路(24b)，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
为了获取上述目的，根据本发明的第八方面，提供一种根据第二方面的UWB短程雷达，其中
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元(24a)，包括：放大器(72)、连接到所述放大器的输入单元或输出单元的谐振器(73)、以及从所述放大器的输出侧到所述放大器的输入侧执行正反馈的反馈电路(74)，所述振荡单元在由所述谐振器所确定的频率上执行振荡；和
开关电路(24b)，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
为了获取上述目的，根据本发明的第九方面，提供一种根据第三方面的UWB短程雷达，其中
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元(24a)，包括：放大器(72)、连接到所述放大器的输入单元或输出单元的谐振器(73)、以及从所述放大器的输出侧到所述放大器的输入侧执行正反馈的反馈电路(74)，所述振荡单元在由所述谐振器所确定的频率上执行振荡；和
开关电路(24b)，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
为了获取上述目的，根据本发明的第十方面，提供一种根据第一方面的UWB短程雷达，其中
所述发射单元被提供有：滤波器(31)，用于抑制在从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波中包含的频率分量中的具有从23.6到24.0GHz的频率范围的分量。
为了获取上述目的，根据本发明的第十一方面，提供一种根据第二方面的UWB短程雷达，其中
所述发射单元被提供有：滤波器(31)，用于抑制在从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波中包含的频率分量中的具有从23.6到24.0GHz的频率范围的分量。
为了获取上述目的，根据本发明的第十二方面，提供一种根据第三方面的UWB短程雷达，其中
所述发射单元被提供有：滤波器(31)，用于抑制在从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波中包含的频率分量中的具有从23.6到24.0GHz的频率范围的分量。
为了获取上述目的，根据本发明的第十三方面，提供一种根据第四方面的UWB短程雷达，其中
所述发射单元被提供有：滤波器(31)，用于抑制在从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波中包含的频率分量中的具有从23.6到24.0GHz的频率范围的分量。
为了获取上述目的，根据本发明的第十四方面，提供一种根据第七方面的UWB短程雷达，其中
所述发射单元被提供有：滤波器(31)，用于抑制在从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波中包含的频率分量中的具有从23.6到24.0GHz的频率范围的分量。
为了获取上述目的，根据本发明的第十五方面，提供一种根据第一方面的UWB短程雷达，其中
所述发射单元的天线具有通过在天线元件(123)周围环绕空腔(30)而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
为了获取上述目的，根据本发明的第十六方面，提供一种根据第二方面的UWB短程雷达，其中
所述发射单元的天线具有通过在天线元件(123)周围环绕空腔(30)而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
为了获取上述目的，根据本发明的第十七方面，提供一种根据第三方面的UWB短程雷达，其中
所述发射单元的天线具有通过在天线元件(123)周围环绕空腔(30)而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
为了获取上述目的，根据本发明的第十八方面，提供一种根据第四方面的UWB短程雷达，其中
所述发射单元的天线具有通过在天线元件(123)周围环绕空腔(30)而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
为了获取上述目的，根据本发明的第十九方面，提供一种根据第七方面的UWB短程雷达，其中
所述发射单元的天线具有通过在天线元件(123)周围环绕空腔(30)而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
为了获取上述目的，根据本发明的第二十方面，提供一种根据第八方面的UWB短程雷达，其中
所述发射单元的天线具有通过在天线元件(123)周围环绕空腔(30)而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
