DE10049438C2

DE10049438C2 - Mehrstrahl-Radarvorrichtung vom Time-Sharing-Typ mit abwechselnd angeordneten Sende- und Empfangsantennen

Info

Publication number: DE10049438C2
Application number: DE10049438A
Authority: DE
Inventors: Naoya Fujimoto
Original assignee: Honda Elesys Co Ltd; Nidec Elesys Corp
Current assignee: Nidec Elesys Corp
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2020-10-07
Also published as: US6414631B1; DE10049438A1; JP3393204B2; JP2001174539A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrstrahl-Radarvor richtung vom Time-Sharing-Typ.

Beschreibung des Stands der Technik

Mehrstrahl-Radarvorrichtungen vom Time-Sharing-Typ, welche Mikrowellen und Millimeterwellen verwenden, werden an Fahr zeugen zum Erhalt des Seitenwinkels und der Entfernung zu einem nahen Gegenstand befestigt.

Eine Mehrstrahl-Vorrichtung vom Time-Sharing-Typ des Stands der Technik ist aus einer Vielzahl von Sende-/Empfangsantennen aufgebaut, wobei jede Antenne mit einem Sender, einem Empfän ger und einem Diplexer, wie z. B. einem Zirkulator (siehe JP-A- 6-242230, JP-A-7-5252 & JP-A-8-262133) verbunden ist. In die sem Falle weist jede Sende-/Empfangsantenne ein Sendeantennen diagramm und ein zu diesem identisches Empfangsantennendia gramm auf, so daß ein Sende-/Empfangsbetrieb mit Hilfe eines Misch-Antennendiagramms, bestehend aus dem Sendeantennendia gramm und dem Empfangsantennendiagramm, durchgeführt wird. Aus diesem Grund ist, falls die Anzahl der Sende-/Empfangsan tennendiagramme vier beträgt, auch die Anzahl der Misch-An tennendiagramme vier.

Bei der oben beschriebenen Mehrstrahl-Radarvorrichtung vom Time-Sharing-Typ des Stands der Technik muß jedoch, um die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern, die Anzahl der Sende-/ Empfangsantennen vergrößert werden, wodurch die Herstellungs kosten erhöht würden. Darüberhinaus verschlechtern sich die Seitenzipfel-Eigenschaften, wenn die Anzahl der Sende-/ Empfangsantennen erhöht wird, wodurch sich der Antennenver stärkungsgrad verschlechtert. Als Ergebnis kann die Erfas sungsgenauigkeit nicht verbessert werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehr strahl-Radarvorrichtung vom Time-Sharing-Typ zu schaffen, welche fähig ist, die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern, ohne daß sich die Herstellungskosten erhöhen.

Erfindungsgemäß sind in einer Mehrstrahl-Radarvorrichtung vom Time-Sharing-Typ eine Vielzahl von Sendeantennen in einer er sten Reihe angeordnet, und jede Sendeantenne weist ein erstes Antennendiagramm auf. Darüberhinaus ist auch eine Vielzahl von Empfangsantennen in einer zweiten, zur ersten Reihe parallel liegenden Reihe angeordnet, und jede Empfangsantenne weist ein zweites Antennendiagramm auf. Die Sendeantennen sind abwech selnd mit den Empfangsantennen angeordnet und das erste und zweite Antennendiagramm jeweils benachbarter Antennen TP₁, RP₁; RP₁, TP₂; TP₂, RP₂; RP₂, TP₃; TP₃, RP₃; RP₃, TP₄; TP₄, RP₄ grenzt räumlich aneinander an und überlappt sich zum Teil, wobei hieraus jeweils ein Mischdiagramm MP1 bis MP7 gebildet wird.

