DE102017210137B4

DE102017210137B4 - Radarvorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines Radarsignals

Info

Publication number: DE102017210137B4
Application number: DE102017210137.7A
Authority: DE
Inventors: Su Han Kim
Original assignee: HL Klemove Corp
Current assignee: HL Klemove Corp
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2023-07-27
Anticipated expiration: 2037-06-17
Also published as: KR102589762B1; CN107526063B; KR20170142560A; CN107526063A; DE102017210137A1; US20170363713A1; US10578707B2

Abstract

Radarvorrichtung, welche aufweist:eine Weitbereichs-Sendeantenneneinheit (310), enthaltend eine oder mehrere Weitbereichs-Sendegruppenantennen, die ein erstes polarisiertes Sendesignal senden;eine Nahbereichs-Sendeantenneneinheit (320), enthaltend eine oder mehrere Nahbereichs-Sendegruppenantennen, die ein zweites polarisiertes Sendesignal senden;eine komplexe Gruppenantenneneinheit (330), die zwei oder mehr komplexe Gruppenantennen enthält, die ein erstes polarisiertes Empfangssignal und ein zweites polarisiertes Empfangssignal, die durch Reflektieren des ersten polarisierten Sendesignals und des zweiten polarisierten Sendesignals von einem Ziel empfangen werden, empfangen, wobei das erste polarisierte Empfangssignal eine Kreuzpolarisationscharakteristik mit Bezug auf das zweite polarisierte Empfangssignal hat, wobei jede der komplexen Gruppenantennen erste Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (710, 740) und zweite Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (720, 730) enthält, wobei die ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (710, 740) das erste polarisierte Empfangssignal empfangen und die zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (720, 730) das zweite polarisierte Empfangssignal empfangen und wobei ein Abstand (751) zwischen den ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (710, 740) gleich einem oder größer als ein Abstand (750) zwischen den zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (720, 730) ist; undeine Signalverarbeitungseinheit (340), die das Ziel unter Verwendung des ersten polarisierten Empfangssignals und des zweiten polarisierten Empfangssignals erfasst.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Radarvorrichtung und ein Verfahren zum Verarbeiten eines Signals unter Verwendung einer Radarvorrichtung, und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Empfangen und Verarbeiten von Empfangssignalen mit unterschiedlichen Polarisationscharakteristiken unter Verwendung einer Gruppenantenne.
Beschreibung des Standes der Technik
Der Begriff Radartechnologie bezieht sich auf eine Technologie, die ein Ziel unter Verwendung eines Empfangssignals, das durch Reflektieren eines von einer Sendeantenne der Radarvorrichtung gesendeten Signals an einem Ziel empfangen wird und Informationen über das Ziel erhält, erfasst.
Eine derartige Radartechnologie wird auf verschiedenen Gebieten, wie Fahrzeugen, Flugzeugen oder für militärische Zwecke, verwendet. Genauer gesagt, eine Radarvorrichtung für Fahrzeuge wurden in den letzten Jahren für eine Installation im Fahrzeug entwickelt, so dass der Anwendungsbereich der Radartechnologie allmählich erweitert wird. Weiterhin schreitet, da Radarvorrichtungen in Fahrzeugen installiert werden, die Entwicklung von Radarvorrichtungen geringer Größe und niedriger Kosten fort.
Jedoch wird in dem Fall einer Radarvorrichtung für ein Fahrzeug, wenn die Größe der Radarvorrichtung verringert wird, ein Antennenimplementierungsraum verkleinert, und Störungsprobleme treten auf, die durch die Antennenausgangsimplementierung und das Senden und Empfangen in einem engen Raum bewirkt werden können.
Eine Radarvorrichtung für ein Fahrzeug enthält eine Weitbereichsantenne zum Erfassen eines Ziels, das sich in größerer Entfernung befindet, und eine Nahbereichsantenne zum Erfassen eines Ziels, das sich in geringer Entfernung befindet. Jedoch sind die Weitbereichsantenne und die Nahbereichsantenne implementiert zur Verwendung von Signalen mit der gleichen Polarisationscharakteristik aus Gründen des Designs und der Verifizierung.
Daher ist es, obgleich es erforderlich ist, dass die Radarvorrichtung für ein Fahrzeug nach dem Stand der Technik die Größe der Radarvorrichtung reduziert, schwierig, die Hardware zu verkleinern, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Kanälen zu konfigurieren ist, damit das Leistungsvermögen der Radarvorrichtung gewährleistet bleibt.
In der Druckschrift DE 197 37 292 C1 ist eine Radarvorrichtung offenbart, in der das Signal der Nahbereichsantenne eine Kreuzpolarisationscharakteristik mit Bezug auf das Signal der Weitbereichsantenne hat. Die Druckschrift DE 10 2009 032 114 A1 offenbart außerdem komplexe Gruppenantennen mit Subanordnungsantennen, die sich von einer Mikrostreifenleitung verzweigen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung schlägt eine Weitbereichs- und eine Nahbereichs-Empfangssignal-Verarbeitungstechnik unter Verwendung einer Empfangsantenne vor, die Signale mit unterschiedlichen Polarisationscharakteristiken in Abhängigkeit von einer Funktion der Antenne verwendet.