在具有该配置的、根据本发明的UWB短程雷达中，响应于脉冲信号，执行振荡操作达对应于所述脉冲信号的脉冲宽度的时间的突发脉冲振荡器产生短脉冲波。为此，理论上不发生载波信号的泄漏，几乎整个主波瓣可以被设置在不和UWB中的从23.6到24GHz的RR射频波发射禁止频带重叠的频域中，以便可以实现符合FCC的规定的UWB短程雷达。
在根据本发明的UWB短程雷达中，抑制在RR射频波发射禁止频带中的信号的滤波器或天线也被用做在发射单元中的滤波器或天线，以便可以更可靠地防止射频波对RR射频波发射禁止频带的辐射。
附图说明
图1是被示出以说明根据本发明的第一实施例的UWB短程雷达的配置的方框图。
图2是被示出以说明用于图1中的UWB短程雷达的发射单元的突发脉冲振荡器的一个示例的配置的方框图。
图3是被示出以说明图2中的突发脉冲振荡器的操作的时序图。
图4是被示出以说明用于图1的UWB短程雷达的发射单元的突发脉冲振荡器的另一示例的配置的方框图。
图5是被示出以说明用于图1的UWB短程雷达的发射单元的突发脉冲振荡器的再一个示例的配置的方框图。
图6是示出在载波频率为26.5GHz、脉冲宽度Tp为1ns时从图1的突发脉冲振荡器输出的信号的频谱功率密度分布的曲线图。
图7是示出用于图1的UWB短程雷达的发射单元的BRF的阻尼(damping)特性的曲线图。
图8是被示出以说明用作图1的UWB短程雷达的发射单元的发射天线的圆极化天线的配置的透视图。
图9是被示出以说明用作图1的UWB短程雷达的发射单元的发射天线的圆极化天线的配置的前视图。
图10是被示出以说明用作图1的UWB短程雷达的发射单元的发射天线的圆极化天线的配置的后视图。
图11是沿图9中的线11-11所取的放大截面图。
图12是沿图10中的线12-12所取的放大截面图。
图13是被示出以说明其中应用了图9中的圆极化天线的顺序旋转阵列的配置的后视图。
图14是被示出以说明在图13的顺序旋转阵列的配置中、被设置成将谐振器的谐振频率设置于RR射频波发射禁止频带中的圆极化天线的增益特性的曲线图。
图15是被示出以说明用于图1的UWB短程雷达的接收单元的检测电路的线性乘法器的的一个示例的配置的方框图。
图16是被示出以说明图15中的线性乘法器的操作的时序图。
图17是被示出以说明用于图1中的UWB短程雷达的接收单元的采样和保持电路的配置的原理图。
图18是被示出以说明用于图1中的UWB短程雷达的发射单元的突发脉冲振荡器的另一示例的配置的方框图。
图19是被示出以说明图18中的突发脉冲振荡器的具体配置的方框图。
图20是被示出以说明用于图1中的UWB短程雷达的发射单元的突发脉冲振荡器的再一示例的配置的方框图。
图21是被示出以说明图20中的突发脉冲振荡器的具体示例的配置的方框图。
图22是被示出以说明用于图1中的UWB短程雷达的发射单元的突发脉冲振荡器的再一示例的配置的方框图。
图23是被示出以说明图20中的突发脉冲振荡器的具体示例的配置的方框图。
图24是被示出以说明传统短程雷达的配置的方框图。
图25是被示出以说明传统短程雷达的频谱功率密度分布的曲线图。
图26是被示出以说明由FCC规定的频谱屏蔽的曲线图。
具体实施方式
下面将参照附图来说明本发明的几个实施例。
(第一实施例)
图1是被示出以说明根据应用了本发明的第一实施例的UWB短程雷达20的配置的方框图。
UWB短程雷达20主要包括：发射单元21，用于从天线22向空间1发射满足预定频谱屏蔽的短脉冲波Pt；接收单元40，用于接收通过存在于由发射单元21所发射的短脉冲波Pt的空间1中的物体1a获得的反射波Pr；以及信号处理单元61，用于根据来自接收单元40的接收信号执行对该物体的分析过程。发射单元21具有：脉冲发生器23，以预定频率输出多个脉冲信号，其中每一脉冲信号都具有预定宽度；以及突发脉冲振荡器24，用于接收从所述脉冲发生器23输出的脉冲信号，并且执行振荡操作达对应于所述脉冲信号的宽度的时间，从而输出作为短脉冲波的短脉冲信号。设置从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的宽度和周期以及从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲信号的振荡频率，以便从天线发射到空间的短脉冲波的频谱的几乎整个主波瓣落在预定频谱屏蔽中的24.0到29.0GHz的范围内以及对由预定频谱屏蔽保持的RR射频波发射禁止频带的辐射功率密度比主波瓣的峰值辐射功率密度低不少于20dB。
更具体而言，UWB短程雷达20是由发射单元21、接收单元40、模拟/数字(A/D)转换器60、信号处理单元61和控制单元62构成。
发射单元21被配置成在每次发射单元21接收到例如以预定频率输出的发射触发信号G时产生具有预定宽度Tp(例如1ns)和预定载波频率Fc(例如26GHz)的短脉冲波(突发脉冲波)Pt，以及被配置成将该短脉冲波Pt从天线22发射到空间1。
