DE102021206691A1

DE102021206691A1 - Freiraum-polarisationsadapter

Info

Publication number: DE102021206691A1
Application number: DE102021206691.7A
Authority: DE
Inventors: Gregory S. Lee
Original assignee: Keysight Technologies Inc
Current assignee: Keysight Technologies Inc
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2021-12-30
Also published as: US20210405153A1; CN113871894A; US11686813B2

Abstract

Ein System zum Testen eines Fahrzeug-Radargeräts ist beschrieben. Das System umfasst einen Freiraum-Polarisationsadapter (FSPA), der dazu ausgebildet ist, einen ersten Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen von einem Radar-Testobjekt (Radar-DUT) in einen zweiten Polarisationszustand zu verändern, der sich von dem ersten Polarisationszustand unterscheidet; sowie eine Rück-Beleuchtungsvorrichtung, die dazu angepasst ist, die elektromagnetischen Wellen mit dem zweiten Polarisationszustand von dem FSPA zu empfangen.

Description

Millimeterwellen resultieren aus Schwingungen bei Frequenzen in dem Frequenzspektrum zwischen 30 Gigahertz (GHz) und 300 Gigahertz. Die Millimeterwellen(mm-Wellen)-Automobil-Radartechnik ist eine Schlüsseltechnologie für existierende hochentwickelte Fahrerassistenzsysteme (ADAS; ADAS = advanced driver-assistance systems) und für geplante Systeme autonomen Fahrens. Die Millimeterwellen-Automobil-Radartechnik wird beispielsweise in hochentwickelten Fahrerassistenzsystemen verwendet, um vor Vorwärtskollisionen und Rückwärtskollisionen zu warnen. Zusätzlich kann die Millimeterwellen-Automobil-Radartechnik in geplanten Systemen autonomen Fahrens eingesetzt werden, um adaptive Temporegelung und autonomes Parken zu implementieren, und letztendlich zum autonomen Fahren auf Straßen und Autobahnen. Die Millimeterwellen-Automobil-Radartechnik hat Vorteile gegenüber anderen Sensorsystemen, und zwar dahingehend, dass die Millimeterwellen-Automobil-Radartechnik unter den meisten Wetterbedingungen sowie bei Licht und Dunkelheit arbeiten kann. Eine Anpassung der Millimeterwellen-Automobil-Radartechnik hat die Kosten auf den Punkt gesenkt, dass die Millimeterwellen-Automobil-Radartechnik nun im großen Maßstab eingesetzt werden kann. Folglich werden Millimeterwellen-Automobil-Radargeräte nun verbreitet für Fern-, Mittel- und Nahbereichs-Umgebungs-Erfassung in hochentwickelten Fahrerassistenzsystemen eingesetzt. Zusätzlich werden Millimeterwellen-Automobil-Radargeräte wahrscheinlich verbreitet in Systemen autonomen Fahrens eingesetzt werden, die gerade in der Entwicklung sind.
Tatsächliche Fahrumgebungen, in denen Automobil-Radargeräte eingesetzt werden können, können stark variieren und viele derartige Fahrumgebungen können komplex sein. Beispielsweise können tatsächliche Fahrumgebungen zahlreiche Objekte enthalten und haben einige Objekte, auf die in tatsächlichen Fahrumgebungen getroffen wird, komplizierte Reflexions- und Beugungscharakteristika, die Echo-Signale beeinflussen. Die unmittelbaren Folgen eines unkorrekten Erfassens und/oder Interpretierens von Echosignalen können sein, dass falsche Warnungen oder ungeeignete Reaktionen ausgelöst werden oder Warnungen oder Reaktionen, die ausgelöst werden sollten, dies nicht werden, was letztendlich zu Unfällen führen kann.