Aus diesem Grund beträgt, falls sowohl die Anzahl der Sendean tennen als auch die Anzahl der Empfangsantennen vier ist, wel ches dem Fall entspricht, daß die Anzahl der Sende-/Empfangs antennen vier beträgt, die Anzahl der Misch-Antennendiagramme sieben, wodurch die Antennenanzahl erheblich verringert wird. Da die Seitenzipfel-Eigenschaften zudem verbessert werden, kann der Antennenverstärkungsgrad erhöht werden, wodurch die Erfassungsgenauigkeit erhöht würde.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Er findung anhand der Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Mehrstrahl-Radarvorrichtung vom Time- Sharing-Typ zeigt;

Fig. 2 ein Steuerungsdiagramm zur Erklärung des Betriebs der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 ein Steuerungsdiagramm, welches Beispiele für ein Sende-Funkfrequenz(RF)-Signal, ein Empfangs-Funkfre quenz(RF)-Signal und für ein Taktsignal von Fig. 1 zeigt;

Fig. 4 ein Diagramm zur Erklärung eines Misch-Antennendia gramms, welches durch ein Antennendiagramm einer der Sendeantennen und ihrer angrenzenden Empfangsantenne von Fig. 1 erhalten wird;

Fig. 5 ein Diagramm zur Erklärung eines Misch-Antennendia gramms in der Mehrstrahl-Radarvorrichtung vom Time- Sharing-Typ des Stands der Technik;

Fig. 6 ein Diagramm, das Beispiele für das Sendeantennendia gramm, das Empfangsantennendiagramm und das Misch-An tennendiagramm von Fig. 4 zeigt;

Fig. 7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Antennen abstand und den Seitenzipfel-Eigenschaften von Fig. 6 zeigt;

Fig. 8 ein Diagramm zur Darstellung der Antennendiagramme der Vorrichtung von Fig. 1; und

Fig. 9, 10, 11 und 12 Diagramme, welche die Anordnung der Antennen von Fig. 1 zeigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

In Fig. 1, die eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrstrahl-Radarvorrichtung vom Time-Sharing-Typ zeigt, ist ein Antennenabschnitt 10 aus vier Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d und vier Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d auf gebaut, wobei die Empfangsantennen abwechseln mit den Sende antennen 11a, 11b, 11c und 11d angeordnet sind. Die Antennen 11a bis 11d und 12a bis 12d sind horizontal und im wesentli chen in einer Reihe angeordnet.

Ein Antennendiagramm einer der Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d überlappt ein Antennendiagramm der angrenzenden Sende antennen räumlich und teilweise. Beispielsweise ist ein Null punkt des Antennendiagramms einer der Empfangsantennen, bei spielsweise 12a, innerhalb eines ersten Seitenzipfels des An tennendiagramms einer der Sendeantennen, beispielsweise 11a, angeordnet. Dies wird nachfolgend noch ausführlich beschrie ben.

Das Bezugszeichen 20 bezeichnet einen Zeitsteuerungsschalt kreis für die Steuerung der gesamten Vorrichtung.

Ein Signal-Erzeugungsschaltkreis 30 baut sich aus einem span nungsgesteuertem Oszillator (VCO) 31, einem lokalen Multipli kationsverstärker 32 und einem Verteiler 33 auf. Der span nungsgesteuerte Oszillator VCO empfängt ein Frequenzmodula tions(FM)-Steuersignal vom Zeitsteuerungsschaltkreis 20 zur Erzeugung eines Ku-Band-Frequenzmodulations(FM)-Signals an sprechend auf den Spannungspegel des FM-Steuersignals. Darü berhinaus verstärkt der lokale Multiplikationsverstärker 32 das Ku-Band FM-Signal, während er die Frequenz des Ku-Band FM- Signals verdreifacht, wodurch ein Ka-Band FM-Signal erzeugt wird. Zudem verteilt der Verteiler 33 das Ka-Band FM-Signal an einen Sendeschaltkreis 40 und einen Empfangsschaltkreis 50.