如图1所示的发射单元21除了天线22之外，还具有：脉冲发生器23，用于同步于发射触发信号G的电平在预定方向(例如，上升方向)上转变的定时，而产生具有宽度Tp(例如1ns)的脉冲信号Pa；以及突发脉冲振荡器24，用于在仅仅从脉冲发生器23接收到脉冲信号Pa的时间Tp(仅仅对应于脉冲宽度的时间Tp)振荡输出具有载波频率Fc的短脉冲(突发脉冲信号)Pb。
在这种情况下，可以构思作为突发脉冲振荡器24的各种配置。
例如，象在图2中所示的突发脉冲振荡器24，突发脉冲振荡器由振荡单元24a、反相器(信号反相器)25和反馈电路26构成，其中，所述反馈电路26将来自反相器25的输出信号延迟预定时间(T1)以将所延迟的信号反馈回输入端。突发脉冲振荡器被配置成：通过由脉冲信号Pa断开或闭合的开关电路24b，将振荡单元24a的操作状态切换至振荡状态和振荡停止状态中的任何一种。
反馈电路26由L型低通滤波器(LPF)、T型低通滤波器(LPF)或由例如电阻器(或线圈)和电容器组成的器件等构成。
插入开关电路24b以断开或闭合在反相器25的输入端(可以是输出端)和地线之间的电路。如图3的(a)中所示，通过由半导体器件构成的电子开关来构造开关电路24b以便当脉冲信号Pa处于低电平(无脉冲输入状态)时开关电路24b被设置于闭合状态，而当脉冲信号Pa处于高电平(脉冲输入状态)时开关电路24b被设置于断开状态。
当开关电路24b闭合时，来自反相器25的输出处于高电平，而来自反馈电路26的输出也最初处于高电平。然而，反馈电路26被开关电路24b强制固定在低电平。
当开关电路24b断开时，从反馈电路26输出的原始高电平输出被输入到反相器25，而没有被延迟，如图3的(b)中所示。
当反相器25的输入/输出的响应延迟时间T0过去之后，来自反相器25的输出变成低电平，如图3的(c)中所示。
当在响应延迟时间T0过去之后、经过反馈电路26的延迟时间T1时，到反相器25的输入变成低电平，如图3的(b)中所示。
当在经过延迟时间T1之后、再次经过响应延迟时间T0时，来自反相器25的输出变成高电平，如图3的(c)中所示。
在开关电路24b断开的同时重复操作，并且振荡单元24a以突发脉冲的形式振荡输出具有1/2(T0+T1)的频率的矩形波。当开关电路24b闭合时，停止振荡单元24a的振荡操作。
设置反馈电路26的时间常数(延迟时间)，以便短脉冲Pb的频率1/2(T0+T1)是例如26.5GHz。
由于发射单元21被配置成通过脉冲信号Pa来控制突发脉冲振荡器24自身的振荡操作，所以理论上不发生载波泄漏。
因此，可以在仅仅考虑在振荡过程中输出的短脉冲波的瞬时功率的情况下执行在使用UWB中规定的功率密度限制。可以最有效地使用UWB的频谱屏蔽所规定的功率。
由于不发生载波泄漏，所以主波瓣可以设置在UWB的频谱屏蔽上的任意位置。可以防止主波瓣的几乎整个区域与RR射频波发射禁止频带重叠。
如图4中所示，可以由晶体管构成反相器25和开关电路24b。
更具体而言，反相器25由晶体管Q1和负载电阻器R1构成。反馈电路26连接在反相器25的集电极输出端和反相器25的基极输入端之间。
开关电路24b由晶体管Q2构成。当要输入到晶体管Q2的基极的脉冲信号Pa处于高电平时，集电极和发射极电导通，并且晶体管Q1的输出电平被强制固定到低电平以停止振荡单元24a的振荡操作。
当脉冲信号Pa变成低电平时，晶体管Q2截止。为此，由晶体管Q1和反馈电路26来激活振荡单元24a的振荡操作。
在图4中，晶体管Q3和负载电阻器R2是用于输出振荡信号的电路，并且被配置成比较在晶体管Q1的发射极上出现的振荡信号电压和输入到基极的参考电压Vr的大小以输出来自集电极侧的比较结果。
在图4中，被添加附图标记I的元件是电流源。
图5示出其中由NOR电路27构成反相器25和开关电路24b的突发脉冲振荡器24的一个例子。
在具有该配置的突发脉冲振荡器24中，与上述情况相反，使用具有负逻辑的脉冲信号Pa′。当脉冲信号Pa′处于高电平时(无脉冲输入期间)，来自NOR电路27的输出被强制固定于低电平，以设置振荡停止状态。当脉冲信号Pa′处于低电平时(脉冲输入期间)，使得NOR电路27充当反馈电路26的反相器，以设置振荡状态。
图6示出在载波频率和脉冲宽度Tp分别为26.5GHz和1ns时从突发脉冲振荡器24输出的信号Pb的谱功率密度分布Sx。具有频谱分布Sx的主波瓣的两个末端(其上输出功率理论上为零的频率)是26.5±1GHz。
通常，当分别由τ和fc表示脉冲宽度和中心频率时，具有频谱分布Sx的主波瓣的末端由fc±1/τ来表达。
因此，主波瓣与23.6到24GHz的RR射频波发射禁止频带不重叠。
在主波瓣两侧的侧波瓣和RR射频波发射禁止频带重叠。然而，通常，侧波瓣的电平大大低于主波瓣的电平，并且因而，侧波瓣不产生任何问题。
如后所述，BRF 31和发射天线22可以抑制RR射频波发射禁止频带的分量。