Folglich sind Autohersteller und die Automobil-Radargerät-Hersteller eifrig bei der elektronischen Emulation von Fahrbedingungen, um Automobil-Radarsysteme mit optimal genauer Leistung bereitzustellen.
Einfachziel-Radargerät-Emulatoren sind bekannt. Da der Wunsch nach verbesserten Fahrzeug-Radargeräten zunimmt, wie zum Beispiel zu hochentwickelten „intelligenten“ Zwecken, wie autonomem Fahren, besteht dringender Bedarf, die Radargeräte zu testen und ihre Genauigkeit der Lokalisierung und/oder Erkennung der Überfülle an Zielen, die in Fahrsituationen im echten Leben vorhanden sind, zu bestätigen. Das Emulieren eines tatsächlichen Fahrszenarios jedoch macht ein Emulieren mehrerer Ziele notwendig. Oft weist die Ausgabe des Radargeräts eines Testobjekts (DUT; DUT = device under test) einfach polarisierte elektromagnetische Strahlung auf. Es gibt jedoch keinen Standard oder keine Übereinkunft über Polarisation, so dass unterschiedliche Hersteller unterschiedliche Polarisationen wählen. Die einzige Gemeinsamkeit besteht darin, dass lineare Polarisation verwendet wird, und keine zirkulare Polarisation, da letztere eine Händigkeit nach der Reflexion von Zielen verändert. Die lineare Polarisation erlaubt jedoch dennoch die Freiheit, zwischen beispielsweise vertikal, horizontal, 45° und -45° auszuwählen.
Diese Variation bei dem Polarisationszustand des Radar-Testobjekts von unterschiedlichen Herstellern macht eine Testungsausrüstung erforderlich, um die unterschiedlichen Eingabe-Polarisationszustände unterzubringen. Unter Verwendung bekannter Ausrüstung ist diese Unterbringung verbietend teuer und oftmals kompliziert.
Deshalb wird ein System zum Testen von Radargeräten benötigt, das verwendet wird, um mehrere Ziele zu emulieren, auf die ein Radarsystem trifft, das zumindest die Nachteile der bekannten Radargerät-Emulatoren, die oben beschrieben wurden, überwindet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System zum Testen eines Fahrzeug-Radargeräts und einen Freiraum-Polarisationsadapter (oder eine Freiraum-Polarisationsanpassvorrichtung) (FSPA; FSPA = free-space polarization adapter) mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System zum Testen eines Fahrzeug-Radargeräts gemäß Anspruch 1 und einen Freiraum-Polarisationsadapter gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 13.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es wird darauf hingewiesen, dass die verschiedenen Merkmale nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind. Tatsächlich können die Abmessungen zur Klarheit der Erläuterung beliebig vergrößert oder verkleinert sein. Wo immer dies zutreffend und praktisch ist, beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente. Es zeigen:

1 ein vereinfachtes Blockdiagramm, das ein System zum Testen eines Fahrzeug-Radargeräts gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel zeigt;
2A eine Querschnittsansicht eines Freiraum-Polarisationsadapters gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel;
2B Anordnungen von Drähten in jedem Raum in der x-y-Ebene des Koordinatensystems aus 2A gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel;
3A eine Endansicht eines FSPA, der eine Mehrzahl von Elementen aufweist, die jeweils auf einem Vorhangstreifen angeordnet sind, gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel;
3B eine vereinfachte konzeptionelle Ansicht zum Zeigen eines Systems zum Testen eines Fahrzeug-Radargeräts gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel; und
4 eine Endansicht eines FSPA, der eine Mehrzahl von Vorhangstreifen aufweist, die jeweils eine Mehrzahl von Elementen aufweisen, gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel.

In der folgenden detaillierten Beschreibung sind zu Erläuterungszwecken, und nicht als Einschränkung, repräsentative Ausführungsbeispiele, die spezifische Details offenbaren, dargelegt, um für ein gründliches Verständnis eines Ausführungsbeispiels gemäß den vorliegenden Lehren zu sorgen. Beschreibungen bekannter Systeme, Vorrichtungen, Materialien, Funktionsverfahren und Verfahren zur Herstellung können weggelassen sein, um so eine Verschleierung der Beschreibung der repräsentativen Ausführungsbeispiele zu vermeiden. Trotzdem liegen Systeme, Vorrichtungen, Materialien und Verfahren, die innerhalb des Bereichs eines durchschnittlichen Fachmanns auf diesem Gebiet liegen, innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Lehren und können gemäß den repräsentativen Ausführungsbeispielen verwendet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die hierin verwendete Terminologie lediglich dem Zweck einer Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele dient und nicht einschränkend sein soll. Die definierten Ausdrücke sind zusätzlich zu den technischen und wissenschaftlichen Bedeutungen der definierten Ausdrücke, wie diese üblicherweise auf dem technischen Gebiet der vorliegenden Lehren aufgefasst werden und akzeptiert sind.
Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die Ausdrücke erster, zweiter, dritter usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente oder Komponenten zu beschreiben, diese Elemente oder Komponenten durch diese Ausdrücke nicht eingeschränkt sein sollen. Diese Ausdrücke werden lediglich verwendet, um ein Element oder eine Komponente von einem weiteren Element oder einer weiteren Komponente zu unterscheiden. So könnte ein erstes Element oder eine erste Komponente, das/die im Folgenden erläutert ist, auch zweites Element oder zweite Komponente genannt werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Die hierin verwendete Technologie dient lediglich dem Zweck einer Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und soll nicht einschränkend sein. Wie die Singularformen der Ausdrücke „einer/eine/eines“ und „der/die/das“ in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, sollen sie sowohl Singular- als auch Pluralformen beinhalten, es sei denn, der Kontext gibt dies klar anderweitig vor. Zusätzlich beschreiben die Ausdrücke „aufweisen“ und/oder „weist auf“ und/oder ähnliche Ausdrücke bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorliegen genannter Merkmale, Elemente und/oder Komponenten, schließt aber das Vorliegen oder die Hinzufügung von einem oder mehr anderen Merkmalen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen derselben nicht aus. Der Ausdruck „und/oder“, wie er hierin verwendet wird, beinhaltet jeden beliebigen sowie alle Kombinationen von einem oder mehr der zugeordneten aufgelisteten Gegenstände.
Wenn ein Element oder eine Komponente als „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Komponente beschrieben ist, kann, außer dies ist anderweitig angegeben, das Element oder die Komponente direkt mit dem anderen Element oder der anderen Komponente verbunden oder gekoppelt sein, wobei auch dazwischenliegende Elemente oder Komponenten vorhanden sein können. Dies bedeutet, dass diese und ähnliche Ausdrücke Fälle beinhalten, in denen ein oder mehr dazwischenliegende Elemente oder Komponenten eingesetzt werden können, um zwei Elemente oder Komponenten zu verbinden. Wenn jedoch ein Element oder eine Komponente als „direkt verbunden“ mit einem anderen Element oder einer anderen Komponente beschrieben ist, beinhaltet dies nur Fälle, in denen die beiden Elemente oder Komponenten ohne jegliches dazwischenliegende Element oder jegliche dazwischenliegende Komponente miteinander verbunden sind.