Weiterhin schlägt die vorliegende Offenbarung eine Technik vor, die die Größe der Radarvorrichtung für ein Fahrzeug reduziert, indem die Anzahl von Empfangschips der Radarvorrichtung für ein Fahrzeug verringert und die Anzahl von Kanälen auf einem vorbestimmten Niveau aufrechterhalten wird, wodurch das Leistungsvermögen der Antenne sichergestellt ist. Diese Aufgaben werden durch die Radarvorrichtung gemäß Anspruch 1 und durch das Radarsignal-Verarbeitungsverfahren gemäß Anspruch 7 gelöst.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Radarvorrichtung vorgesehen, welche insbesondere enthält: eine Weitbereichs-Sendeantenneneinheit, enthaltend eine oder mehrere Weitbereichs-Sendeantennengruppen, die ein erstes polarisiertes Sendesignal senden; eine Nahbereichs-Sendeantenneneinheit, enthaltend eine oder mehrere Nahbereichs-Sendeantennengruppen, die ein zweites polarisiertes Sendesignal senden; eine komplexe Antennengruppeneinheit, die eine oder mehrere komplexe Antennengruppen enthält, die ein erstes polarisiertes Empfangssignal und ein zweites polarisiertes Empfangssignal empfangen, die durch Reflektieren des ersten polarisierten Sendesignals und des zweiten polarisierten Sendesignals von einem Ziel empfangen werden; und eine Signalverarbeitungseinheit, die das Ziel unter Verwendung des ersten polarisierten Empfangssignals und des zweiten polarisierten Empfangssignals, in denen das erste polarisierte Empfangssignal eine Kreuzpolarisationscharakteristik mit Bezug auf das zweite polarisierte Empfangssignal hat, erfasst.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Radarsignal-Verarbeitungsverfahren vorgesehen, das insbesondere enthält: einen Sendesignal-Sendeschritt des Sendens eines ersten polarisierten Sendesignals unter Verwendung einer oder mehrerer Weitbereichs-Sendeantennengruppen und des Sendens eines zweiten polarisierten Sendesignals unter Verwendung einer oder mehrerer Nahbereichs-Sendeantennengruppen; einen Empfangssignal-Empfangsschritt des Empfangens eines ersten polarisierten Empfangssignals und eines zweiten polarisierten Empfangssignals, die durch Reflektieren des ersten polarisierten Sendesignals und des zweiten polarisierten Sendesignals von einem Ziel mittels einer komplexen Gruppenantenne empfangen werden; und einen Erfassungsschritt des Erfassens des Ziels unter Verwendung des ersten polarisierten Empfangssignals und des zweiten polarisierten Empfangssignals, in denen das erste polarisierte Empfangssignal eine Kreuzpolarisationscharakteristik mit Bezug auf das zweite polarisierte Empfangssignal hat.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Radarvorrichtung vorgesehen, welche enthält: eine erste komplexe Gruppenantenneneinheit, enthaltend eine erste Polarisationssubanordnungs-Antennengruppe, die eine oder mehrere erste Polarisationsantennen-Subanordnungen, die ein erstes polarisiertes Empfangssignal empfangen, enthält, und eine zweite Polarisationssubanordnungs-Antennengruppe, die eine oder mehrere zweite Polarisationsantennen-Subanordnungen, die ein zweites polarisiertes Empfangssignal empfangen, enthält; und eine zweite komplexe Gruppenantenneneinheit, enthaltend eine erste Polarisationssubanordnungs-Antennengruppe, die eine oder mehrere erste Polarisationsantennen-Subanordnungen, die ein erstes polarisiertes Empfangssignal empfangen, enthält, und eine zweite Polarisationssubanordnungs-Antennengruppe, die eine oder mehrere zweite Polarisationsantennen-Subanordnungen, die ein zweites polarisiertes Empfangssignal empfangen, enthält, wobei ein Abstand zwischen der ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppe der ersten komplexen Gruppenantenneneinheit und der ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppe der zweiten komplexen Gruppenantenneneinheit größer ist als ein Abstand zwischen der zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppe der ersten komplexen Gruppenantenneneinheit und der zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppe der zweiten komplexen Gruppenantenneneinheit.
Wie vorstehend beschrieben ist, sind gemäß der vorliegenden Offenbarung Signale zum Erfassen der Weitbereichs- und der Nahbereichsziele so konfiguriert, dass sie unterschiedliche Polarisationscharakteristiken zum Verarbeiten eines Empfangssignals unter Verwendung einer Empfangsantenne haben.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Offenbarung das Empfangssignal unter Verwendung einer Empfangsantenne verarbeitet, so dass die gleiche Anzahl von Kanälen aufrechterhalten wird, während die Empfangsantenne reduziert wird.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Offenbarung die Größe der Radarvorrichtung verringert, während das gleiche Leistungsvermögen zur Verfügung gestellt wird.
Figurenliste
Die vorgenannten und andere Aspekte, Merkmale und anderen Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verständlich anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird, in denen:

1 eine Ansicht ist, die eine Konfiguration einer Radarvorrichtung für ein Fahrzeug illustriert;
2 eine Ansicht zum Erläutern einer Polarisationscharakteristik-Teilungskonfiguration einer Weitbereichsantenne und einer Nahbereichsantenne, die bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung angewendet werden können, ist;
3 eine Ansicht ist, die eine Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert;
4 eine Ansicht ist, die eine Struktur einer Radarvorrichtung unter Verwendung einer vertikalen Polarisation und einer horizontalen Polarisation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert;
5 eine Ansicht ist, die eine Struktur eines Zirkulatorteilers für eine komplexe Antennengruppen-Signalverarbeitung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert;
6 eine Ansicht ist, die eine Struktur einer komplexen Gruppenantenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert;
7 eine Ansicht ist, die eine Subanordnungs-Antennenkonfiguration einer komplexen Gruppenantenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert;
8 eine Ansicht ist, die eine Struktur einer Radarvorrichtung unter Verwendung einer 45-Grad-Polarisation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert; und
9 eine Ansicht zum Erläutern eines Radarsignal-Verarbeitungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Wenn Bezugszahlen Komponenten in den Zeichnungen bezeichnen, ist, obgleich die gleichen Komponenten in verschiedenen Zeichnungen illustriert sind, dies so zu verstehen, dass gleiche Bezugszahlen sich auf die gleichen Komponenten beziehen. Weiterhin wird, wenn beurteilt wird, dass die spezifische Beschreibung von bekannten Konfigurationen oder Funktionen, die auf die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung bezogen sind, die Klarheit der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Offenbarung unnötig beeinträchtigen kann, die detaillierte Beschreibung weggelassen.
Weiterhin werden einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Bei der Beschreibung von Komponenten des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Offenbarung können terminologische Ausdrücke wie erste, zweite, A, B, (a), (b) und dergleichen verwendet werden. Jedoch werden derartige terminologische Ausdrücke nur zum Unterscheiden von Komponenten von anderen Komponenten verwendet, aber eine Charakteristik, eine Sequenz oder eine Reihenfolge der Komponente wird durch die terminologischen Ausdrücke nicht beschränkt. Wenn beschrieben wird, dass eine Komponente mit der anderen Komponente „verbunden“ oder „gekoppelt“ ist, ist dies so zu verstehen, dass die Komponente mit der anderen Komponente direkt verbunden oder gekoppelt sein kann, aber eine andere Komponente zwischen den Komponenten „verbunden“ oder „gekoppelt“ sein kann.
Die vorliegende Offenbarung offenbart eine Radarvorrichtung und ein Radarsignal-Verarbeitungsverfahren, die die Größe einer Hardware reduzieren können, während ein Zielerfassungsvermögen der Radarvorrichtung aufrechterhalten wird. Obgleich aus Gründen der Zweckmäßigkeit beschrieben wird, dass die Radarvorrichtung gemäß der Beschreibung für ein Fahrzeug als ein Beispiel angewendet wird, kann die Radarvorrichtung für ein Flugzeug, ein Schiff oder einen Zug angewendet werden. Das heißt, die Radarvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann in verschiedenen zu verwendenden Vorrichtungen konfiguriert sein, aber ein Verwendungsumfeld ist nicht spezifisch beschränkt. Weiterhin wird, obgleich aus Gründen der Zweckmäßigkeit in der vorliegenden Offenbarung eine frequenzmodulierte Dauerstrichwellen (FMCW)-Radarvorrichtung hauptsächlich beschrieben ist, die vorliegende Offenbarung in gleicher Weise bei einer CW-Radarvorrichtung und einer Radarvorrichtung vom Impulstyp angewendet. Weiterhin kann in der folgenden Beschreibung, obgleich eine Gruppenantenne, die ein Signal durch die Anordnung von einer oder mehreren Fleckenantennen sendet und empfängt, als ein Beispiel beschrieben ist, die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Typen von Antennen angewendet werden, die ein Signal mit einer Polarisationscharakteristik senden und empfangen können.
