DE102018111123A1

DE102018111123A1 - Antennen-Array mit Sende- und Empfangsantennenelementen und Verfahren zum Betreiben eines Antennen-Arrays

Info

Publication number: DE102018111123A1
Application number: DE102018111123.1A
Authority: DE
Inventors: Harun Cetinkaya
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2018-05-09
Publication date: 2019-11-14

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Antennen-Array (100). Das Antennen-Array (100) weist eine Vielzahl von Sendeantennenelementen (102, 104) sowie eine Vielzahl von Empfangsantennenelementen (106, 108) auf. Die Sendeantennenelemente (102, 104) sind in einem ersten Quadranten (110) eines Kreises (114) angeordnet und die Empfangsantennenelemente (106, 108) sind in einem zweiten Quadranten (112) des Kreises (114) angeordnet.

Description

Technisches Gebiet
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung befassen sich mit einem Antennen-Array mit Sende- und Empfangsantennenelementen sowie mit einem Verfahren zum Betreiben eines Antennen-Arrays.
Hintergrund
Bildgebende Systeme für Anwendungen mit geringer Reichweite (engl.: short-range imaging systems), die auf Antennenarrays basieren, sind in verschiedenen Anwendungsfeldern von Interesse. Die Bildgebung kann z.B. auf Senden und korrespondierendem Empfangen von elektromagnetischen Signalen, bspw. Radarsignalen, basieren. Anwendungsfelder können etwa Bildgebung unter einer Oberfläche, Ganzkörperbildgebung und medizinische Bildgebung sein. In solchen Anwendungen für dreidimensionale (3D) Bildgebung sind etwa ein großer Bildwinkel oder eine großes Sichtfeld (engl.: field of view) und Echtzeitfähigkeit der Systeme relevante Ziele. Beispielsweise sind mechanische Scanmethoden zur Bilderstellung impraktikabel oder können das Erreichen dieser Ziele nicht ermöglichen.
Um ein breites Sichtfeld und Echtzeitfähigkeit für bildgebende Systeme zu erreichen, können etwa zweidimensionale (2D) Array-Architekturen genutzt werden, zum Beispiel Antennen-Arrays mit phasenversetzt angesteuerten Antennen, etwa um eine Ablenkung einer Hauptabstrahlrichtung (engl.: beam steering) zu ermöglichen. 2D Arrays sind zum Beispiel Arrays, in denen eine Sende- und Empfangseinheit durch eine selbe Antenne am selben Ort ausgebildet sind oder Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO, dtsch.: mehrfache Eingänge, mehrfache Ausgänge)-Arrays, in denen Sendeantennen und Empfangsantennen räumlich voneinander getrennt angeordnet sind. Ein Problem, das bei der Entwicklung von 2D-Arrays auftreten kann, ist die Komplexität, die durch eine hohe benötigte Anzahl an Antennenelementen entstehen kann, etwa für eine Ansteuerung der Antennenelemente über jeweilige Übertragungsleitungen (engl.: transmission lines). Zum Beispiel kann es erforderlich sein, dass der Abstand zwischen benachbarten Antennenelementen nicht mehr als eine halbe Wellenlänge einer Mittenfrequenz des bildgebenden Verfahrens und/oder des Antennen-Arrays beträgt. Beispielsweise können hohe Kosten für das Antennen-Array entstehen. Im Millimeter-Wellenlängen Bereich können etwa aus herstellungstechnischer Sicht Schwierigkeiten bezüglich der Breite von Übertragungsleitungen auftreten. Bei höheren verwendeten Frequenzen können geringere Abstände benötigt werden.
Es sind MIMO-Arrays bekannt, in denen eine Vielzahl von Sendeantennen und eine Vielzahl von Empfangsantennen räumlich verteilt sind. Multi-statische Ansätze können bei MIMO-Arrays räumliche Diversität, beispielsweise in der Verteilung der Antennen, ermöglichen, die z.B. eine Verdünnung des Arrays oder eine Reduzierung von Herstellungskosten ermöglichen. Es sind verschiedene MIMO-Arrays bekannt, die sich in der Struktur oder im Design unterscheiden.
In der WO 2011/048189 A1 ist ein Ultra-Breitband bildgebendes Radar-System mit einem 2D MIMO Transducer-Array gezeigt, das bei einer Wellenlänge λ_c betrieben wird. Es sind zwei MIMO Array-Topologien mit je vier Sende- und acht Empfangsantennen vorgeschlagen, durch die geringe Gitterkeulenlevel oder Nebenkeulenlevel erreicht werden können.
In der NL 2008725 ist ein MIMO Array gezeigt, das basierend auf zwei S-Kurven ausgestaltet ist. Auf einer der S-Kurven sind Sendeantennen positioniert und auf einer zweiten der S-Kurven sind Empfangsantennen positioniert. Die beiden S-Kurven sind um 90° zueinander versetzt. Durch die Platzierung oder Positionierung der Antennen kann eine geringe Ausbildung von Nebenkeulen erreicht werden oder eine benötigte Höhe der Nebenkeulen bei einer minimalen Anzahl von Antennenelementen erreicht werden.