在图6中，短脉冲波Pt的频谱的整个主波瓣被设置在UWB中的大于RR射频波发射禁止频带的区域中。但是，这不限制本发明。可以设置突发脉冲振荡器24的振荡频率以及脉冲信号Pa的宽度和周期以便主波瓣的几乎整个区域被设置在24.0到29GHz的范围中。
在这种情况下，可以将主波瓣的几乎整个区域(例如频谱Sx的峰值到-20dB的范围)考虑作为一个参考。此时的峰值是-41.3dBm/MHz，主波瓣的低电平总是RR射频波发射禁止频带的规定电平(即-61.3dB/MHz)或更小，以满足规定屏蔽。
然而，当RR射频波发射禁止频带中，侧波瓣的电平超过-61.3dB/MHz时，可以通过发射天线22或BRF 31的陷波功能(将在后面描述)来衰减该电平。
从突发脉冲振荡器24输出的短脉冲(突发脉冲信号)Pb被功率放大器30放大至规定功率，并且将其通过BRF 31提供给发射天线22。从发射天线22向作为探测目标的空间1发射短脉冲波Pt。
在这种情况下，例如，如在图7中所示，抑制对来自反相器25的输出信号的带外不必要的发射的带阻滤波器(BRF)31是对23.6到24GHz的RR射频波发射禁止频带具有大的阻尼特性的陷波滤波器。BRF 31还减小了对RR射频波发射禁止频带的发射电平。
配置功率放大器30的增益以便通过控制单元62来改变(将在后面描述)。
向空间1发射短脉冲波Pt的发射天线22要求宽带特性以便有效地向该空间发射UWB的短脉冲波Pt。
在这个实施例中，在UWB中，使用螺旋元件的圆极化天线被用做可用于UWB中的宽带中的天线。
自然，替代圆极化天线，也可以使用利用蝴蝶结天线等的线性极化天线作为元件。
图8到12示出发射天线22的基本结构。
发射天线22例如具有：介电基底121，其具有1.2mm的厚度，并且由具有小介电常数(大约3.5)的基底材料构成；接地导体122，形成在所述介电基底121的一表面侧(图8和9中的后表面侧)；非平衡天线元件123，具有按照在所述介电基底121的相对表面侧(图8和9中的前表面侧)上的图形形成的顺时针矩形螺旋；以及馈电管脚125，其一端连接至在螺旋中心侧上的天线元件123的末端部分(馈电点)，并且在介电基底121的深度方向上穿透介电基底121以便通过接地导体122的孔122a。
通过非平衡馈线(例如同轴电缆、利用接地导体122作为地线的共面线、微波传输带(将在后面描述)等)，从馈电管脚125的另一端侧向发射天线22提供电，以便使得能够从天线元件123发射逆时针圆极化射频波。
然而，在具有这样的结构的天线中，激励沿介电基底121的表面的表面波以使得由于在某些情况中的表面波的波动而不能获得期望的特性。
因此，在根据该实施例的发射天线22中，如图11和12所示，每一柱形金属柱130的一端连接到接地导体122以穿透介电基底121，而延伸至介电基底121的相对表面的另一端被以预定间隔设置，以便环绕天线元件123，从而构成空腔结构。而且，在介电基底121的相对表面上，金属柱130的另一端沿排列所述金属柱130的方向而顺序被短路，并且从框状导体132和所述金属柱130之间的连接位置延伸到所述天线元件123的所述框状导体132被配置成抑制表面波。
从所述框状导体132的空腔的内壁延伸到所述框状导体132的内侧的距离(下文中将被称为边缘宽度(rim width))由LR表示，所述距离LR对应于在空腔中的射频波的传播波长的大约1/4。
通过例如对穿透介电基底121的孔的内壁进行电镀(通孔电镀)来实现所述金属柱130。
螺旋地激励具有所述框状导体132的空腔以抑制表面波，以便可以获得在整个宽带上具有良好对称性的方向性的圆极化天线。
即使由诸如蝴蝶结天线之类的线性极化天线元件来激励空腔，也可以获得具有类似于圆极化的宽带特性的宽带特性的线性极化天线。
可以在各种UWB通信系统中各自使用发射天线22。然而，当UWB雷达所需的增益不足时，或当波束必须被变窄时，可以排列天线22。
当排列圆极化天线时，可以采用抑制交叉极化波以使得能够改进整个天线的极化特性的顺序旋转阵列。
如在下列非专利文献2中所公开的顺序旋转阵列是其中在同一平面上排列多个(N个)同样的天线元件的阵列天线。在该阵列天线中，排列天线元件以便在径向方向中的轴附近，每p·π/N弧度顺序旋转天线元件，并且使得对各个天线元件的馈入相位根据天线元件的排列角度而转变每一p·π/N弧度。
在这种情况下，参考符号p是大于等于1并且小于等于N-1的整数。
非专利文献2：
T.Teshirogi等，Wideband Circularly Polarized Array Antenna with SequentialRotation and Phase Shift of Elements，ISAP-85，024-3，第117到120页，1985。
利用这种结构，在整个天线中的交叉极化波分量被消除，并且甚至在各个天线元件的极化特性是不完全圆极化波(更具体而言，椭圆极化波)时，也能够获得几乎完全的圆极化特性。
图13示出其中通过使用上述原理来排列天线元件的发射天线22的配置。
构造发射天线22，以便在垂直长矩形公共介电基底121′和接地导体(未示出)上，多个天线元件123排列成2列和4级。