Ein Radar muss Ziele in verschiedenen Entfernungen erfassen. Beispielsweise kann eine Radarvorrichtung für ein Fahrzeug, die in dem Fahrzeug installiert ist, eine Weitbereichsantenne, die ein Weitbereichsziel erfasst, das sich entfernt von dem Fahrzeug befindet, und eine Nahbereichsantenne, die ein Nahbereichsziel erfasst, das sich nahe dem Fahrzeug befindet, enthalten. Zu diesem Zweck enthält die Radarvorrichtung für ein Fahrzeug eine Gruppenantenne für die Weitbereichserfassung und eine Gruppenantenne für die Nahbereichserfassung.
1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Radarvorrichtung für ein Fahrzeug illustriert.
Gemäß 1 enthält eine Radarvorrichtung für ein Fahrzeug eine Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 110, die ein Sendesignal zum Erfassen eines Weitbereichsziels ausgibt, und eine Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 120, die ein Sendesignal zum Erfassen eines Nahbereichsziels ausgibt. Weiterhin enthält die Radarvorrichtung für ein Fahrzeug eine Sendesteuereinheit 190, die eine Ausgabe eines Sendesignals steuert. Weiterhin enthält die Radarvorrichtung für ein Fahrzeug eine Empfangsantenne, die ein Empfangssignal empfängt, das durch Reflektieren eines Sendesignals an einem Ziel empfangen wird. Beispielsweise kann die Empfangsantenne durch eine oder mehrere Nahbereichs-Empfangsantenneneinheiten 130 und 135 zum Empfangen eines Nahbereichs-Empfangssignals, das empfangen wird, indem es an einem Nahbereichsziel reflektiert wird, und durch eine oder mehrere Weitbereichs-Empfangsantenneneinheiten 140 und 145 zum Empfangen eines Weitbereichs-Empfangssignals, das empfangen wird, indem es an einem Weitbereichsziel reflektiert wird, konfiguriert sein. Weiterhin enthält die Radarvorrichtung eine Empfangssteuereinheit 195, die das Empfangssignal steuert und Operationen der Empfangsantennen steuert. Die Empfangssteuereinheit 195 der Radarvorrichtung zieht das Empfangssignal unter Verwendung eines Sendesignals so heraus, dass eine lokale Leitung zwischen der Sendesteuereinheit 190 und der Empfangssteuereinheit 195 verbunden sein kann. Informationen über das Sendesignal werden über die lokale Leitung zu der Empfangssteuereinheit 195 gesendet.
Die Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 110 kann so konfiguriert sein, dass sie mehrere Subanordnungsantennen zum genauen Erfassen eines Ziels durch Bildung eines schmalen Strahlenmusters enthält. Demgegenüber kann die Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 120 nur eine Subanordnungsantenne enthalten, um einen breiten Erfassungsbereich durch Bilden eines breiten Strahlenmusters zu bilden.
Die Nahbereichs-Empfangsantenneneinheiten 130 und 135 können mehrere Kanäle konfigurieren, um das Leistungsvermögen der Radarvorrichtung zu verbessern und das Ziel genau zu erfassen. Zu diesem Zweck wird ein Signal, das durch eine Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 120 gesendet wird, durch zwei Nahbereichs-Empfangsantenneneinheiten 130 und 135 empfangen. In gleicher Weise können die Weitbereichs-Empfangsantenneneinheiten 140 und 145 auch durch zwei Kanäle konfiguriert sein. Zu diesem Zweck muss die Empfangssteuereinheit 195 durch vier Empfangschips konfiguriert sein. Obgleich in der vorstehenden Beschreibung jede von der Nahbereichs-Empfangsantenne und der Weitbereichs-Empfangsantenne zwei Kanäle konfiguriert, können zwei oder mehr Kanäle gemäß den Anforderungen an die Radarvorrichtung konfiguriert sein.
Wie vorstehend beschrieben ist, müssen, um das Leistungsvermögen der Radarvorrichtung zu verbessern, mehrere Kanäle konfiguriert sein. Daher ist zu diesem Zweck eine vorbestimmte Anzahl oder mehr von Empfangschips erforderlich. Demgemäß ist es auch in einer Situation, in der die Radarvorrichtung verkleinert werden soll, erforderlich, ein vorbestimmtes Niveau von Hardware-Installationsraum sicherzustellen.
2 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Polarisationscharakteristik-Teilungskonfiguration einer Weitbereichsantenne und einer Nahbereichsantenne, die bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung angewendet werden können.
Gemäß 2 kann die Radarvorrichtung derart konfiguriert sein, dass eine Sendesignal-Polarisationscharakteristik der Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 220 verschieden von der Sendesignal-Polarisationscharakteristik der Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 110 ist. Beispielsweise sind in der Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 110 Fleckenantennen angeordnet, um ein Signal mit einer vertikalen Polarisationscharakteristik zu senden. In der Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 220 sind Fleckenantennen angeordnet, um ein Signal mit einer horizontalen Polarisationscharakteristik zu senden. Die Empfangsantenne zum Empfangen eines Empfangssignals, das durch Reflektieren des Sendesignals an dem Ziel empfangen wird, kann durch die gleiche Fleckenantennenanordnung wie die Sendeantenneneinheit konfiguriert sein, um ein Empfangssignal mit der gleichen Polarisationscharakteristik wie das Sendesignal zu empfangen.
Beispielsweise können, um das Empfangssignal mit einer horizontalen Polarisationscharakteristik zu empfangen, die Nahbereichs-Empfangsantenneneinheiten 230 und 235 durch die Fleckenantenne mit der gleichen Anordnung wie der der Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 220 konfiguriert sein. In gleicher Weise können die Weitbereichs-Empfangsantenneneinheiten 140 und 145 durch die gleiche Fleckenantennenanordnung wie die der Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 110 konfiguriert sein. Die Sendesteuereinheit 190 und die Empfangssteuereinheit 195 steuern das Sendesignal bzw. das Empfangssignal.
Jedoch ist es, obgleich das Weitbereichs-Sendesignal und das Nahbereichs-Sendesignal abhängig von den Polarisationscharakteristiken getrennt ausgegeben werden, erforderlich, die Anzahl von Kanälen aufrechtzuerhalten, um ein Erfassungsvermögen der Radarvorrichtung zu gewährleisten. Daher sind, um zwei Nahbereichs-Empfangskanäle und zwei Weitbereichs-Empfangskanäle aufrechtzuerhalten, zwei Nahbereichs-Empfangsantenneneinheiten 230 und 235 und zwei Weitbereichs-Empfangsantenneneinheiten 140 und 145 erforderlich, und insgesamt vier Empfangschip werden für jede Empfangsantenneneinheit benötigt. Daher ist es, selbst wenn die Polarisationscharakteristiken des Weitbereichs-Sendesignals und des Nahbereichs-Sendesignals unterschiedlich konfiguriert sind, schwierig, den Hardware-Installationsraum zu verkleinern.
Um das vorgenannte Problem zu lösen, schlägt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, die die Anzahl von Empfangschips der Radarvorrichtung verringern und den Hardware-Installationsraum verkleinern können, während die gleiche Anzahl von Kanälen aufrechterhalten wird.