Es sind ferner 2D Antennenarrays mit Sende- und Empfangselementen bekannt, die auf periodischen, rechteckigen Antennenelementverteilungen basieren. Durch rechteckige Verteilungen können sich hohe Nebenkeulenlevel ergeben, etwa wenn ein Elementabstand größer wird als eine halbe Wellenlänge der Frequenz, mit der das Array betrieben wird. Um diese hohen Nebenkeulenlevel zu vermeiden sind nicht periodische Verteilungen vorgeschlagen. Eine nicht periodische Verteilung von Array-Elementen kann jedoch dazu führen, dass eine Designkomplexität vor allem bei höheren Betriebsfrequenzen steigen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antennen-Array mit verbesserter Nebenkeulendämpfung und/oder mit verringertem Herstellungsaufwand bereitzustellen.
Zusammenfassung
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Antennen-Array mit einer Vielzahl von Sendeantennenelementen und einer Vielzahl von Empfangsantennenelementen. Die Sendeantennenelemente sind in einem ersten Quadranten eines Kreises angeordnet und die Empfangsantennenelemente sind in einem zweiten Quadranten des Kreises angeordnet. Die beiden Quadranten können sich gegenüber liegende oder aneinander angrenzende Quadranten des Kreises sein. Beispielsweise liegen die Sendeantennenelemente und die Empfangsantennenelemente innerhalb der Quadranten von einem Mittelpunkt des Kreises in einer Entfernung von maximal einem Radius des Kreises.
Beispielsweise kann ein Abstand der Sendeantennenelemente und/oder der Empfangsantennenelemente zu einem Mittelpunkt des Kreises, in dessen erstem und zweiten Quadranten die Sendeantennenelemente und Empfangsantennenelemente angeordnet sind, um weniger als 20 % (oder um weniger als 10 %, oder um weniger als 5 %) von einem durchschnittlichen Abstand der Sendeantennenelemente zu dem Mittelpunkt des Kreises abweichen. Mit anderen Worten, die Antennenelemente des Antennen-Arrays sind z.B. auf einem Halbkreis angeordnet oder weichen nur geringfügig von Positionen des Halbkreises ab. Beispielsweise können die Sendeantennenelemente auf einem ersten Viertelkreis angeordnet sein und die Empfangsantennenelemente auf einem zweiten Viertelkreis angeordnet sein.
Die vorgeschlagene Anordnung der Sendeantennenelemente und Empfangsantennenelemente auf Positionen auf dem Halbkreis oder mit einer geringen Abweichung von Positionen des Halbkreises kann bewirken, dass mit dem Antennen-Array eine hohe Nebenkeulendämpfung erreicht werden kann. Die halbkreisförmige Anordnung der Antennenelemente, aufgeteilt in zwei jeweilige Bereiche für die Sendeantennenelemente und Empfangsantennenelemente, kann eine nicht periodische Verteilung virtueller Antennenelemente des Antennen-Arrays bewirken und zu einer Reduzierung von Gitterkeulen im Antennendiagramm des Antennen-Arrays führen. Dadurch kann etwa eine Qualität einer Bildgebung erhöht werden, wenn das Antennen-Array bspw. in einem bildgebenden Radar-System verwendet wird. Die halbkreisförmige Anordnung kann ferner eine Komplexität des Antennendesigns des Antennen-Arrays reduzieren, sodass die genannten Vorteile in der Antennencharakteristik bei einem zugleich reduzierten Herstellungsaufwand des Antennen-Arrays erreicht werden können.
Das Antennen-Array kann beispielsweise ein planares Antennen-Array oder ein 2D-Array sein. Die Sendeantennenelemente und die Empfangsantennenelemente können etwa in einer selben Ebene des Antennen-Arrays angeordnet sein. Beispielsweise sind Sendeantennenelemente und/oder Empfangsantennenelemente lineare Antennen und/oder Flächenantennen. Das Antennen-Array kann beispielsweise ein MIMO-Array sein. Beispielsweise können die einzelnen Sendeantennenelemente und/oder Empfangsantennenelemente jeweils unabhängig voneinander angesteuert werden. Das Antennen-Array kann etwa für bildgebende Radaranwendungen verwendet werden, beispielsweise kann das Antennen-Array eine Phased-Array-Antenne sein.
In einer Weiterbildung des Antennen-Arrays sind die Sendeantennenelemente und die Empfangsantennenelemente mit einem selben Radius vom Mittelpunkt des Kreises beabstandet (beispielsweise innerhalb fertigungsbedingter Positionstoleranzen). Beispielsweise können die Sendeantennenelemente mit einem vorbestimmten (beispielsweise berechneten) Radius von einem Mittelpunkt eines ersten Kreises und die Empfangsantennenelemente mit dem vorbestimmten Radius von einem Mittelpunkt eines zweiten Kreises entfernt angeordnet sein. Beispielsweise können die jeweiligen Antennenelemente in einem gleichmäßigen Abstand zueinander angeordnet sein. Der Abstand der Antennenelemente kann von dem Radius des Kreises abhängen und/oder von einer verwendeten Sendefrequenz des Antennen-Arrays abhängen und/oder von einer Anzahl an Antennenelementen im Antennen-Array abhängen. Beispielsweise sind Sendeantennenelemente zu benachbarten Sendeantennenelementen mit einem selben Abstand angeordnet wie Empfangsantennenelemente zu benachbarten Empfangsantennenelementen.
Beispielsweise können die Empfangsantennenelemente spiegelsymmetrisch zu den Sendeantennenelementen angeordnet sein. Zum Beispiel liegt eine Symmetrieachse zwischen dem ersten Quadranten und dem zweiten Quadranten. Die Symmetrieachse der Spiegelsymmetrie kann beispielsweise eine den ersten Quadranten und den zweiten Quadranten verbindende Gerade sein.