在发射天线22的接地导体侧，形成用于向所述多个天线元件分配馈送激励信号的馈电单元(未示出)。
在介电基底121′的表面上，如在上述实施例中，八个天线元件123(1)到123(8)排列成2列和4级，其中每一天线元件以顺时针矩形螺旋的形式形成。
天线元件123(1)到123(8)由通过排列金属柱130而形成的空腔所环绕，其中所述金属柱的一端连接到接地导体。而且，金属柱130的另一端通过框状导体132′沿着金属柱130的排列方向连接，以便防止每一天线元件产生表面波，其中，所述框状导体132′从在天线元件123(1)到123(8)和金属柱130之间的连接位置向天线元件123延伸预定距离(对应于边缘宽度LR)。
在发射天线22中，在介电基底上排列由金属柱130和框状导体132′构成的空腔来构造谐振器，并且可以通过圆极化天线元件来激励该谐振器。
由于发射天线22是谐振器，所以发射天线22具有谐振频率。在该频率上，天线的输入阻抗变得非常高以防止发射。
通过谐振器和圆极化天线元件的结构参数来确定谐振频率。
结果，天线增益的频率特性在该谐振频率附近被突然深深地下陷。
当谐振频率被调节至例如RR射频波禁止频带(23.6到24.0GHz)时，可以相当大地减少对地球勘测卫星的干扰。
图14示出通过测量具有图13所示的配置的、实验制造的天线的主极化波的顺时针圆极化分量(RHCP)以及交叉极化波的逆时针圆极化分量(LHCP)的增益的频率特性而获得的结果。
在这个例子中，主极化波分量在整个24.5到31GHz的范围上具有13dBi或更大的增益。可以理解：在RR射频波禁止频带中发生从峰值电平下降大约20dB的尖锐陷波。
适当地选择谐振器和螺旋天线元件中的任意一个或两个的结构参数，以使得可以容易地将发生陷波的频率和上述的RR射频波禁止频带匹配。
因此，当根据RR射频波禁止频带使用陷波频率时，以及当采用没有上述载波泄漏的突发脉冲振荡器24和在RR射频波禁止频带中具有陷波频率的BRF 31时，可以容易地减少射频波对RR射频波禁止频带的辐射电平达20dB或更多。可以满足通过FCC的新规则而获得的频谱屏蔽。
从具有上述配置的发射天线22输出到空间1的短脉冲波Pt被存在于空间1中的物体1a所反射，并且接收单元40的接收天线41接收反射波Pr。
接收天线41具有和发射天线22的配置相同的配置。
然而，圆极化射频波具有其中极化旋转方向被反射所反转的属性。为此，使得发射天线和接收天线的极化旋转方向彼此相反，以便抑制二次反射分量(更严格来说，偶数阶反射分量)以使得可以选择一次反射分量(更严格来说，奇数阶反射分量)。
结果，在短程雷达中，可以减少由二次反射产生的虚像。
从已接收反射波Pr的接收天线41输出的接收信号R由低噪声放大器(LNA)42放大，并且然后由具有大约2GHz的带宽的带通滤波器(BPF)43进行频带限制。
检测电路44检测经过频带限制的反射信号R′。
配置LNA 42的增益以便由控制单元62来改变该增益。
由下列部件来构成检测电路44：分支电路45，用于在共模(0度)中分路从BPF 43输出的反射信号R′；线性乘法器46，用于线性相乘在共模中所分路的反射信号；以及低通滤波器(LPF)47，用于从来自线性乘法器46的输出信号提取基带分量W。
线性乘法器46包括诸如利用双平衡混频器的方案之类的几个方案，作为高速运行的线性乘法器，构思了通过使用吉尔伯特混频器来构造线性乘法器的方法。
如图15所示，吉尔伯特混频器由三个微分放大器46a、46b和46c构成。
第一信号V1被微分输入到微分放大器46a，而第二信号V2被微分输入到两个微分放大器46b和46c，所述微分放大器46b和46c连接到微分放大器46a的负载侧。在这种情况下，仅仅从负载电阻器R3和R4输出等于第一信号V1和第二信号V2的乘积的信号分量。
在与短脉冲的同相(common phase)中，当例如如图16的(a)中所示的正弦信号S(t)输入到具有该配置的线性乘法器46时，来自线性乘法器46的输出信号具有通过将如图16的(b)中所示的输入信号S(t)平方所得到的波形。波形的包络曲线(基带)W和输入信号S(t)的功率成比例。
由多个微分放大器构成的线性乘法器46可以由单片微波集成电路(MMIC)来构造以具有非常小的尺寸。而且，由于不需要向线性乘法器46提供本地信号，所以线性乘法器46需要低功耗。
由检测电路44获得的基带信号W被输入到采样保持电路48。
作为原理图，如图17中示出的采样保持电路48具有这样的配置：基带信号W通过开关48c而输入到由电阻器48a和电容器48b构成的集成电路。
采样保持电路48闭合开关48c以在来自脉冲发生器49的脉冲信号Pc处于高电平(或低电平)的同时对基带信号W积分。当脉冲信号Pc变成低电平时，采样保持电路48断开开关48c以保持积分结果。
每当在接收到在发射触发信号G后输出的接收触发信号G′时，脉冲发生器49产生具有预定宽度Tc的脉冲信号Pc，并且向采样保持电路48输出该脉冲信号Pc。