3 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Radarvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert.
Eine Radarvorrichtung 300 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung enthält eine Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 310, enthaltend eine oder mehrere Weitbereichs-Sendegruppenantennen, die ein erstes polarisiertes Sendesignal senden, eine Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 320, enthaltend eine oder mehrere Nahbereichs-Sendeantennengruppen, die ein zweites polarisiertes Sendesignal senden, eine komplexe Gruppenantenneneinheit 330, enthaltend eine oder mehrere komplexe Gruppenantennen, die ein erstes polarisiertes Empfangssignal und ein zweites polarisiertes Empfangssignal, die durch Reflektieren des ersten polarisierten Sendesignals bzw. des zweiten polarisierten Sendesignals an einem Ziel empfangen werden, und eine Signalverarbeitungseinheit 340, die das Ziel unter Verwendung des ersten polarisierten Empfangssignals und des zweiten polarisierten Empfangssignals erfasst. Weiterhin ist das erste polarisierte Empfangssignal so konfiguriert, dass es eine Kreuzpolarisationscharakteristik mit Bezug auf das zweite polarisierte Empfangssignal hat.
Gemäß 3 sendet die Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 310 ein Sendesignal, das ein schmales Sichtfeld (FOV, field of view) bildet, um ein Weitbereichsziel zu erfassen. Das heißt, um ein schmales Strahlenmuster in einer vertikalen Richtung und einer horizontalen Richtung zu bilden, ist die Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 310 durch eine oder mehrere Weitbereichs-Sendeantennengruppen konfiguriert. Weiterhin können, falls erforderlich, mehrere Weitbereichs-Sendeantennengruppen 310 konfiguriert sein. Wenn die Fleckenantennen in einer vertikalen Richtung angeordnet sind, wird, wenn die Anzahl von Fleckenantennen zunimmt, ein vertikales FOV verkleinert. In gleicher Weise wird, wenn die Fleckenantennen in einer horizontalen Richtung angeordnet sind, bei einer zunehmenden Anzahl von Fleckenantennen das horizontale FOV verkleinert. Demgemäß enthält die Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 310 eine Subanordnungsantenne,
bei der mehrere Fleckenantennen vertikal angeordnet sind und mehrere Subanordnungsantennen horizontal gebildet sein können.
Beispielsweise enthält die Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 310 zwei oder mehr Subanordnungsantennen, die sich auf derselben Mikrostreifenleitung verzweigen. Jede der zwei oder mehr derartigen Subanordnungsantennen können konfiguriert sein, ein Signal mit der gleichen Polarisationscharakteristik abzustrahlen. Die Mikrostreifenleitung ist eine Leitung, die ein Signal, eine Spannung oder einen Strom zu jeder Fleckenantenne zuführt und in einer Bedeutung verwendet wird, die Begriffe wie Sendeleitung oder Zuführungsleitung einschließt.
Die Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 320 sendet ein Sendesignal, das ein breites FOV bildet, um ein Nahbereichsziel zu erfassen. Beispielsweise kann die Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 320 durch eine kleinere Anzahl von Subanordnungsantennen konfiguriert sein als die der Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 310, um ein breites FOV in der horizontalen Richtung sicherzustellen.
Die Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 310 und die Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 320 senden ein Sendesignal mit einer Polarisationscharakteristik. Die Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 310 kann ein erstes polarisiertes Sendesignal senden, und die Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 320 kann ein zweites polarisiertes Sendesignal senden. Beispielsweise können, wie mit Bezug auf 2 beschrieben ist, das erste polarisierte Sendesignal und das zweite polarisierte Sendesignal eine 90-Grad-Polarisationscharakteristikdifferenz haben. Beispielsweise hat das erste polarisierte Sendesignal eine vertikale Polarisationscharakteristik, und das zweite polarisierte Sendesignal hat eine horizontale Polarisationscharakteristik. Als ein anderes Beispiel hat das erste polarisierte Sendesignal eine linke 45-Grad-Polarisationscharakteristik, und das zweite polarisierte Sendesignal hat eine rechte 45-Grad-Polarisationscharakteristik. Zusätzlich haben das erste polarisierte Sendesignal und das zweite polarisierte Sendesignal eine Kreuzpolarisationscharakteristik. Die Kreuzpolarisation bezieht sich auf eine Polarisationskomponente, die vertikal zu einer bestimmten Polarisationskomponente ist, und bedeutet, dass eine Differenz in der Polarisationscharakteristik zwischen zwei Signalen 90 Grad beträgt.
Die komplexe Gruppenantenneneinheit 330 kann das erste polarisierte Empfangssignal, das durch Reflektieren des ersten polarisierten Sendesignals an dem Ziel empfangen wird, empfangen. Weiterhin kann die komplexe Gruppenantenneneinheit 330 auch das zweite polarisierte Empfangssignal, das durch Reflektieren des zweiten polarisierten Sendesignals an dem Ziel empfangen wird, empfangen. Zu diesem Zweck enthält die komplexe Gruppenantenneneinheit 330 eine oder mehrere komplexe Gruppenantennen, die sowohl das erste polarisierte Empfangssignal als auch das zweite polarisierte Empfangssignal empfangen.
Die komplexe Gruppenantenne enthält zwei oder mehr Subanordnungsantennen, die auf derselben Mikrostreifenleitung verzweigen, und jede der zwei oder mehr Subanordnungsantennen kann konfiguriert sein, Signale mit unterschiedlichen Polarisationscharakteristiken zu empfangen. Das heißt, die komplexe Gruppenantenne enthält mehrere Subanordnungsantennen, die von einer Mikrostreifenleitung abzweigen. In zumindest einer der mehreren Subanordnungsantennen sind Fleckenantennen so angeordnet, dass sie das erste polarisierte Empfangssignal empfangen, und in den verbleibenden Subanordnungsantennen sind Fleckenantennen so angeordnet, dass sie das zweite polarisierte Empfangssignal empfangen. Das heißt, eine komplexe Gruppenantenne kann konfiguriert sein, beide Signale mit einer Polarisationsdifferenz von 90 Grad zu empfangen. In der folgenden Beschreibung wird eine Subanordnungsantenne, die zum Empfangen des ersten polarisierten Empfangssignals konfiguriert ist, als eine erste Polarisationssubanordnungsantenne beschrieben, und eine Subanordnungsantenne, die zum Empfangen des zweiten polarisierten Empfangssignals konfiguriert ist, wird als eine zweite Polarisationssubanordnungsantenne beschrieben.
Die Signalverarbeitungseinheit 340 kann ein Weitbereichsziel und ein Nahbereichsziel unter Verwendung des ersten polarisierten Empfangssignals und des zweiten polarisierten Empfangssignals erfassen. Zu diesem Zweck kann die Signalverarbeitungseinheit 340 einen Signalverteiler enthalten, der das erste polarisierte Empfangssignal und das zweite polarisierte Empfangssignal getrennt verarbeitet, selbst wenn sowohl das erste polarisierte Empfangssignal als auch das zweite polarisierte Empfangssignal mittels einer komplexen Gruppenantenne empfangen werden. Beispielsweise können, selbst wenn zwei oder mehr Signale mit einer Kreuzpolarisationscharakteristik mittels einer komplexen Gruppenantenne empfangen werden, die zwei oder mehr Signale unter Verwendung eines Signalverteilers, wie eines Zirkulatorverteilers, verarbeitet werden.