Der Sendeschaltkreis 40 setzt sich aus den Funkfrequenz(RF)- Multiplikationsverstärkern 41a, 41b, 41c und 41d zur Verstär kung des Ka-Band FM-Signals vom Verteiler 33 zusammen, während die Frequenz des Ka-Band FM-Signals mit zwei multipliziert wird, wodurch W-Band Funkfrequenz(RF)-Signale erzeugt werden, deren Frequenz f, wie in Fig. 2 dargestellt, verändert wird. Eines der W-Band RF-Signale der RF-Multiplikationsverstärker 41a, 41b, 41c und 41d wird mit Hilfe eines Selektors 42 ausge wählt, wobei der Selektor durch den Zeitsteuerungsschaltkreis 20 zur Erzeugung von Selektionssignalen TX_a, TX_b, TX_c und TX_d, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, gesteuert wird. Auf diese Weise werden die W-Band RF-Signale an die Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d weitergeleitet, so daß die W-Band RF-Signale auf Time-Sharing-Art von den Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d ausgestrahlt werden.

Der Empfangsschaltkreis 50 ist aus den Multiplikations-Misch verstärkern 51a, 51b, 51c und 51d aufgebaut, welche von den Empfangsantennen 12a, 12b, 12c bzw. 12d empfangene RF-Signale mit der zweifachen Frequenz des W-Band RF-Signals zur Erzeu gung des jeweiligen Taktsignals BS_a, BS_b, BS_c bzw. BS_d mischen. Die Taktsignale BS_a, BS_b, BS_c und BS_d werden mit Hilfe der Verstärker 52a, 52b, 52c, 52d verstärkt. Einer der Verstärker 52a, 52b, 52c und 52d wird mit Hilfe eines Selek tors 53 ausgewählt, welcher die Selektionssignale RX_a, RX_b, RX_c und RX_d erzeugt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. An schließend wird das selektierte Taktsignal an einen Mischver stärker 54 weitergeleitet, welcher mit einem Erfassungsschalt kreis 60 verbunden ist.

Der Erfassungsschaltkreis 60 umfaßt einen Analog-Digital(A/D)- Umwandler 61 zur Durchführung einer A/D-Umwandlung des Aus gangssignals des Empfangsschaltkreises 50, einen schnellen Fourier-Transformationsschaltkreis (FFT) 62 zur Durchführung einer Fourier-Transformation des Ausgangssignals des Analog- Digital-Umwandlers 61 für die Erzeugung eines Frequenzspek trumsignals und einen Bestimmungsschaltkreis 63 zur Erfassung des Seitenwinkels und der Entfernung zu einem Gegenstand gemäß dem Frequenzspektrumsignal. Der Bestimmungsschaltkreis 63 wird durch ein Synchronisationssignal vom Zeitsteuerungsschaltkreis 20 gesteuert.

In Fig. 3, welche ein Steuerungsdigramm darstellt, das die Frequenz von Beispielen für ein Sende-RF-Signal, ein empfan genes RF-Signal und ein Taktsignal BS zeigt, geht man davon aus, daß das Sende-RF-Signal von der Sendeantenne 11a ausge strahlt wird, und das Empfangs-RF-Signal von der Empfangssan tenne 12a eine erste Zeitperiode T1 lang empfangen wird, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, bei der lediglich die Antennen 11a und 12a aktiviert sind. In diesem Falle weisen sowohl das Sende-RF-Signal als auch das Empfangs-RF-Signal eine Mitten frequenz f₀ auf, welche die Mittenfrequenz des W-Bands ist. Das Empfangs-RF-Signal ist im Vergleich zum Sende-RF-Signal um eine Zeit T verzögert, wobei diese Zeit der Entfernung d zu einem Gegenstand entspricht. Dies ergibt folgende Gleichung:

T = 2d/c,

wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist. Aus diesem Grund wird, da die Frequenz f_b des Taktsignals BS_a durch den Frequenzunterschied zwischen dem Sende RF-Signal und dem Empfangs-RF-Signal dargestellt ist, die Entfernung d durch folgende Gleichung berechnet:

d = (c/(4.F.Δf_m)).f_b

wobei ΔF die Breite der Frequenzmodulation ist; und
f_m eine Frequenz einer Dreieckswelle der RF-Signale ist. Aus diesem Grund erfaßt im Erfassungsschaltkreis 60 der Bestim mungsschaltkreis 63 die maximale Frequenzkomponente vom Fre quenzspektrumsignal zur Bestimmung der Entfernung d zu einem Gegenstand und gleichzeitig zur Bestimmung des Seitenwinkels des Gegenstandes.