In einem Ausführungsbeispiel des Antennen-Arrays kann der erste Quadrant des Kreises vom zweiten Quadranten des Kreises durch eine Lücke beanstandet sein. In diesem Fall kann die Symmetrieachse beispielsweise zentriert zwischen dem ersten Quadranten und dem zweiten Quadranten liegen und etwa parallel zu den jeweiligen angrenzenden Außenlinien der Quadranten liegen. Beispielsweise können die Sendeantennenelemente mit einem ersten Radius von einem ersten Mittelpunkt beanstandet sein und die Empfangsantennenelemente mit demselben (oder einem zweiten) Radius von einem zweiten Mittelpunkt beanstandet sein. Es ist möglich, dass ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Mittelpunkt der Größe der Lücke entspricht, die zwischen den beiden Quadranten vorliegen kann. Durch die Lücke kann beispielsweise eine Herstellung des Antennen-Array vereinfacht werden, wobei die Lücke beispielsweise keinen Einfluss auf die Antennencharakteristik des Antennen-Arrays hat.
Beispielsweise kann ein Abstand zwischen einem dem zweiten Quadranten nächstgelegenen Sendeantennenelement und einem dem ersten Quadranten nächstgelegenen Empfangsantennenelement größer sein als ein konstanter Abstand zwischen jeweiligen Sendeantennenelementen und/oder Empfangsantennenelementen (z.B. doppelt so groß wie der konstante Abstand oder größer als der zweifache konstante Abstand). Der größere Abstand zwischen dem genannten Empfangsantennenelement und Sendeantennenelement kann sich durch die Lücke zwischen dem ersten Quadranten und dem zweiten Quadranten ergeben.
Beispielsweise kann eine Hauptabstrahlrichtung des Antennen-Arrays von einer Richtung einer zwischen den beiden Quadranten gelegenen Geraden durch Phasenverschiebung eines Sendesignals des Antennen-Arrays ablenkbar sein. Bei einer Phasenverschiebung der Sendesignale an den jeweiligen Sendeantennenelementen von 0° kann die Hauptabstrahlrichtung beispielsweise vom Mittelpunkt des Kreises in die Richtung der Geraden zwischen den beiden Quadranten ausgebildet sein. Durch das Einstellen einer Phasenverschiebung der jeweiligen Sendesignale an den jeweiligen Sendeantennenelementen (in positive oder negative Richtung) kann die Hauptabstrahlrichtung, beispielsweise die Hauptkeule des Antennendiagramms, des Antennen-Arrays geschwenkt werden.
In einer Weiterbildung des Antennen-Arrays ist vorgesehen, dass ein Radius des Kreises, innerhalb dessen Quadranten die Antennenelemente angeordnet sind, basierend auf einer Mittenfrequenz des Antennen-Arrays und/oder auf einer Querbereichsauflösung des Antennen-Arrays gewählt ist. Beispielsweise kann der Radius bei einer höheren Mittenfrequenz geringer gewählt werden und bei einer niedrigeren Mittenfrequenz größer gewählt werden. Beispielsweise besteht ein proportionales Verhältnis der Mittenfrequenz und des Radius des Kreises. Der Radius des Kreises kann ferner von einem Abstand des Antennen-Arrays zu einem Objekt, das beispielsweise in einem bildgebenden Verfahren unter Verwendung des Antennen-Arrays vermessen werden soll, oder, mit anderen Worten, von einem Betriebsbereich abhängen.
Die reale Verteilung der Sendeantennenelemente und Empfangsantennenelemente im Antennen-Array führt zu einer virtuellen Antennenapparatur oder zu einer effektiven Apertur-Funktion. Beispielsweise sind zumindest 80 % von Elementen der effektiven Apertur-Funktion des Antennen-Arrays gleichmäßig verteilt. Die gleichmäßig verteilten Elemente können einen Abstand zu einem jeweils benachbarten Element aufweisen welcher um weniger als 20 % von einem durchschnittlichen Abstand zwischen benachbarten Elementen der effektiven Apertur-Funktion abweicht. Beispielsweise kann die hohe Nebenkeulendämpfung und/oder Gitterkeulendämpfung des Antennen-Arrays durch die gleichmäßige Verteilung der Elemente der effektiven Apertur-Funktion erreicht werden.
Das Antennen-Array kann etwa zur Verwendung in einem Radarsystem für bildgebende Radaranwendungen ausgebildet sein. Beispiele der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf ein Radarsystem für bildgebende Radaranwendungen mit einem vorgeschlagenen Antennen-Array. Beispielsweise kann das Radarsystem einen Phasenschieber aufweisen, um die jeweiligen Sendeantennenelemente mit phasenverschobenen Sendesignalen zu beaufschlagen. Die Sendeantennenelemente und Empfangsantennenelemente können über Übertragungsleitungen beispielsweise mit zumindest einem Sendeverstärker bzw. Empfangsverstärker des Radarsystems verbunden sein.
Das Antennen-Array kann eine Mittenfrequenz von zumindest 10 GHz (oder von zumindest 20 GHz, oder von zumindest 40 GHz) und/oder von höchstens 200 GHz (oder von höchstens 150 GHz, oder von höchstens 100 GHz) aufweisen oder für eine solche Mittenfrequenz ausgebildet sein. Es kann ohne Einschränkungen jeder beliebige Frequenzbereich genutzt werden und/oder eine beliebige Mittenfrequenz ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können etwa Funksignale im Mikrowellenbereich, im Millimeterwellenbereich und/oder im Sub-Millimeterwellenbereich verwendet sein. Abmessungen einer Fläche des Antennen-Arrays können von der jeweiligen Mittenfrequenz abhängen. Die Anzahl der Sende- und Empfangsantennenelemente kann beispielsweise von der Fläche des Antennen-Arrays abhängen.