Nachfolgend werden eine Konfiguration und eine Operation einer Radarvorrichtung, die Signale mit einer Kreuzpolarisationscharakteristik unter Verwendung der vorbeschriebenen komplexen Gruppenantenne verarbeitet, im Einzelnen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
4 ist eine Ansicht, die eine Struktur einer Radarvorrichtung unter Verwendung einer vertikalen Polarisation und einer horizontalen Polarisation nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert.
Gemäß 4 kann eine Radarvorrichtung 300 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zwei komplexe Gruppenantennen 430 und 440 enthalten. Weiterhin enthält die Radarvorrichtung 300 eine Weitbereichs-Sendegruppenantenne 410 und eine Nahbereichs-Sendegruppenantenne 420. Jedoch dient dies zur Vereinfachung der Beschreibung, und die Anzahl der Weitbereichs-Sendegruppenantennen 410, der Kurzbereichs-Sendegruppenantennen 420 und der komplexen Gruppenantennen 430 und 440 ist nicht hierauf beschränkt. Die Radarvorrichtung 300 enthält eine Sendesteuereinheit 490, die ein Sendesignal steuert, und eine Empfangssteuereinheit 495, die ein Empfangssignal verarbeitet. Die Empfangssteuereinheit 495 kann eine Funktion der vorbeschriebenen Signalverarbeitungseinheit 340 ausüben.
Die Weitbereichs-Sendegruppenantenne 410 enthält vier Subanordnungsantennen 411, 412, 413 und 414, um ein schmales FOV zu implementieren. Die vier Subanordnungsantennen 411, 412, 413 und 414 zweigen von einem Verzweigungspunkt 450 auf derselben Mikrostreifenleitung ab, um dasselbe erste polarisierte Sendesignal auszugeben. Die Nahbereichs-Sendegruppenantenne 420 enthält eine Subanordnungsantenne, um ein breites FOV in der horizontalen Richtung zu implementieren. Die Nahbereichs-Sendegruppenantenne 420 gibt ein zweites polarisiertes Sendesignal mit einer horizontalen Polarisationscharakteristik aus. Daher sind in der Weitbereichs-Sendegruppenantenne 410 und der Nahbereichs-Sendegruppenantenne 420 Fleckenantennen angeordnet, um ein Sendesignal mit einer Kreuzpolarisationscharakteristik auszugeben.
Weiterhin kann, wie in den 1 und 2 illustriert ist, die Radarvorrichtung 300 nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zwei komplexe Gruppenantennen 430 und 440 enthalten, um ein Erfassungsvermögen durch Konfigurieren von vier Empfangskanälen aufrechtzuerhalten. Genauer gesagt, die erste komplexe Gruppenantenne 430 enthält zwei erste Polarisationssubanordnungsantennen 431 und 433 und eine zweite Polarisationssubanordnungsantenne 432. Die ersten Polarisationssubanordnungsantennen 431 und 433 empfangen das erste polarisierte Empfangssignal, und die zweite Polarisationssubanordnungsantenne 432 empfängt das zweite polarisierte Empfangssignal. Zu diesem Zweck können in den ersten Polarisationssubanordnungsantennen 431 und 433 die Fleckenantennen in dem gleichen Anordnungsmuster wie der Weitbereichs-Sendeantenne 410 angeordnet sein. Weiterhin können in der zweiten Polarisationssubanordnungsantenne 432 die Fleckenantennen in dem gleichen Anordnungsmuster wie bei der Nahbereichs-Sendeantenne 420 angeordnet sein. Ähnlich wie die erste komplexe Gruppenantenne 430 enthält die zweite komplexe Gruppenantenne 440 zwei erste Polarisationssubanordnungsantennen 441 und 443 und eine zweite Polarisationssubanordnungsantenne 442.
Die ersten Polarisationssubanordnungsantennen 431 und 433 oder 441 und 443 und die zweiten Polarisationssubanordnungsantennen 432 oder 442 können so konfiguriert sein, dass sie von einem Verzweigungspunkt 451 oder 453 auf derselben Mikrostreifenleitung abzweigen.
Hierdurch werden sowohl das erste polarisierte Empfangssignal als auch das polarisierte Empfangssignal durch eine komplexe Gruppenantenne 430 oder 440 empfangen. Weiterhin wird das zweite polarisierte Empfangssignal mittels der beiden komplexen Gruppenantennen 430 und 440 empfangen, so dass zwei Kanäle konfiguriert sein können. In gleicher Weise wird das erste polarisierte Empfangssignal auch mittels der beiden komplexen Gruppenantennen 430 und 440 empfangen, so dass zwei Kanäle konfiguriert sein können. Daher implementiert die Radarvorrichtung 300 nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung insgesamt vier Kanäle, wie in den 1 und 2 illustriert ist, und verwendet zwei komplexe Gruppenantennen, so dass ein Hardwareraum für einen Empfangschip verkleinert werden kann, während eine Verschlechterung eines Radarvermögens dadurch, dass nur durch zwei Empfangschips vorhanden sind, unterdrückt werden kann. Hierdurch kann eine Verkleinerung der Radarvorrichtung implementiert werden.
Obgleich die Anzahl von Subanordnungsantennen der komplexen Gruppenantennen 430 und 440 als ein Beispiel beschrieben ist, ist die Anzahl der Subanordnungsantennen nicht hierauf beschränkt.
5 ist eine Ansicht, die eine Struktur eines Zirkulatorteilers für die Signalverarbeitung der komplexen Gruppenantenne nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert.
Wie vorstehend beschrieben ist, empfängt eine Radarvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung sowohl ein erstes polarisiertes Empfangssignal für eine Weitbereichserfassung als auch ein zweites polarisiertes Empfangssignal für eine Nahbereichserfassung mittels einer komplexen Gruppenantenne. Daher kann eine Konfiguration, die das erste polarisierte Empfangssignal und das zweite polarisierte Empfangssignal getrennt verarbeitet, erforderlich sein.