In Fig. 4, die ein Diagramm zur Erklärung eines Misch-Anten nendiagramms MP₁ ist, das durch ein Antennendiagramm TP₁ der Sendeantenne 11a und einem Antennendiagramm RP₁ der Empfangs antenne 12a erhalten wird, überlappen sich das Antennendia gramm TP₁ und das Antennendiagramm RP₁ räumlich und zum Teil, mit anderen Worten überlappt ein Hauptzipfel B des Antennen diagramms TP₁ den Hauptzipfel B' des Antennendiagramm RP₁ räumlich und zum Teil. Als Ergebnis ist ein linksseitiger Nullpunkt N_1L des Antennendiagramms TP₁ innerhalb eines linksseitigen Seitenzipfels SL_1L' erster Ordnung des Antennen diagramms RP₁ angeordnet, und ein rechtsseitiger Nullpunkt N_1R' des Antennendiagramms RP₁ ist innerhalb eines rechts seitigen Seitenzipfels SL_1R des Antennendiagramms TR₁ ange ordnet. Auf diese Weise ist in dem Misch-Antennendiagramm MP₁ ein Hauptzipfel verengt, und darüberhinaus werden die Seiten zipfel-Eigenschaften unterdrückt.

Es versteht sich, daß beim Stand der Technik, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, ein Misch-Antennendiagramm MP₁' einen breiten Hauptzipfel aufweist, während die Seitenzipfel-Eigenschaften nicht unterdrückt werden, da ein Sendeantennendiagramm TP₁' einer Sende-/Empfangsantenne identisch mit einem Empfangsan tennendiagramm RP₁' der gleichen Sende-/Empfangsantenne ist.

Ein Beispiel für das Antennendiagramm TP₁, für das Antennen diagramm RP₁ und das Mischantennendiagramm MP₁ von Fig. 4 wird mit Bezug auf Fig. 6 erklärt. In Fig. 6 weist sowohl die -3 dB- Breite des Hauptzipfels B' des Antennendiagramms TP₁, als auch die -3 dB-Breite des Hauptzipfels B' des Antennendiagramms RP₁ einen Winkel von 3 Grad auf. Darüberhinaus sind die Nullpunkte N_1L und N_1R ungefähr 3,2 Grad vom Mittelpunkt ihres Haupt zipfels B entfernt, und die Nullpunkte N_1L' und N_1R' sind ebenfalls ungefähr 3,2 Grad vom Mittelpunkt ihres Hauptzipfels B' entfernt. Ferner weisen die Seitenzipfel SL_1L und SL_1R er ster Ordnung eine Höhe von ungefähr -13 dB auf und sind unge fähr 4,6 Grad vom Mittelpunkt des Hauptzipfels B entfernt, und die Seitenzipfel SL_1L' und SL_1R' erster Ordnung weisen eben falls eine Höhe von ungefähr -13 dB auf und sind ungefähr 4,6 Grad vom Mittelpunkt des Hauptzipfels B' entfernt.

In Fig. 6 weist das Mischdiagramm MP₁ eine Spitze von -2 dB auf, falls der Abstand (Seitenwinkel) zwischen der Sendean tenne 11a und der Empfangsantenne 12a ungefähr 1,4 Grad be trägt, wobei die Spitzen des Hauptzipfels B und B' 0 dB betra gen, und die -3 dB-Breite des Mischdiagramms MP₁ weist ungefähr 2 Grad auf, was bedeutet, daß das Mischdiagramm MP₁ erheblich verengt ist. Zudem ist die Höhe der Seitenzipfel erster Ord nung des Mischdiagramms MP₁ -24 dB, wodurch die Seitenzipfel- Eigenschaften erheblich unterdrückt werden.

Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, wird, da der Abstand (Sei tenwinkel) zwischen der Sendeantenne 11a und der Empfangsan tenne 12a verändert wird, die Höhe der Seitenzipfel erster Ordnung des Mischdiagramm MP₁ zuerst gesenkt und dann erhöht. Das heißt, die Höhe der Seitenzipfel des Mischdiagramms MP₁ ist minimal, wenn der Abstand ungefähr 1,4 Grad beträgt. Mit anderen Worten weisen die Seitenzipfel des Mischdiagramms MP₁ eine minimale Höhe auf, wenn der linksseitige Nullpunkt N_1L des Sendeantennendiagramms TP₁ mit dem Mittelpunkt des links seitigen Seitenzipfels SL_1L' erster Ordnung des Empfangsanten nendiagramms RP₁ zusammenfällt und der rechtsseitige Nullpunkt N_1R' des Empfangsantennendiagramms RP₁ mit dem Mittelpunkt des rechtsseitigen Seitenzipfels SL_1R erster Ordnung des Sendean tennendiagramms TP₁ zusammenfällt.

Es sei darauf hingewiesen, daß beim Stand der Technik in Fig. 7 der Abstand zwischen der Sendeantenne und der Empfangsan tenne Null beträgt. Aus diesem Grund werden die Seitenzipfel- Eigenschaften nicht ausreichend unterdrückt.

Die Antennendiagramme der Vorrichtung von Fig. 1, welche mit Hilfe der Zeitsignale TX_a, TX_b, TX_c, TX_d, RX_a, RX_b, RX_c, RX_d auf Time-Sharing-Weise betrieben werden, wie es in Fig. 2 dar gestellt ist, werden als nächstes mit Bezug auf Fig. 8 be schrieben.

Während einer Zeitdauer T1 von Fig. 2 sind die Sendeantenne 11a und die Empfangsantenne 12a aktiviert. Als Ergebnis wird ein Mischdiagramm MP₁, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, mit Hilfe eines Sendeantennendiagramms TP₁ und eines Empfangsan tennendiagramms RP₁ erzielt. Ein Zieldiagramm, welches durch das Mischdiagramm MP₁ erzielt wird, wird in einem Speicher des Bestimmungsschaltkreises 63 gespeichert.

Während einer Zeitperiode T2 von Fig. 2 sind die Sendeantenne 11b und die Empfangsantenne 12a aktiviert. Als Ergebnis wird ein Mischdiagramm MP₂, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, durch ein Sendeantennendiagramm TP₂ und ein Empfangsantennendiagramm RP₁ erzielt. Ein Zieldiagramm, welches durch das Mischdiagramm MP₂ erzielt wird, wird im Speicher des Bestimmungsschalt kreises 63 gespeichert.

Während einer Zeitperiode T3 von Fig. 2 sind die Sendeantenne 11b und die Empfangsantenne 12b aktiviert. Als Ergebnis wird ein Mischdiagramm MP₃, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, durch ein Sendeantennendiagramm TP₂ und ein Empfangsantennendiagramm RP₂ erzielt. Ein Zieldiagramm, welches durch das Mischdiagramm MP₅ erzielt wird, wird im Speicher des Bestimmungsschalt kreises 63 gespeichert.

Während einer Zeitperiode T4 von Fig. 2 sind die Sendeantenne 11c und die Empfangsantenne 12b aktiviert. Als Ergebnis wird ein Mischdiagramm MP₄, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, durch ein Sendeantennendiagramm TP₃ und ein Empfangsantennendiagramm RP₂ erzielt. Ein Zieldiagramm, welches durch das Mischdiagramm MP₄ erzielt wird, wird im Speicher des Bestimmungsschaltkrei ses 63 gespeichert.

Während einer Zeitperiode T5 von Fig. 2 sind die Sendeantenne 11c und die Empfangsantenne 12c aktiviert. Als Ergebnis wird ein Mischdiagramm MP₅, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, durch das Sendeantennendiagramm TP₃ und ein Empfangsantennendiagramm RP₃ erzielt. Ein Zieldiagramm, welches durch das Mischdia gramm MP₅ erzielt wird, wird im Speicher des Bestimmungs schaltkreises 63 gespeichert.