Die vorliegende Offenbarung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines vorgeschlagenen Antennen-Arrays. Verfahrensgemäß können Sendesignale über Sendeantennenelemente des Antennen-Arrays gesendet werden, wobei die Sendeantennenelemente des Antennen-Arrays in einem ersten Quadranten des Antennen-Arrays angeordnet sind. Weiterhin können zu den Sendesignalen korrespondierende Empfangssignale über Empfangsantennenelemente des Antennen-Arrays empfangen werden, wobei die Empfangsantennenelemente des Antennen-Arrays in einem zweiten Quadranten des Antennen-Arrays angeordnet sind.
Weiterbildungen des offenbarten Verfahrens sowie des offenbarten Radarsystems betreffen Weiterbildungen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des offenbarten Antennen-Array beschrieben worden sind und gelten ebenso für diese. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des offenbarten Verfahrens sowie des offenbarten Radarsystems hier nicht noch einmal beschrieben, sondern gelten ebenso für diese als offenbart.
Figurenliste
Einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren lediglich beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Antennen-Arrays mit zwei Quadranten;
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Antennen-Arrays umfassend 24 Sendeantennen-Elementen und 24 Empfangsantennen-Elementen;
3 zeigt eine schematische Darstellung einer effektiven Antennenapertur-Funktion eines Antennen-Arrays mit 24 Sendeantennen-Elementen und 24 Empfangsantennen-Elementen; und
4 zeigt eine Darstellung von Nahfeld-Antennendiagrammen verschiedener Antennen-Arrays.

Beschreibung
Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Stärken von Linien, Schichten und/oder Bereichen zur Verdeutlichung übertrieben sein.
Während sich weitere Beispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen eignen, sind dementsprechend einige bestimmte Beispiele derselben in den Figuren gezeigt und werden nachfolgend ausführlich beschrieben. Allerdings beschränkt diese detaillierte Beschreibung weitere Beispiele nicht auf die beschriebenen bestimmten Formen. Weitere Beispiele können alle Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken, die in den Rahmen der Offenbarung fallen. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung der Figuren auf gleiche oder ähnliche Elemente, die bei einem Vergleich miteinander identisch oder in modifizierter Form implementiert sein können, während sie die gleiche oder eine ähnliche Funktion bereitstellen.
Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, die Elemente direkt, oder über ein oder mehrere Zwischenelemente, verbunden oder gekoppelt sein können. Wenn zwei Elemente A und B unter Verwendung eines „oder“ kombiniert werden, ist dies so zu verstehen, dass alle möglichen Kombinationen offenbart sind, d. h. nur A, nur B sowie A und B, sofern nicht explizit oder implizit anders definiert. Eine alternative Formulierung für die gleichen Kombinationen ist „zumindest eines von A und B“ oder „A und/oder B“. Das Gleiche gilt, mutatis mutandis, für Kombinationen von mehr als zwei Elementen.
Die Terminologie, die hier zum Beschreiben bestimmter Beispiele verwendet wird, soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Wenn eine Singularform, z. B. „ein, eine“ und „der, die, das“ verwendet wird und die Verwendung nur eines einzelnen Elements weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert ist, können weitere Beispiele auch Pluralelemente verwenden, um die gleiche Funktion zu implementieren. Wenn eine Funktion nachfolgend als unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert beschrieben ist, können weitere Beispiele die gleiche Funktion unter Verwendung eines einzelnen Elements oder einer einzelnen Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Gebrauch das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente, Komponenten und/oder einer Gruppe derselben präzisieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente, Komponenten und/einer Gruppe derselben ausschließen.
Sofern nicht anderweitig definiert, werden alle Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) hier in ihrer üblichen Bedeutung auf dem Gebiet verwendet, zu dem Beispiele gehören.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Antennen-Arrays 100. In einem ersten Quadranten 110 eines Kreises 114 können eine Vielzahl von Sendeantennen-Elementen 102, 104 angeordnet sein. In einem zweiten Quadranten 112 des Kreises 114 können eine Vielzahl von Empfangsantennen-Elementen 106, 108 angeordnet sein.