因此，接收单元40对从接收到接收触发信号G′到经过预定时间Tc之间接收的反射波Pr执行检测处理。
虽然未示出，配置脉冲信号Pc的宽度Tc以便由控制单元62来改变该宽度Tc。
紧接在信号H被保持和输入到信号处理单元61之后，由采样保持电路48积分和保持的信号H被A/D变换器60变换成数字值。
信号处理单元61根据由接收单元40获得的信号H来分析存在于空间1中的物体1a，并且通过输出装置(未示出，例如，显示单元或语音发生器)来通知用户该分析结果，或通知控制单元62控制所需的信息。
控制单元62根据关于信号处理单元61的预定方案或根据信号处理单元61的处理结果来执行对于发射单元21和接收单元40的各种控制(在触发信号G和G′之间的延迟时间的可变控制等)，以便使得短程雷达20执行期望距离的区域的勘测。
在上述的UWB短程雷达20中，采用其中将来自反相器的输出延迟反馈回输入以执行振荡的配置作为突发脉冲振荡器24。
然而，如在图18中所示的突发脉冲振荡器24的振荡单元24a中，也可以采用其中通过反馈电路74、将来自利用谐振器73作为负载的放大器72的输出正反馈回放大器72的输入端以执行振荡的配置。
在这种情况下，如上所述，通过开关电路24b，在放大器72的输入端或输出端和地线之间的电路被断开或闭合，以便将振荡单元24a切换到振荡操作状态和振荡停止状态。
图19示出图18中的突发脉冲振荡器24的更具体的电路。
在图19中，振荡单元24a具有：通过将线圈L1和电容器C1彼此并联连接形成的谐振器73a；由利用谐振器73a作为负载的晶体管Q1和基极电阻器R1构成的放大器72a；通过将线圈L2和电容器C2彼此并联连接形成的谐振器73b；以及由利用谐振器73b作为负载的晶体管Q2和基极电阻器R2构成的放大器72b。
晶体管Q1的集电极(放大器72a的输出)和晶体管Q2的基极(放大器72b的输入)通过电容器C3彼此相连。
晶体管Q2的集电极(放大器72b的输出)和晶体管Q1的基极(放大器72a的输入)通过电容器C4彼此相连。
而且，晶体管Q1和Q2的发射极通过恒流源I1连接到负电源Ve。
晶体管Q1和Q2的基极电阻器R1和R2连接到偏置电源Vb。
振荡单元24a通过交替导通/截止晶体管Q1和Q2来继续振荡操作。为此，当作为两个放大器之一的放大器72a被用做主放大器时，作为两个晶体管中的另一个的放大器72b构成反馈电路74，所述反馈电路通过放大器72b反向放大来自放大器72a的输出以将该输出正反馈到放大器72a的输入端。
当多个放大器被认为是一个其中放大器72a和放大器72b分别作为前级和后级的同相放大器时，将来自后级放大器72b的信号反馈回前级放大器72a的电容器C4构成反馈电路74。
在任何情况下，可以将振荡单元24a认为是由谐振器、放大器和反馈电路构成的振荡单元。
在具有该配置的振荡单元24a中，可以输出其相位被反转的两相位的突发脉冲振荡信号Pb1和Pb2。
另一方面，开关电路24b由晶体管Q3构成，晶体管Q3的集电极连接到地线，发射极连接到放大器72a的晶体管Q1(或另一晶体管Q2)的基极。
当由脉冲发生器3的基极接收的脉冲信号P处于低电平时，在集电极和发射极之间的状态被设置成断开状态，而维持正反馈回路以将振荡单元24a设置于振荡状态中。当脉冲信号P处于高电平时，在集电极和发射极之间的状态被设置成闭合状态，以便将振荡单元24a设置于振荡停止状态中，从而防止执行正反馈。
在突发脉冲振荡器的例子中，通过开关电路24b，闭合在放大器72的输入端和地线之间的电路以便防止执行正反馈。
然而，开关电路24b可以连接在放大器72的输出端和地线之间(即与谐振器73并联)。
在这种情况下，当通过脉冲信号Pa闭合开关电路24b以将放大器72的输出端连接到地线(谐振器73被短路)时，如上所述，不执行到放大器72的输入端的正反馈，并且振荡单元24a被设置于振荡停止状态中。
在上述电路中，正反馈回路连接到地线以防止执行正反馈。
然而，在具有两个谐振器73a和73b的振荡单元24a中，两个谐振器73a和73b的谐振频率彼此相等是谐振条件之一。为此，谐振器之一的谐振频率被切换至和期望的谐振频率大大不同的频率以便使得可以防止执行正反馈。
在上述实施例中，充分地防止对放大器72的输入端执行正反馈以便设置振荡停止状态，而放大器72被固定设置于激活状态中。为此，可以间歇输出依赖于脉冲信号的电平的振荡信号，而在保持对于开关电路24b的开关的高速响应的同时不泄漏。
如在图20中所示的突发脉冲振荡器24中，开关电路24b连接到突发脉冲振荡器24的放大器72的电源线，而放大器72的电源(包括偏置电源)被调节以便也使得可以停止振荡操作。
更具体而言，如图21中所示，由晶体管Q3构成的开关电路24b被用于替代恒流源I1，从而通过脉冲信号P来导通/截止晶体管Q3。结果，振荡单元24a在振荡状态和振荡停止状态之间切换以间歇地输出振荡信号。
虽然未示出，但是可以通过开关电路24b来调节偏置电源Vb的提供以间歇地输出振荡信号。