Während einer Zeitperiode T6 von Fig. 2 sind die Sendeantenne 11d und die Empfangsantenne 12c aktiviert. Als Ergebnis wird ein Mischdiagramm MP₆, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, durch ein Sendeantennendiagramm TP₄ und ein Empfangsantennendiagramm RP₃ erzielt. Ein Zieldiagramm, welches durch das Mischdiagramm MP₆ erzielt wird, wird im Speicher des Bestimmungsschaltkrei ses 63 gespeichert.

Während einer Zeitperiode T7 von Fig. 2 sind die Sendeantenne 11d und die Empfangsantenne 12d aktiviert. Als Ergebnis wird ein Mischdiagramm MP₇, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, durch ein Sendeantennendiagramm TP₄ and ein Empfangsantennendiagramm RP₄ erzielt. Ein Zieldiagramm, welches durch das Mischdiagramm MP₇ erzielt wird, wird im Speicher des Bestimmungsschalt kreises 63 gespeichert.

Auf diese Weise erhält man in der oben beschriebenen Ausfüh rungsform sieben Misch-Antennendiagramme, wenn die Anzahl der Sendeantennen vier und die Anzahl der Empfangsantennen vier beträgt. Es sei darauf hingewiesen, daß beim Stand der Technik, bei dem die Anzahl der Sende-/Empfangsantennen vier ist, lediglich vier Misch-Antennendiagramme erzielt werden.

In Fig. 9, welche ein erstes Beispiel der Anordnung der Anten nen von Fig. 1 zeigt, sind die Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d als ein Primärstrahler horizontal in einer Reihe angeord net und mit einem herkömmlichen Sendereflektor 13 verbunden, wodurch eine Defokussierungs-Parabelantenne gebildet wird. In diesem Fall sind die Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d in einer Fokussierfläche des herkömmlichen Sendereflektors 13 angeordnet, so daß die Sende-Funkfrequenzsignale von den Sen deantennen 11a, 11b, 11c und 11d an den herkömmlichen Sende reflektor 13 ausgestrahlt werden. Andererseits sind die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d als ein Primärstrahler horizontal in einer Reihe parallel zur Reihe der Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d angeordnet und sind mit einem herkömmli chen Empfangsreflektor 14 verbunden, wodurch eine Defokussie rungs-Parabelantenne gebildet wird. In diesem Fall sind die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d in einer Fokussier fläche des herkömmlichen Empfangsreflektors 14 angeordnet, so daß die empfangenen Funkfrequenz (RF)-Signale vom herkömm lichen Empfangsreflektor 14 an die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d ausgestrahlt werden.

In Fig. 9 sind die Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d sowie die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d so angeordnet, daß ein Nullpunkt eines Sendeantennendiagramm mit dem Mittelpunkt eines Seitenzipfels erster Ordnung eines Empfangsantennen diagramms zusammenfällt.

In Fig. 10, welche ein zweites Beispiel für die Anordnung der Antennen von Fig. 1 zeigt, sind die Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d als ein Primärstrahler und die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d für einen Primärstrahler abwechselnd und horizontal in einer Reihe angeordnet und mit einem herkömm lichen Sende-/Empfangsreflektor 15 verbunden, wodurch eine Defokussierungs-Parabelantenne gebildet wird. In diesem Fall sind die Antennen 11a, 12a, 11b, 12b, 11c, 12c, 11d und 12d an einer Fokussierfläche des herkömmlichen Sende-/Empfangsre flektors 15 angeordnet, so daß Sende-Funkfrequenz (RF)-Signale von den Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d an den herkömm lichen Sende-/Empfangsreflektor 15 ausgestrahlt werden. Ande rerseits werden empfangene Funkfrequenz (RF)-Signale vom her kömmlichen Sende-/Empfangsreflektor 15 an die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d ausgestrahlt.