Gemäß 5 ist ein Zirkulatorverteiler durch drei Eingangsports und einen Ausgangsport konfiguriert. Gemäß 4 wird ein Signal der ersten Polarisationssubanordnungsantenne 431 an einem Eingangsport 1 (Eingang 1) des in der ersten komplexen Gruppenantenne 430 konfigurierten Zirkulatorverteilers eingegeben. Ein Signal der zweiten Polarisationssubanordnungsantenne 432 wird an einem Eingangsport 2 (Eingang 2) eingegeben. Ein Signal der ersten Polarisationssubanordnungsantenne 433 wird an einem Eingangsport (Eingang 3) eingegeben. Die erste Polarisationssubanordnungsantenne und die zweite Polarisationssubanordnungsantenne empfangen das erste polarisierte Empfangssignal bzw. das zweite polarisierte Empfangssignal mit einer Kreuzpolarisationscharakteristik, so dass, selbst wenn das erste polarisierte Empfangssignal und das zweite polarisierte Empfangssignal zur gleichen Zeit empfangen werden, der Zirkulatorteiler das erste polarisierte Empfangssignal und das zweite polarisierte Empfangssignal getrennt ausgibt. Beispielsweise werden die ersten polarisierten Empfangssignale mit der gleichen Polarisationscharakteristik an dem Eingangsport 1 und dem Eingangsport 3 empfangen, um zu einem Ausgangsport ausgegeben zu werden. Der Eingangsport 1 und der Eingangsport 3 weisen den gleichen Abstand von dem Ausgangsport auf, um die ersten polarisierten Empfangssignale als ein Signal auszugeben. Demgegenüber wird das zweite polarisierte Empfangssignal an dem Eingangsport 2 eingegeben. Eine Differenz zwischen einem Abstand zwischen dem Eingangsport 2 und dem Ausgangsport und einem Abstand zwischen dem Eingangsport 1 oder 3 und dem Ausgangsport ist eine halbe Wellenlänge. Daher verarbeitet ein Empfangschip das erste polarisierte Empfangssignal und das zweite polarisierte Empfangssignal unter Verwendung eines Signals, das zu einem Ausgangsport ausgegeben wird, um das Weitbereichsziel und das Nahbereichsziel zu erfassen. Der Zirkulatorteiler ist als ein Beispiel für die Vereinfachung der Beschreibung offenbart, und die Anzahl von Eingangsports des Zirkulatorteilers kann in Abhängigkeit von der Anzahl von Subanordnungsantennen der komplexen Gruppenantenne variieren.
6 ist eine Ansicht, die eine Struktur einer komplexen Gruppenantenne nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert.
Gemäß 6 ist ein anderes Beispiel vorgesehen, bei dem eine komplexe Gruppenantenne erste Polarisationssubanordnungsantennen 620 und 630 und eine zweite Polarisationssubanordnungsantenne 610 enthält. Das heißt, in 4 kann, obgleich als ein Beispiel beschrieben ist, dass die zweite Polarisationssubanordnungsantenne 432 und 442 sich zwischen der ersten Polarisationssubanordnungsantenne 431 und 433 oder 441 und 443 befindet, die zweite Polarisationssubanordnungsantenne 610 auf einer Seite konfiguriert sein.
Die Anzahl von ersten Polarisationssubanordnungsantennen 620 und 630 kann gleich der oder größer als die Anzahl von zweiten Polarisationssubanordnungsantennen 610 sein. Die Weitbereichs-Sendeantenne enthält mehrere Subanordnungsantennen zur Implementierung eines schmalen FOV. Daher kann, um ein erstes polarisiertes Empfangssignal für das erste polarisierte Sendesignal, das von der Weitbereichs-Sendeantenne gesendet wird, zu empfangen, die Anzahl von ersten Polarisationssubanordnungsantennen 620 und 630 größer als die Anzahl von zweiten Polarisationssubanordnungsantennen 610 sein.
Wenn zwei oder mehr komplexe Gruppenantennen in der Radarvorrichtung implementiert sind, um ein Weitbereichsziel durch Implementieren des schmalen FOV zu erfassen, ist es erforderlich, einen Abstand zwischen Empfangskanälen so aufrechtzuerhalten, dass er gleich einem oder höher als ein vorbestimmtes Maß ist. Demgegenüber ist es, um ein Nahbereichsziel durch Implementieren des breiten FOV zu erfassen, erforderlich, den Abstand zwischen Empfangskanälen gleich einem oder niedriger als ein vorbestimmtes Maß aufrechtzuerhalten. Zu diesem Zweck können, wenn zwei oder mehr komplexe Gruppenantennen konfiguriert sind, in der Radarvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung Subanordnungsantennen wie in 7 illustriert angeordnet werden.
7 ist eine Ansicht, die eine Subanordnungs-Antennengruppierung einer komplexen Gruppenantenne nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert.
Gemäß 7 enthält, wenn die komplexe Gruppenantenneneinheit zwei oder mehr komplexe Antennenanordnungen enthält, jede der komplexen Antennenanordnungen erste Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen 710 und 740 und zweite Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen 720 und 730. Weiterhin kann ein Abstand 751 zwischen den ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen gleich einem oder größer als ein Abstand 750 zwischen den zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen sein.
Beispielsweise sind zwei oder mehr erste Polarisationssubanordnungsantennen 710, die in einer komplexen Gruppenantenne konfiguriert sind, um das erste polarisierte Empfangssignal zu empfangen, und zwei oder mehr erste Polarisationssubanordnungsantennen 740, die in einer anderen komplexen Gruppenantenne konfiguriert sind, um das erste polarisierte Empfangssignal zu empfangen, in einem vorbestimmten Abstand 751 voneinander angeordnet. Weiterhin sind eine oder mehrere zweite Polarisationssubanordnungsantennen 720, die in einer komplexen Gruppenantenne konfiguriert sind, um das zweite polarisierte Empfangssignal zu empfangen, und eine oder mehrere zweite Polarisationssubanordnungsantennen 730, die in einer anderen komplexen Gruppenantenne konfiguriert sind, um das zweite polarisierte Empfangssignal zu empfangen, in einem vorbestimmten gegenseitigen Abstand 750 angeordnet. In diesem Fall kann der Abstand 751 zwischen den ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen gleich dem oder größer als der Abstand 750 zwischen den zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen sein.
Wenn das schmale FOV implementiert wird, um ein Weitbereichsziel zu erfassen, kann eine erhebliche Seitenkeule erzeugt werden. Die Seitenkeule kann verringert werden durch Verwendung einer Strahlenwellenform eines Sendesignals zum Erfassen eines Nahbereichsziels.
Es wurde vorstehend beschrieben, dass das erste polarisierte Sendesignal und das erste polarisierte Empfangssignal die vertikale Polarisationscharakteristik haben und das zweite polarisierte Sendesignal und das zweite polarisierte Empfangssignal die horizontale Polarisationscharakteristik haben. In 8 werden Beispiele mit einer linken 45-Grad-Polarisationscharakteristik und einer rechten 45-Grad-Polarisationscharakteristik beschrieben.
8 ist eine Ansicht, die eine Struktur einer Radarvorrichtung, die eine 45-Grad-Polarisation verwendet, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung illustriert.
Gemäß 8 sind ein Weitbereichs-Sendesignal und ein Nahbereichs-Sendesignal so konfiguriert, dass sie eine Kreuzpolarisationscharakteristik haben. Beispielsweise kann eine Weitbereichs-Sendeantenneneinheit 810 eine oder mehrere Subanordnungsantennen enthalten, in denen Fleckenantennen, die so angeordnet sind, dass sie eine rechte 45-Grad-Polarisationscharakteristik haben, konfiguriert sind. In einer Nahbereichs-Sendeantenneneinheit 820 können Fleckenantennen, die in einer linken 45-Grad-Polarisationscharakteristik angeordnet sind, konfiguriert sein. Das Sendesignal mit einer rechten 45-Grad-Polarisationscharakteristik und das Sendesignal mit einer linken 45-Grad-Polarisationscharakteristik zeigen eine 90-Grad-Polarisationscharakteristikdifferenz, so dass die Sendesignale eine Kreuzpolarisationscharakteristik haben.