在其中如上所述控制对放大器72的电源供应以产生突发脉冲波的配置中，在提供电源之后，不能立即启动振荡操作。
在这种情况下，如在图22中所示的突发脉冲振荡器24中，使用执行开关电路24b的操作的相反操作的开关电路75。开关电路75仅仅在其中停止对放大器72的电源供应期间闭合以使得预定电流流入谐振器73。
开关电路75在开关电路24b被闭合以提供电源的时间被断开，并且从谐振器73产生通过瞬时现象产生的并且具有谐振频率的信号，以没有延迟地将振荡单元24a转换到振荡状态。
图23示出图22中的突发脉冲振荡器24的更具体的例证性电路。
更具体而言，在例证性电路中，通过由晶体管Q4构成的开关电路75，断开或闭合在作为谐振器之一的谐振器73a和放大器72a中的一个(或两者)以及电源Ve之间的电路。
通过反转脉冲信号Pa而获得的信号Pa′被提供给晶体管Q4的基极。
在上述的每一谐振突发脉冲振荡器24中，谐振器73既可以由LC型谐振器构成，也可以由传输线型(例如，λ/4型)谐振器构成。
因此，根据上述的本发明，解决了现有技术的问题，实现了在UWB中不发生载波信号的泄漏的方案。结果，可以提供一种在符合被规定为UWB雷达的频谱屏蔽的同时，防止RR射频波禁止频带和SRD频带受到妨碍的UWB短程雷达。

Claims (20)

1、一种UWB短程雷达，其特征在于包括：
发射单元，用于从天线向空间发射满足预定频谱屏蔽的短脉冲波；
接收单元，用于接收由存在于所述发射单元所发射的短脉冲波的空间中的物体产生的反射波；和
信号处理单元，用于根据来自所述接收单元的输出信号来执行对于所述物体的分析过程，
其中
所述发射单元具有：
脉冲发生器，用于输出多个脉冲信号，每一脉冲信号在预定频率上具有预定宽度；和
突发脉冲振荡器，用于接收从所述脉冲发生器输出的脉冲信号，并且执行振荡操作达对应于所述脉冲信号的宽度的时间以输出作为短脉冲波的短脉冲信号，以及
设置从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的宽度和周期以及从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲信号的振荡频率，以便从所述天线发射到所述空间的短脉冲波的频谱的几乎整个主波瓣落在预定频谱屏蔽中的24.0到29.0GHz的范围中，以及对由所述预定频谱屏蔽保持的RR射频波发射禁止频带的辐射功率密度比所述主波瓣的峰值辐射功率密度低不少于20dB。
2、如权利要求1所述的UWB短程雷达，其特征在于：
从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波的频谱的主波瓣的两个末端落在预定频谱屏蔽中的24.0到29.0GHz的范围中。
3、如权利要求1所述的UWB短程雷达，其特征在于：
从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波的频谱的主波瓣的低频侧上的侧波瓣和由预定频谱屏蔽保持的RR射频波发射禁止频带重叠。
4、如权利要求1所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元，包括：信号反相器和用于延迟来自所述信号反相器的输出信号以反馈回输入端的反馈电路，所述振荡单元在通过所述信号反相器的输入/输出响应时间和所述反馈电路的延迟时间所确定的频率上执行振荡；和
开关电路，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
5、如权利要求2所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元，包括：信号反相器和用于延迟来自所述信号反相器的输出信号以反馈回输入端的反馈电路，所述振荡单元在通过所述信号反相器的输入/输出响应时间和所述反馈电路的延迟时间所确定的频率上执行振荡；和
开关电路，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
6、如权利要求3所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元，包括：信号反相器和用于延迟来自所述信号反相器的输出信号以反馈回输入端的反馈电路，所述振荡单元在通过所述信号反相器的输入/输出响应时间和所述反馈电路的延迟时间所确定的频率上执行振荡；和
开关电路，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
7、如权利要求1所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元，包括：放大器、连接到所述放大器的输入单元或输出单元的谐振器、以及从所述放大器的输出侧到所述放大器的输入侧执行正反馈的反馈电路，所述振荡单元在由所述谐振器所确定的频率上执行振荡；和
开关电路，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