Sogar in Fig. 10 sind die Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d sowie die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d so angeord net, daß ein Nullpunkt eines Sendeantennendiagramms mit dem Mittelpunkt eines Seitenzipfels erster Ordnung eines Empfangs antennendiagramms zusammenfällt. Darüberhinaus kann die Größe der Vorrichtung von Fig. 10 reduziert werden, da der herkömm liche Sende-/Empfangsreflektor 15 anstelle des herkömmlichen Sendereflektors 13 und des herkömmlichen Empfangsreflektors 14 von Fig. 9 vorgesehen ist.

In Fig. 11, welche ein drittes Beispiel für die Anordnung der Antennen von Fig. 1 zeigt, sind die Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d als ein Primärstrahler und die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d für einen Primärstrahler abwechselnd und horizontal in einer Reihe angeordnet und sind mit einem her kömmlichen Haupt-Sende-/Empfangsreflektor 16 und einem her kömmlichen Neben-Sende-/Empfangsreflektor 17 verbunden, wo durch eine Defokussierungs-Parabelantenne gebildet wird. In diesem Fall sind die Antennen 11a, 12a, 11b, 12b, 11c, 12c, 11d und 12d in einer Fokussierfläche der herkömmlichen Sende-/ Empfangsreflektoren 16 und 17 angeordnet, so daß Sende-Funk frequenzsignale von den Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d über den herkömmlichen Haupt-Sende-/Empfangsreflektor 16 an den herkömmlichen Neben-Sende-/Empfangsreflektor 17 ausge strahlt werden. Andererseits werden die empfangenen Funkfre quenzsignale vom herkömmlichen Neben-Sende-/Empfangsreflektor 17 über den herkömmlichen Hauptsende-/-empfangsreflektor 16 an die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d ausgestrahlt.

Auch in Fig. 11 sind die Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d sowie die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d so angeord net, daß ein Nullpunkt eines Sendeantennediagramms mit dem Mittelpunkt eines Seitenzipfels erster Ordnung eines Empfangs antennendiagramms zusammenfällt. Darüberhinaus kann die Vor richtung von Fig. 11 hinsichtlich Größe und Leistung reduziert werden, da die Stromversorgungsleitungen zu den Antennen 11a, 11b, 11c und 11d verkürzt werden können.

In Fig. 12, welche ein viertes Beispiel für die Anordnung der Antennen von Fig. 1 zeigt, sind die Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d als ein Primärstrahler und die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d für einen Primärstrahler abwechselnd und horizontal in einer Reihe angeordnet und sind mit einer her kömmlichen Hauptsende-/Empfangslinse 18 verbunden, wodurch eine Kompensations-Defokussierungs-Parabelantenne gebildet wird. In diesem Fall sind die Antennen 11a, 12a, 11b, 12b, 11c, 12c, 11d und 12d in einer Fokussierfläche der herkömm lichen Sende-/Empfangslinse 18 angeordnet, so daß die Sende- Funkfrequenzsignale von den Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d an die herkömmlichen Sende-/Empfangslinse 18 ausgestrahlt werden. Andererseits werden die empfangenen Funkfrequenzsig nale von der herkömmlichen Sende-/Empfangslinse 18 an die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d ausgestrahlt.

Auch in Fig. 12 sind die Sendeantennen 11a, 11b, 11c und 11d sowie die Empfangsantennen 12a, 12b, 12c und 12d so angeord net, daß ein Nullpunkt eines Sendeantennendiagramms mit dem Mittelpunkt eines Seitenzipfels erster Ordnung eines Empfangs antennendiagramms zusammenfällt. Darüberhinaus kann die Vor richtung von Fig. 12 hinsichtlich Größe und Leistung reduziert werden, da die Stromversorgungsleitungen zu den Antennen 11a, 11b, 11c, 11d, 12a, 12b, 12c und 12d verkürzt werden können.

Wie es oben beschrieben worden ist, kann gemäß der vorliegen den Erfindung die Anzahl der Antennen erheblich verringert werden, da die Anzahl der Misch-Antennendiagramme erhöht wird, wodurch die Herstellungskosten gesenkt würden. Darüberhinaus kann der Antennenverstärkungsgrad vergrößert werden, da die Seitenzipfel-Eigenschaften verbessert werden, wodurch die Er fassungsgenauigkeit verbessert würde.