Weiterhin enthält jede komplexe Gruppenantenne 830 oder 840 eine erste Polarisationssubanordnungsantenne zum Empfangen eines ersten polarisierten Empfangssignals mit einer rechten 45-Grad-Polarisationscharakteristik und eine zweite Polarisationssubanordnungsantenne zum Empfangen eines zweiten polarisierten Empfangssignals mit einer linken 45-Grad-Polarisationscharakteristik, um zwei Sendesignale zu empfangen, die durch eine komplexe Antennengruppe 830 oder 840 getrennt polarisiert sind. Um einen Abstand zwischen Kanälen aufrechtzuerhalten, sind die ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen der komplexen Gruppenantenne 830 und die ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen der komplexen Gruppenantenne 840 so angeordnet, dass sie einen Abstand voneinander aufweisen. Weiterhin sind die zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen der komplexen Gruppenantenne 830 und die zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen der komplexen Gruppenantenne 840 so angeordnet, dass sie nahe beieinander sind.
Die Sendesteuereinheit 890, die das Sendesignal steuert, und die Empfangssteuereinheit 895, die das Empfangssignal verarbeitet, können durch eine lokale Leitung miteinander verbunden sein.
Wie vorstehend beschrieben ist, sieht die vorliegende Offenbarung eine Radarvorrichtung vor, die Sendesignale mit unterschiedlichen Polarisationscharakteristiken sendet und Empfangssignale mit unterschiedlichen Polarisationscharakteristiken, die von dem Ziel reflektiert wurden, empfängt, um mittels einer komplexen Gruppenantenne empfangen zu werden. Weiterhin kann die Radarvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung die Anzahl der gleichen Empfangskanäle sicherstellen, während die Anzahl von komplexen Gruppenantennen verringert wird. Hierdurch wird die Anzahl von für jede Antenne konfigurierten Empfangschips so verringert, dass die Größe der Radarvorrichtung verringert werden kann, während das Radarerfassungsvermögen aufrechterhalten wird. Weiterhin hat jedes Empfangssignal eine Kreuzpolarisationscharakteristik, so dass Signalstörungen minimiert werden können.
Nachfolgend wird ein Radarsignal-Verarbeitungsverfahren, das sämtliche vorbeschriebenen Operationen der Radarvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung durchführt, mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
9 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Radarsignal-Verarbeitungsverfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
Ein Radarsignal-Verarbeitungsverfahren nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung enthält einen Sendesignal-Sendeschritt des Sendens eines ersten polarisierten Sendesignals unter Verwendung einer oder mehrerer Weitbereichs-Sendegruppenantennen und des Sendens eines zweiten polarisierten Sendesignals unter Verwendung einer oder mehrerer Nahbereichs-Sendegruppenantennen, einen Empfangssignal-Empfangsschritt des Empfangens eines ersten polarisierten Empfangssignals und eines zweiten polarisierten Empfangssignals, die durch Reflektieren des ersten polarisierten Sendesignals und des zweiten polarisierten Sendesignals von einem Ziel mittels einer komplexen Gruppenantenne empfangen werden, und einen Erfassungsschritt des Erfassens des Ziels unter Verwendung des ersten polarisierten Empfangssignals und des zweiten polarisierten Empfangssignals. Weiterhin hat das erste polarisierte Empfangssignal eine Kreuzpolarisationscharakteristik mit Bezug auf das zweite polarisierte Empfangssignal.
Gemäß 9 enthält das Radarsignal-Verarbeitungsverfahren einen Sendesignal-Sendeschritt des Sendens eines ersten polarisierten Sendesignals unter Verwendung einer oder mehrerer Weitbereichs-Sendegruppenantennen und des Sendens eines zweiten polarisierten Sendesignals unter Verwendung einer oder mehrerer Nahbereichs-Sendegruppenantennen (S900). In dem Sendesignal-Sendeschritt werden das erste polarisierte Sendesignal und das zweite polarisierte Sendesignal unter Verwendung einer Weitbereichs-Sendegruppenantenne und der Nahbereichs-Sendegruppenantenne, die konfiguriert sind zum Ausgeben von Signalen mit unterschiedlichen Polarisationscharakteristiken, gesendet. Das erste polarisierte Sendesignal und das zweite polarisierte Sendesignal können eine Kreuzpolarisationscharakteristik haben. Weiterhin kann die Weitbereichs-Sendegruppenantenne zwei oder mehr Subanordnungsantennen zum Implementieren einer schmalen FOV-Charakteristik haben. Die Nahbereichs-Sendegruppenantenne kann eine oder mehrere Subanordnungsantennen zum Implementieren einer breiten FOV-Charakteristik haben. Die Anzahl von Subanordnungsantennen der Nahbereichs-Sendegruppenantenne kann kleiner als die Anzahl von Subanordnungsantennen der Weitbereichs-Sendegruppenantenne sein.
Weiterhin enthält das Radarsignal-Verarbeitungsverfahren einen Empfangssignal-Empfangsschritt des Empfangens eines ersten polarisierten Empfangssignals und eines zweiten polarisierten Empfangssignals, die durch Reflektieren des ersten polarisierten Sendesignals und des zweiten polarisierten Sendesignals von einem Ziel mittels einer komplexen Gruppenantenne empfangen werden (S902). Während des Empfangssignal-Empfangsschritts werden sowohl das erste polarisierte Empfangssignal als auch das zweite polarisierte Empfangssignal unter Verwendung einer komplexen Gruppenantenne empfangen. In diesem Fall haben das erste polarisierte Empfangssignal und das zweite polarisierte Empfangssignal eine Kreuzpolarisationscharakteristik. Beispielsweise hat das erste polarisierte Empfangssignal eine vertikale Polarisationscharakteristik, und das zweite polarisierte Empfangssignal hat eine horizontale Polarisationscharakteristik. Weiterhin enthält die komplexe Gruppenantenne zwei oder mehr Subanordnungsantennen zum Empfangen sämtlicher Signale mit unterschiedlichen Polarisationscharakteristiken. Beispielsweise kann die komplexe Gruppenantenne eine erste Polarisationssubanordnungsantenne und eine zweite Polarisationssubanordnungsantenne enthalten, die auf derselben Mikrostreifenleitung abzweigen. Die erste Polarisationssubanordnungsantenne kann Fleckenantennen enthalten, die zum Empfangen des ersten polarisierten Empfangssignals angeordnet sind, und die zweite Polarisationssubanordnungsantenne kann Fleckenantennen enthalten, die zum Empfangen des zweiten polarisierten Empfangssignals angeordnet sind. Die zweite Polarisationssubanordnungsantenne kann zwischen den ersten Polarisationssubanordnungsantennen oder auf einer Seite angeordnet sein.