Wie hierin in Verbindung mit verschiedenen repräsentativen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist ein System zum Testen eines Fahrzeug-Radargeräts offenbart. Das System weist Folgendes auf: einen Freiraum-Polarisationsadapter (FSPA), der dazu ausgebildet ist, einen ersten Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen von einem Radar-Testobjekt (Radar-DUT) in einen zweiten Polarisationszustand zu verändern, der sich von dem ersten Polarisationszustand unterscheidet; und eine Rück-Beleuchtungsvorrichtung, die dazu angepasst ist, die elektromagnetischen Wellen mit dem zweiten Polarisationszustand von dem FSPA zu empfangen.
Wie hierin in Verbindung mit verschiedenen repräsentativen Ausführungsbeispielen beschrieben ist, wird ein Freiraum-Polarisationsadapter (FSPA) beschrieben. Der FSPA ist dazu ausgebildet, einen ersten Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen in einen zweiten Polarisationszustand zu verändern, der sich von dem ersten Polarisationszustand unterscheidet. Der FSPA weist Folgendes auf: einen Stapel Abstandshalterschichten, die übereinander angeordnet sind; einen Raum in jeder der Abstandshalterschichten; eine Trägermembran, die sich über jeden der Räume erstreckt; und Sätze von Drähten, die über jeder der Trägermembrane angeordnet sind, wobei ein Satz Drähte in jedem Raum angeordnet ist. Jeder Satz von Drähten ist dazu angepasst, einen Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen in einen anderen Polarisationszustand zu verändern.
Wie hierin in Verbindung mit verschiedenen repräsentativen Ausführungsbeispielen beschrieben ist, weist ein Freiraum-Polarisationsadapter (FSPA) Folgendes auf: einen Vorhangstreifen mit einer Mehrzahl von Elementen, die dazu angepasst sind, einen ersten Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen in einen zweiten Polarisationszustand zu verändern, der sich von dem ersten Polarisationszustand unterscheidet. Jedes der Mehrzahl von Elementen weist Folgendes auf: einen Stapel Abstandshalterschichten, die übereinander angeordnet sind; einen Raum zwischen jeder der Abstandshalterschichten; eine Trägermembran, die sich über jeden der Räume erstreckt; und Sätze von Drähten, die über jeder der Trägermembrane angeordnet sind, wobei ein Satz von Drähten in jedem Raum angeordnet ist, wobei jeder Satz von Drähten dazu angepasst ist, einen Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen in einen anderen Polarisationszustand zu verändern.
1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm, das ein System 100 zum Testen eines Fahrzeug-Radargeräts gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel zeigt. Wie für einen durchschnittlichen Fachmann auf diesem Gebiet, der in den Genuss der vorliegenden Offenbarung gekommen ist, zu erkennen sein wird, ist ein wahrscheinliches Fahrzeug-Radargerät ein Automobil-Radargerät, das in verschiedenen Eigenschaften in momentanen und sich herausbildenden Automobilanwendungen eingesetzt wird. Es wird jedoch betont, dass das vorliegend beschriebene System 100 zum Testen eines Fahrzeug-Radargeräts nicht auf Automobil-Radarsysteme eingeschränkt ist und auf andere Typen von Fahrzeugen angewendet werden kann, einschließlich Busse, Motorräder, motorbetriebene Zweiräder (z. B. Scooter) und andere Fahrzeuge, die ein Fahrzeug-Radarsystem einsetzen könnten. Gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel ist das System 100 dazu angeordnet, ein Radar-Testobjekt (Radar-DUT) 102 zu testen, und weist einen Freiraum-Polarisationsadapter (FSPA) 104 und eine Mehrzahl von Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 auf. Jede der Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 weist eine Rück-Beleuchtungsvorrichtungs-Antenne 108 und einen Radarzielsimulator (RTS; RTS = radar target simulator) 110 auf. Gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel kann eine Mehrzahl der Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 in einem 2D-Array angeordnet sein, wobei jede Rück-Beleuchtungsvorrichtung 106 ein Pixel in dem 2D-Array darstellt. In diesem Fall weisen die Pixel, die hierin als RTS-Pixel bezeichnet werden können, räumliche Positionen auf, die Zielwinkeln entsprechen.