Beispielsweise weichen die Positionen der Antennen-Elemente des Arrays 100 nur geringfügig von einem Radius des Kreises 114 um einen Mittelpunkt 116 ab, beispielsweise um weniger als 10 % des Radius (oder weniger als 5 % des Radius, weniger als 3 % des Radius oder weniger als 1 % des Radius). Beispielsweise sind die Empfangsantennen-Elemente 106, 108 spiegelsymmetrisch zu den Sendeantennen-Elementen 102, 104 bezüglich einer zwischen den Quadranten liegenden, parallel zu parallel zueinander verlaufenden Begrenzungen 111, 113 der Quadranten 110, 112 verlaufenden Geraden angeordnet.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Antennen-Arrays oder Transducer-Arrays 200, umfassend 24 Sendeantennen-Elemente 202, 204, 206 und 24 Empfangsantennen-Elemente 208, 210, 212. Die 2 zeigt beispielsweise ein Diagramm bezüglich einer Konfiguration eines Transducer-Arrays gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Transducer-Array kann 24 Sendeantennen und aus 24 Empfangsantennen umfassen. Die Antennen sind an Positionen eines Koordinatensystems mit einer x-Achse 220 und einer y-Achse 222 gezeigt. Die 24 Sendeantennen-Elemente 202, 204, 206 und 24 Empfangsantennen-Elemente 208, 210, 212 können etwa spiegelsymmetrisch bezüglich einer Symmetrieachse 224 angeordnet sein, wobei die Spiegelachse an einer Position x=0 in Richtung der y-Achse zeigt. Die 24 Sendeantennen-Elemente 202, 204, 206 und 24 Empfangsantennen-Elemente 208, 210, 212 können entlang eines Radius eines Kreises mit einem Mittelpunkt 230 angeordnet sein. Beispielsweise kann zwischen dem Quadranten des Kreises mit den 24 Sendeantennen-Elementen 202, 204, 206 und dem Quadranten des Kreises mit den 24 Empfangsantennen-Elementen 208, 210, 212 eine Lücke oder ein Abstand 240 ausgebildet sein, beispielsweise kann ein Abstand zwischen einer innersten Sendeantenne 242 und einer innersten Empfangsantenne 244 um einen Offset d_offset größer sein (etwa um mehr als eine halbe Betriebswellenlänge Äc größer, oder um ein Vielfaches einer halben Betriebswellenlänge Äc größer) als ein Abstand zwischen etwa dem Sendeantennen-Element 202 und dem Sendeantennen-Element 204, beispielsweise inneren Sendeantennen.
Die 24 Sendeantennen sind in 2 durch schwarz gefüllte Kreise dargestellt und die 24 Empfangsantennen sind durch Kreise mit einer schwarzen Umrandung gezeigt. Die Azimut-Koordinatenpunkte sind auf die x-Achse bezogen und normiert auf eine verwendete Wellenlänge, z.B. eine Wellenlänge einer Mittenfrequenz des Antennen-Arrays. Die y-Achse bezieht sich auf die Elevations-Koordinatenpunkte und ist ebenso bezüglich der verwendeten Wellenlänge normiert. Die Sendeantennen und die Empfangsantennen sind gemäß der Erfindung positioniert, so dass die Sendeantennen entlang eines ersten Viertelkreises angeordnet sind, der vom linken, äußersten Ende des Array startet und bis zum innersten Punkt des Array verläuft. Die Empfangsantennen sind in dem zweiten Viertel angeordnet, das am rechten, äußersten Rand des Arrays beginnt und bis zum innersten Punkt des Arrays verläuft. Die innerste Sendeantenne und die innerste Empfangsantenne sind bspw. im innersten Punkt nicht zusammengefügt, vielmehr kann eine Lücke zwischen der innersten Sendeantenne und der innersten Empfangsantenne ausgebildet sein. Die Größe der Lücke kann etwa abhängig von Anforderungen der Herstellung des Arrays definiert sein.
Für die Positionen der Sende- und Empfangsantennen im Array sind als Beispiel mathematische Beschreibungen gegeben, die durch zwei Quadranten definiert werden. Ein Sende-Array, etwa in einem ersten Quadranten und ein Empfangs-Array, etwa in einem zweiten Quadranten, können wie folgt definiert sein.
Die Positionen der Elemente des Empfangs-Arrays können wie folgt definiert sein oder gewählt werden, beispielsweise in einem Koordinatensystem: $x^{R x} [n] = R . cos (θ_{n}^{R x}) + \frac{d_{o f f s e t}}{2}$
$y^{R x} [n] = R . sin (θ_{n}^{R x})$
$θ_{n}^{R x} \in [0, \frac{π}{2}] and n = 1,2, \dots N^{R x}$
Dabei können $θ_{n}^{R x}$
und R wie folgt definiert sein: $Δ θ_{n}^{R x} = \frac{π}{2. (N^{R x} - 1)}$
$θ^{R x} = (n - 1) . Δ θ^{R x}$
$R = \frac{λ_{c} \cdot d_{t a r g e t}}{2. δ_{C R}}$
Die Positionen der Elemente des Empfangs-Arrays können wie folgt definiert sein oder gewählt werden, beispielsweise in einem Koordinatensystem: $x^{T x} [m] = R . cos (θ_{m}^{T x}) - \frac{d_{o f f s e t}}{2}$
$y^{T x} [m] = R . sin (θ_{m}^{T x})$
$θ_{m}^{T x} \in [\frac{π}{2}, π] and m = 1,2, \dots N^{T x}$
Dabei können $θ_{n}^{T x}$
und R wie folgt definiert sein: $Δ θ^{T x} = \frac{π}{2. (N^{T x} - 1)}$
$θ^{T x} = (n - 1) . Δ θ^{T x}$
$R = \frac{λ_{c} \cdot d_{t a r g e t}}{2. δ_{C R}}$
Zum Beispiel kann die Anzahl n an Arrayelementen variabel gewählt werden. Zum Beispiel können die jeweiligen Positionen der Elemente in Abhängigkeit von einem für den Betrieb geplanten Abstand d_target des Antennen-Arrays zu einem zu untersuchenden Objekt, etwa für eine Betriebsreichweite des Antennen-Arrays gewählt werden.