8、如权利要求2所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元，包括：放大器、连接到所述放大器的输入单元或输出单元的谐振器、以及从所述放大器的输出侧到所述放大器的输入侧执行正反馈的反馈电路，所述振荡单元在由所述谐振器所确定的频率上执行振荡；和
开关电路，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
9、如权利要求3所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述突发脉冲振荡器由下列部件构成：
振荡单元，包括：放大器、连接到所述放大器的输入单元或输出单元的谐振器、以及从所述放大器的输出侧到所述放大器的输入侧执行正反馈的反馈电路，所述振荡单元在由所述谐振器所确定的频率上执行振荡；和
开关电路，用于仅仅在其中接收到从所述脉冲发生器输出的脉冲信号的期间将所述振荡单元设置于振荡状态中。
10、如权利要求1所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述发射单元被提供有：滤波器，用于抑制在从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波中包含的频率分量中的具有从23.6到24.0GHz的频率范围的分量。
11、如权利要求2所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述发射单元被提供有：滤波器，用于抑制在从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波中包含的频率分量中的具有从23.6到24.0GHz的频率范围的分量。
12、如权利要求3所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述发射单元被提供有：滤波器，用于抑制在从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波中包含的频率分量中的具有从23.6到24.0GHz的频率范围的分量。
13、如权利要求4所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述发射单元被提供有：滤波器，用于抑制在从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波中包含的频率分量中的具有从23.6到24.0GHz的频率范围的分量。
14、如权利要求7所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述发射单元被提供有：滤波器，用于抑制在从所述突发脉冲振荡器输出的短脉冲波中包含的频率分量中的具有从23.6到24.0GHz的频率范围的分量。
15、如权利要求1所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述发射单元的天线具有通过在天线元件周围环绕空腔而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
16、如权利要求2所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述发射单元的天线具有通过在天线元件周围环绕空腔而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
17、如权利要求3所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述发射单元的天线具有通过在天线元件周围环绕空腔而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
18、如权利要求4所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述发射单元的天线具有通过在天线元件周围环绕空腔而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
19、如权利要求7所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述发射单元的天线具有通过在天线元件周围环绕空腔而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
20、如权利要求10所述的UWB短程雷达，其特征在于：
所述发射单元的天线具有通过在天线元件周围环绕空腔而获得的结构，并且使所述空腔的谐振频率落在从23.6到24.0GHz的范围中以减小在该频带中的增益。
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