Weiterhin kann, wenn zwei oder mehr komplexe Gruppenantennen implementiert sind, ein Abstand zwischen den ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen so gesetzt sein, dass er größer als ein Abstand zwischen den zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen ist. Die Anzahl von ersten Polarisationssubanordnungsantennen ist größer als die Anzahl von zweiten Polarisationssubanordnungsantennen, so dass ein FOV, das zum Erfassen eines Weitbereichs- und eines Nahbereichsziels geeignet ist, implementiert werden kann.
Weiterhin enthält das Radarsignal-Verarbeitungsverfahren einen Erfassungsschritt des Erfassens des Ziels unter Verwendung des ersten polarisierten Empfangssignals und des zweiten polarisierten Empfangssignals (S904). Während des Erfassungsschritts können das Weitbereichsziel und das Nahbereichsziel unter Verwendung des ersten polarisierten Empfangssignals und des zweiten polarisierten Empfangssignals, die mittels einer komplexen Gruppenantenne empfangen werden, erfasst werden. Zu diesem Zweck können während des Erfassungsschritts das Weitbereichsziel und das Nahbereichsziel unter Verwendung eines Empfangschips durch Verwendung eines Signalteilers, wie eines Zirkulatorteilers, erfasst werden. Alternativ können während des Erfassungsschritts das Weitbereichsziel und das Nahbereichsziel unter Verwendung der Polarisationscharakteristiken des ersten polarisierten Empfangssignals und des zweiten polarisierten Empfangssignals, die mittels nur einer komplexen Gruppenantenne empfangen werden, getrennt erfasst werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, sind gemäß der vorliegenden Offenbarung Signale zum Erfassen der Weitbereichs- und Nahbereichsziele so konfiguriert, dass sie unterschiedliche Polarisationscharakteristiken haben, um ein Empfangssignal unter Verwendung einer Empfangsantenne zu verarbeiten. Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Offenbarung das Empfangssignal unter Verwendung einer Empfangsantenne so verarbeitet, dass die gleiche Anzahl von Kanälen aufrechterhalten wird, während die Empfangsantenne reduziert wird. Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Offenbarung die Größe der Radarvorrichtung reduziert, während das gleiche Leistungsvermögen bereitgestellt wird.

Claims

Radarvorrichtung, welche aufweist: eine Weitbereichs-Sendeantenneneinheit (310), enthaltend eine oder mehrere Weitbereichs-Sendegruppenantennen, die ein erstes polarisiertes Sendesignal senden; eine Nahbereichs-Sendeantenneneinheit (320), enthaltend eine oder mehrere Nahbereichs-Sendegruppenantennen, die ein zweites polarisiertes Sendesignal senden; eine komplexe Gruppenantenneneinheit (330), die zwei oder mehr komplexe Gruppenantennen enthält, die ein erstes polarisiertes Empfangssignal und ein zweites polarisiertes Empfangssignal, die durch Reflektieren des ersten polarisierten Sendesignals und des zweiten polarisierten Sendesignals von einem Ziel empfangen werden, empfangen, wobei das erste polarisierte Empfangssignal eine Kreuzpolarisationscharakteristik mit Bezug auf das zweite polarisierte Empfangssignal hat, wobei jede der komplexen Gruppenantennen erste Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (710, 740) und zweite Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (720, 730) enthält, wobei die ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (710, 740) das erste polarisierte Empfangssignal empfangen und die zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (720, 730) das zweite polarisierte Empfangssignal empfangen und wobei ein Abstand (751) zwischen den ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (710, 740) gleich einem oder größer als ein Abstand (750) zwischen den zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (720, 730) ist; und eine Signalverarbeitungseinheit (340), die das Ziel unter Verwendung des ersten polarisierten Empfangssignals und des zweiten polarisierten Empfangssignals erfasst.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste polarisierte Sendesignal eine Kreuzpolarisationscharakteristik mit Bezug auf das zweite polarisierte Sendesignal hat.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Weitbereichs-Sendegruppenantenne (410) zwei oder mehr Subanordnungsantennen (411-414) enthält, die konfiguriert sind, auf derselben Mikrostreifenleitung zu verzweigen, wobei jeder der zwei oder Subanordnungsantennen (411-414) ein Signal mit der gleichen Polarisationscharakteristik abstrahlt.
Radarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die komplexe Gruppenantenne (430) zwei oder mehr Subanordnungsantennen (431-433) enthält, die konfiguriert sind, auf derselben Mikrostreifenleitung abzuzweigen, wobei jede der zwei oder mehr Subanordnungsantennen (431-433) konfiguriert ist zum Empfangen von Signalen mit unterschiedlichen Polarisationscharakteristiken.
Radarvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die zwei oder mehr Subanordnungsantennen (431-433) eine oder mehrere erste Polarisationssubanordnungsantennen (431, 433), die das erste polarisierte Empfangssignal empfangen, und eine oder mehrere zweite Polarisationssubanordnungsantennen (432), die das zweite polarisierte Empfangssignal empfangen, enthält.
Radarvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Anzahl von ersten Polarisationssubanordnungsantennen (431, 433) gleich der oder größer als die Anzahl von zweiten Polarisationssubanordnungsantennen (432) ist.
Radarsignal-Verarbeitungsverfahren, welches aufweist: einen Sendesignal-Sendeschritt des Sendens eines ersten polarisierten Sendesignals unter Verwendung einer oder mehrerer Weitbereichs-Sendegruppenantennen und des Sendens eines zweiten polarisierten Sendesignals unter Verwendung einer oder mehrerer Nahbereichs-Sendegruppenantennen; einen Empfangssignal-Empfangsschritt des Empfangens eines ersten polarisierten Empfangssignals und eines polarisierten Empfangssignals, die durch Reflektieren des ersten polarisierten Sendesignals und des zweiten polarisierten Sendesignals von einem Ziel mittels zweier oder mehr komplexer Gruppenantennen empfangen werden, wobei das erste polarisierte Empfangssignal eine Kreuzpolarisationscharakteristik mit Bezug auf das zweite polarisierte Empfangssignal hat, wobei jede der komplexen Gruppenantennen erste Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (710, 740) und zweite Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (720, 730) enthält und ein Abstand (751) zwischen den ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (710, 740) gleich einem oder größer als ein Abstand (750) zwischen den zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (720, 730) ist, wobei die ersten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (710, 740) das erste polarisierte Empfangssignal empfangen und die zweiten Polarisationssubanordnungs-Antennengruppen (720, 730) das zweite polarisierte Empfangssignal empfangen; und einen Erfassungsschritt des Erfassens des Ziels unter Verwendung des ersten polarisierten Empfangssignals und des zweiten polarisierten Empfangssignals.
Radarsignal-Verarbeitungsverfahren nach Anspruch 7, bei dem während des Erfassungsschritts das erste polarisierte Empfangssignal und das zweite polarisierte Empfangssignal, die mittels der einen komplexen Gruppenantenne empfangen werden, unter Verwendung der Polarisationscharakteristik getrennt werden und ein Weitbereichsziel erfasst wird unter Verwendung des ersten polarisierten Empfangssignals und ein Nahbereichsziel erfasst wird unter Verwendung des zweiten polarisierten Empfangssignals.