Zum Beispiel sind N^RX und N^TX die Anzahl von jeweiligen Empfangs- und Sendeantennen. $θ_{n}^{R x}$
und $θ_{n}^{T x}$
können gegen den Uhrzeigersinn laufende Winkelangaben mit Bezugspunkt zu einer positiven X-Achse für jeweilige Empfangs- und Sendeantennen sein. R, bspw. der Radius des MIMO-Arrays, kann basierend auf einer gewünschten Querschnittsauflösung (engl.: cross-range resolution) δ_CR, und/oder der Wellenlänge einer Mittenfrequenz λ_C und/oder des Abstandes d_target zwischen dem MIMO-Array und einem Target, definiert sein. Der Parameter d_offset kann einen Offset oder Versatz zwischen der innersten Empfangs- und der innersten Sendeantenne bezeichnen und kann vorwiegend auf der Antennengröße, etwa der Arraygröße, basieren und/oder auf einem Effekt der gegenseitigen Kopplung zwischen Sende- und Empfangsantennen des Antennen-Arrays basieren.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer effektiven Antennenapertur-Funktion 300 eines Antennen-Arrays 100 mit 24 Sendeantennen-Elementen und 24 Empfangsantennen-Elementen. Die effektive Apertur (beispielsweise eine berechnete, virtuelle Apertur) des Arrays stellt beispielsweise eine Verteilung der Sende/Empfangs Kombinationen bereit, die nahegehend gleichförmig ist. Zum Beispiel weisen Elemente 302, 304, 306 der effektiven Apertur jeweils einen gleichen Abstand zueinander auf oder ein erster Abstand zwischen einem ersten und einem zweiten Element weicht von einem zweiten Abstand zwischen einem dritten und einem vierten Element um maximal 20 % (oder um maximal 10 %) des zweiten Abstandes ab.
Beispielsweise sind zumindest 80 % der Elemente gleichförmig verteilt, beispielsweise alle Elemente, die außerhalb einer oberen Region 308 der effektiven Apertur und außerhalb einer unteren Region 310 der effektiven Apertur liegen. Beispielsweise sind die Dichten der Sende/Empfangskombinationen innerhalb der oberen Region 308 und/oder innerhalb der unteren Region 310 erhöht, beispielsweise gegenüber einer Verteilungsdichte einer außerhalb der unteren Region 310 und/oder oberen Region 308 liegenden Region der effektiven Apertur.
4 zeigt eine beispielhafte Darstellung von Nahfeld-Antennendiagrammen 400, 402 verschiedener Antennen-Arrays. Beispielsweise haben alle gezeigten Arrays eine gleiche Anzahl an Sende- und Empfangsantennen, beispielsweise jeweils 24 Sende- und 24 Empfangsantennen. Das Nahfeld-Antennendiagramm 400 zeigt eine Antennenfunktion eines offenbarten Antennen-Arrays 400 (in 4 als durchgezogene Linie dargestellt), das Nahfeld-Antennendiagramm 402 zeigt eine Antennenfunktion eines rechteckigen Antennen-Arrays (in 4 als durchgezogene Linie mit Punkten dargestellt). Weiterhin sind Antennenfunktionen eines Kreis-Arrays (in 4 als grob gestrichelte Linie dargestellt) und eines kurvenförmigen Arrays (in 4 als fein gestrichelte Linie dargestellt) gezeigt, die jeweils eine unterschiedliche Verteilung von Sende- und Empfangsantennen aufweisen. Die Antennenfunktionen zeigen eine Übertragungsstärke 404 der jeweiligen Arrays in Abhängigkeit einer Ausbreitungsrichtung, dargestellt durch einen Azimutwinkel 406, angegeben in Abhängigkeit einer Wellenlänge einer Mittenfrequenz λ_C der Arrays.
Beispielsweise ist eine Hauptkeule 408 der Arrays gezeigt. Durch die Verwendung des vorgeschlagenen multi-in-multi-out (MIMO) Antennen-Arrays 100 kann etwa die Übertragungsstärke des Antennen-Array in eine Richtung außerhalb der Hauptkeule 408 stärker unterdrückt werden als bei den anderen Arrays. Beispielsweise ist die Übertragungsstärke einer ersten Nebenkeule 410 des Antennen-Array 100 geringer als eine erste Nebenkeule 412 des rechteckigen Arrays. Das Antennen-Array 100 kann etwa eine stärkere Nebenkeulendämpfung und/oder eine stärkere Gitterkeulendämpfung als andere Arrays aufweisen. Zum Beispiel kann das rechteckige Array viele Gitterkeulen aufweisen während das vorgeschlagene Array ein gutes Niveaus bezüglich Gitterkeulen und/oder Nebenkeulenverteilungen aufweisen kann.
Im Kontext der Offenbarung kann ein Transducer-Array als schmalbandig/breitbandig angesehen werden, wenn eine Betriebsbandbreite weniger als 20 % der Mittenfrequenz beträgt (bspw. kann dadurch eine Grenze der Bereiche definiert sein). Das Transducer-Array kann bspw. als ultra-breitbandig angesehen werden, wenn eine Betriebsbandbreite zumindest 20 % der Mittenfrequenz beträgt.