Claims

1. Mehrstrahl-Radarvorrichtung vom Time-Sharing-Typ, welche folgendes aufweist:
eine Vielzahl von Sendeantennen (11a, 11b, 11c, 11d), welche in einer ersten Reihe angeordnet sind, wobei jede Sendeantenne ein erstes Antennendiagramm (TP₁, TP₂, TP₃, TP₄) aufweist; und
eine Vielzahl von Empfangsantennen (12a, 12b, 12c, 12d), welche in einer zur ersten Reihe parallel liegenden zweiten Reihe angeordnet sind, wobei jede Empfangsantenne ein zweites Antennendiagramm (RP₁, RP₂, RP₃, RP₄) aufweist,
wobei die Sendeantennen abwechselnd mit den Empfangsantennen angeordnet sind und das erste und zweite Antennendiagramm jeweils benachbarter Antennen (TP₁, RP₁; RP₁, TP₂; TP₂, RP₂; RP₂, TP₃; TP₃, RP₃; RP₃, TP₄; TP₄, RP₄) räumlich aneinander angrenzt und sich zum Teil überlappt, wobei hieraus jeweils ein Mischdiagramm (MP1, MP2, MP3, MP4, MP5, MP6, MP7) gebildet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nullpunkt (N_1L) eines Hauptzipfels (B) des ersten Antennendiagramms innerhalb eines Seitenzipfels erster Ordnung (SL_1L') des zweiten Antennendiagramms angeordnet ist, und ein Nullpunkt (N_1R') eines Hauptzipfels (B') des zweiten Antennendiagramms innerhalb eines Seitenzipfels erster Ordnung (SL_1R) des ersten Antennendiagramms angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nullpunkt (N_1L) eines Hauptzipfels (B) des ersten Antennendiagramms im wesentlichen mit einem Mittelpunkt eines Seitenzipfels erster Ordnung des ersten Antennen diagramms zusammenfällt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche zusätzlich folgendes um faßt:
einen Sendereflektor (13) mit einer Fokussierfläche, in welcher die Sendeantennen angeordnet sind; und
einen Empfangsreflektor (14) mit einer Fokussierfläche, in welcher die Empfangsantennen angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche zusätzlich einen Sende-/ Empfangsreflektor (15) mit einer Fokussierfläche, in der die Sendeantennen und die Empfangsantennen abwechselnd an geordnet sind, aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche weiter folgendes auf weist:
einen Haupt-Sende-/Empfangsreflektor (16); und
einen nebengeordneten Sende-/Empfangsreflektor (17), welcher dem Haupt-Sende-/Empfangsreflektdr gegenüber angeordnet ist;
wobei die Sende- und Empfangsantennen abwechselnd in einer Fokussierfläche des Haupt- und nebengeordneten Sende-/Empfangsreflektors angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche zusätzlich eine Sende-/ Empfangslinse (18) aufweist, welche eine Fokussierfläche umfaßt, in welcher die Sendeantennen sowie die Empfangs antennen abwechselnd angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche zudem folgendes auf weist:
einen Sendeschaltkreis (40), welcher mit den Sendeanten nen zur Time-Sharing-Aktivierung der Sendeantennen ver bunden ist;
einen Empfangsschaltkreis (50), welcher mit den Empfangs antennen zur Time-Sharing-Aktivierung der Empfangsanten nen verbunden ist;
einen Erfassungsschaltkreis (60), welcher zur Erfassung eines Seitenwinkels und einer Entfernung zu einem Gegen stand mit dem Empfangsschaltkreis verbunden ist; und
einen Signalerzeugungsschaltkreis (30), der zur Lieferung eines kontinuierlich veränderten Frequenzmodulationssig nals an den Sende- bzw. Empfangsschaltkreis mit dem Sen deschaltkreis und dem Empfangsschaltkreis verbunden ist.