Das Transducer-Array kann z.B. eine gleichmäßige Verteilung von Antennen in zwei Quadranten aufweisen, wobei jeder Quadrant ein Viertel-Kreis sein kann. Diese Verteilung kann es ermöglichen, Gitterkeulen zu vermeiden. Gemäß der Erfindung kann das Transducer-Array Sendeantennen und Empfangsantennen aufweisen, die an vorbestimmten Positionen hinsichtlich eines Nullpunktes eines Koordinatensystems angeordnet sind. Die Sendeantennen sind z.B. an einem ersten Viertelkreis platziert und die Empfangsantennen sind z.B. an einem zweiten Viertelkreis platziert. Diese zwei Sende- und Empfangs-Arrays starten z.B. an den jeweils äußeren Seiten des Transducer-Arrays und können sich bis zu dem jeweils anderen Array erstrecken. Zum Beispiel fallen die Sende- und Empfangsantenne nicht zusammen und es kann sich eine vorteilhafte Lücke zwischen den zwei am nächsten angeordneten Empfangs- und Sendeantennen ergeben. Die Verteilung der Antennen-Elemente kann gleichmäßig sein. Alternativ kann sie auch geringer sein, je nach Bandbreite und/oder Anwendungsgebiet des bildgebenden Systems, für das das Array ausgebildet ist. Es kann eine beliebige Anzahl an Antennen-Elementen verwendet werden oder sein. Die Erfindung kann eine einfache und sparsame Verteilung der Antennen-Elemente ermöglichen und somit eine Design-Komplexität reduzieren. Dies kann vor allem bei höheren Betriebsfrequenzen vorteilhaft sein. Fokussierte Strahlen (z.B. schwenkbare Hauptabstrahlrichtung) bei geringen Gitterkeulen und/oder Nebenkeulen mit einem breiten Sichtfeld (wide field of view) können ermöglicht werden. Zum Definieren der Positionen der Sende- und Empfangsantennen ist z.B. ein orthogonales Koordinatensystem genutzt, dessen Ursprung im unteren Zentrum, z.B. Mittelpunkt, des Transducer-Arrays liegen kann.
Ein Radar-Transducer-Array für ein bildgebendes Radarsystem ist vorgeschlagen, wobei das Radar-Transducer-Array bei einer Mittenfrequenz f_c betrieben werden kann. Das Radar-Transducer-Array umfasst bspw. Sendeantennen-Elemente und Empfangsantennen-Elemente, wobei die Sendeantennen-Elemente über einen ersten Quadranten und die Empfangsantennen-Elemente über einen zweiten Quadranten verteilt sind, wobei der zweite Quadrant spiegelsymmetrisch zum ersten Quadranten bezüglich der y-Achse ist. Das Transducer-Array kann eine hohe Bildqualität bei einer reduzierten Anzahl von Antennenelementen erreichen und es ist möglich, Hardwareaufwand für die Führung von Übertragungsleitungen zu allen Antennenelementen zu reduzieren.
Ein Beispiel der Erfindung betrifft ein Transducer-Array, das Sende- und Empfangsantennen umfasst, wobei die Positionen der Antennen vorbestimmte Koordinatenpositionen sind. Die Koordinatenpositionen der Sende- und Empfangsantennen können mit Bezug zum Mittelpunkt eines Koordinatensystems ausgedrückt werden.
Durch die Erfindung kann beispielsweise ein Transducer-Array bereitgestellt werden, mit dem ein weites Sichtfeld und ein guter Nebenkeulenlevel erreicht werden kann. Durch nicht periodische Verteilung von virtuellen Antennenelementen, die durch die Erfindung bereitgestellt werden können, können Gitterkeulen eliminiert oder verringert werden. Ein Vorteil der Erfindung kann sein, dass die Komplexität des Designs des Antennen-Arrays reduziert werden kann, was vor allem bei steigenden Betriebsfrequenzen vorteilhaft sein kann, etwa für die Herstellung des Arrays.
Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorher detaillierten Beispiele und Figuren beschrieben sind, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein gleiches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal in das andere Beispiel zusätzlich einzuführen.
Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen eines oder mehrerer der obigen Verfahren sein oder sich darauf beziehen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse von verschiedenen, oben beschriebenen Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren aus oder verursachen deren Ausführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren oder Steuereinheiten, die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays), die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, abdecken.
Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele grundsätzlich ausdrücklich nur illustrativen Zwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen. Alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung sowie konkrete Beispiele derselben umfassen deren Entsprechungen.
Ein als „Mittel zum...“ Ausführen einer bestimmten Funktion bezeichneter Funktionsblock kann sich auf eine Schaltung beziehen, die ausgebildet ist zum Ausführen einer bestimmten Funktion. Somit kann ein „Mittel für etwas“ als ein „Mittel ausgebildet für oder geeignet für etwas“ implementiert sein, z. B. ein Bauelement oder eine Schaltung ausgebildet für oder geeignet für die jeweilige Aufgabe.
Funktionen verschiedener in den Figuren gezeigter Elemente einschließlich jeder als „Mittel“, „Mittel zum Bereitstellen eines Signals“, „Mittel zum Erzeugen eines Signals“, etc. bezeichneter Funktionsblöcke kann in Form dedizierter Hardware, z. B „eines Signalanbieters“, „einer Signalverarbeitungseinheit“, „eines Prozessors“, „einer Steuerung“ etc. sowie als Hardware fähig zum Ausführen von Software in Verbindung mit zugehöriger Software implementiert sein. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzelnen dedizierten Prozessor, durch einen einzelnen gemeinschaftlich verwendeten Prozessor oder durch eine Mehrzahl von individuellen Prozessoren bereitgestellt sein, von denen einige oder von denen alle gemeinschaftlich verwendet werden können. Allerdings ist der Begriff „Prozessor“ oder „Steuerung“ bei Weitem nicht auf ausschließlich zur Ausführung von Software fähige Hardware begrenzt, sondern kann Digitalsignalprozessor-Hardware (DSP-Hardware; DSP = Digital Signal Processor), Netzprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC = Application Specific Integrated Circuit), feldprogrammierbare Logikanordnung (FPGA = Field Programmable Gate Array), Nurlesespeicher (ROM = Read Only Memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM = Random Access Memory) und nichtflüchtige Speichervorrichtung (storage) umfassen. Sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifische, kann auch eingeschlossen sein.
Ein Blockdiagramm kann zum Beispiel ein grobes Schaltdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise können ein Flussdiagramm, ein Ablaufdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte repräsentieren, die zum Beispiel im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor explizit gezeigt ist. In der Beschreibung oder in den Patentansprüchen offenbarte Verfahren können durch ein Bauelement implementiert werden, das ein Mittel zum Ausführen eines jeden der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
Es versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte, Prozesse, Operationen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig, z. B. aus technischen Gründen, angegeben ist. Daher werden diese durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Ferner kann bei einigen Beispielen ein einzelner Schritt, Funktion, Prozess oder Operation mehrere Teilschritte, -funktionen, -prozesse oder -operationen einschließen und/oder in dieselben aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht explizit ausgeschlossen sind.
Weiterhin sind die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2011/048189 A1 [0005]
NL 2008725 [0006]

Claims

Ein Antennen-Array (100), aufweisend eine Vielzahl von Sendeantennenelementen (102, 104); und eine Vielzahl von Empfangsantennenelementen (106, 108), wobei die Sendeantennenelemente (102, 104) in einem ersten Quadranten (110) eines Kreises (114) angeordnet sind und wobei die Empfangsantennenelemente (106, 108) in einem zweiten Quadranten (112) des Kreises (114) angeordnet sind.
Das Antennen-Array (100) gemäß Anspruch 1, wobei ein Abstand der Sendeantennenelemente (102, 104) zu einem Mittelpunkt (116) des Kreises (114) um weniger als 10 % von einem durchschnittlichen Abstand der Sendeantennenelemente (102, 104) zu dem Mittelpunkt (116) des Kreises (114) abweicht.
Das Antennen-Array (100) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein Abstand der Empfangsantennenelemente (106, 108) zu einem Mittelpunkt (116) des Kreises (114) um weniger als 10 % von einem durchschnittlichen Abstand der Empfangsantennenelemente (106, 108) zu dem Mittelpunkt (116) des Kreises (114) abweicht.
Das Antennen-Array (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendeantennenelemente (102, 104) und die Empfangsantennenelemente (106, 108) mit einem selben Radius vom Mittelpunkt (116) des Kreises (114) beabstandet sind.
Das Antennen-Array (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Empfangsantennenelemente spiegelsymmetrisch zu den Sendeantennenelementen (102, 104) angeordnet sind, wobei eine Symmetrieachse zwischen dem ersten Quadranten und dem zweiten Quadranten liegt.
Das Antennen-Array (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Hauptabstrahlrichtung des Antennen-Arrays (100) von einer Richtung einer zwischen den beiden Quadranten gelegenen Geraden durch Phasenverschiebung eines Sendesignals des Antennen-Arrays (100) ablenkbar ist.
Das Antennen-Array (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Radius des Kreises (114) auf einer Mittenfrequenz des Antennen-Arrays (100) und/oder auf einer Querbereichsauflösung des Antennen-Array (100) basierend gewählt ist.
Das Antennen-Array (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Quadrant (112) des Kreises (114) an den ersten Quadranten (110) des Kreises (114) angrenzend angeordnet ist.
Das Antennen-Array (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste Quadrant (110) des Kreises (114) vom zweiten Quadranten (112) des Kreises (114) durch eine Lücke (240) beabstandet ist.
Das Antennen-Array (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Abstand eines Sendeantennenelementes (102) zu einem benachbarten Sendeantennenelement (104) und/oder der Abstand eines Empfangsantennenelementes (106) zu einem benachbarten Empfangsantennenelement (108) ein konstanter Abstand ist.
Das Antennen-Array (100) gemäß Anspruch 10, wobei ein Abstand zwischen einem dem zweiten Quadranten (112) nächstgelegenen Sendeantennenelement (104) und einem dem ersten Quadranten (110) nächstgelegenen Empfangsantennenelement (106) größer ist als der konstante Abstand.
Das Antennen-Array (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest 80 % von Elementen (302, 304) einer effektiven Apertur-Funktion (300) des Antennen-Arrays (100) gleichmäßig verteilt sind, wobei die gleichmäßig verteilten Elemente (302) einen Abstand zu einem jeweils benachbarten Element (304) aufweisen welcher um weniger als 20 % von einem durchschnittlichen Abstand zwischen benachbarten Elementen (304, 306) abweicht.
Das Antennen-Array (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antennen-Array (100) zur Verwendung in einem Radarsystem für bildgebende Radaranwendungen ausgebildet ist.
Das Antennen-Array (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antennen-Array (100) eine Mittenfrequenz von zumindest 10 GHz und von höchstens 200 GHz aufweist.
Verfahren zum Betreiben eines Antennen-Arrays (100), wobei Sendesignale über Sendeantennenelemente (102, 104) des Antennen-Arrays (100) gesendet werden, wobei die Sendeantennenelemente (102, 104) des Antennen-Arrays (100) in einem ersten Quadranten (110) des Antennen-Arrays (100) angeordnet sind, wobei Empfangssignale über Empfangsantennenelemente (106, 108) des Antennen-Arrays (100) empfangen werden, wobei die Empfangsantennenelemente (106, 108) des Antennen-Arrays (100) in einem zweiten Quadranten (112) des Antennen-Arrays (100) angeordnet sind.