Verschiedene Aspekte des RTS 110 sind in der US-Patentanmeldung Nr. 16/867,804 der gleichen Anmelderin; und der US-Provisional-Anmeldung Nr. 62/912,442 der gleichen Anmelderin, beide im Namen des Erfinders Gregory Lee, beschrieben. Die gesamten Offenbarungen der US-Patentanmeldung Nr. 16/867,804 und der US-Provisional-Anmeldung Nr. 62/912,442 sind hierin insbesondere durch Bezugnahme aufgenommen. Bemerkenswerterweise werden in der US-Patentanmeldung Nr. 16/867,804 und der US-Provisional-Anmeldung Nr. 62/912,442 die RTS 110 als „Modulated Reflection Device (MRD)“ (Modulierte-Reflexion-Vorrichtung) bezeichnet. Ferner gibt es, wie in diesen erwähnten Anmeldungen angemerkt ist und im Folgenden vollständiger beschrieben ist, einen RTS 110 für jedes emulierte Ziel.
Wie mit fortschreitender Beschreibung klarer werden wird, kann der FSPA 104 eine einzelne Struktur aufweisen, die eine Mehrzahl von Elementen aufweist, und ist dazu angepasst, den Polarisationszustand, der auf jeden der RTS 110 einfällt, zu verändern, oder kann eine Mehrzahl von Strukturen aufweisen, die jeweils eine Mehrzahl von Elementen aufweisen und die jeweils dazu angepasst sind, den Polarisationszustand, der auf einen spezifischen der RTS 110 einfällt, zu verändern.
Das System weist außerdem einen Computer 112 auf. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Computer 112 einen oder mehr Computerprozessoren (z. B. Prozessor 118), Digitalsignalprozessoren (DSP), freiprogrammierbare Gatterarrays (FPGAs), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) oder Kombinationen daraus, unter Verwendung jeglicher Kombination aus Hardware, Software, Firmware, festverdrahteter Logikschaltungen oder Kombinationen daraus beinhalten. Der Computer 112 und/oder die Steuerung 114 können ihren eigenen Verarbeitungsspeicher (z. B. Speicher 116) zum Speichern von computerlesbarem Code (z. B. Software, Softwaremodulen) beinhalten, der eine Durchführung der verschiedenen hierin beschriebenen Funktionen ermöglicht. Beispielsweise kann der Verarbeitungsspeicher Softwarebefehle/computerlesbaren Code, die durch einen Prozessor 118 ausführbar sind, zum Durchführen einiger oder aller Aspekte von hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen speichern. Dies bedeutet, dass eine Ausführung der Befehle/des computerlesbaren Codes im Allgemeinen bewirkt, dass der Prozessor 118 des Computers 112 und/oder die Steuerung 114 Echosignale ansprechend auf die PMCW-Signale, die durch das Radar-DUT 102 gesendet werden, emulieren, die von emulierten Radarzielen reflektiert werden, und zwar. Speicher (und Datenbanken), wie sie hierin beschrieben sind, können RAM, ROM, Flash-Speicher, ein elektrisch programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM), ein elektrisch löschbarer und programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM), Register, eine Festplatte, eine entfernbare Platte, Band, CD-ROM, DVD, Register, eine Festplatte, eine entfernbare Platte, Band, Floppy-Disk, Bluray-Disk oder USB-Treiber sein, oder eine beliebige andere Form von Speichermedium, die in der Technik bekannt ist, die greifbare und nichtflüchtige, computerlesbare Speichermedien (z. B. im Vergleich zu flüchtigen sich ausbreitenden Signalen) sind. Speicher können flüchtig oder nichtflüchtig, sicher und/oder verschlüsselt, unsicher und/oder unverschlüsselt sein, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Lehren abzuweichen.
Die Steuerung 114 kann eine Kombination eines Speichers 116, der Befehle speichert, und des Prozessors 118 umfassen, der die Befehle ausführt, um hierin beschriebene Prozesse zu implementieren. Die Steuerung 114 kann innerhalb eines Arbeitsplatzrechners, wie zum Beispiel des Computers 112 oder einer anderen Anordnung aus einer oder mehr Rechenvorrichtungen, einer Anzeige/einem Monitor und einer oder mehr Eingabevorrichtungen (z. B. Tastatur, Joystick und Maus) in der Form eines allein stehenden Rechensystems, eines Client-Computers eines Server-Systems, eines Desktop-Computers oder eines Tablet-Computers untergebracht oder damit verbunden sein. Der Ausdruck „Steuerung“ (Controller) umfasst breit alle strukturellen Konfigurationen, wie sie auf dem Gebiet der vorliegenden Offenbarung verstanden werden und exemplarisch in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, einer anwendungsspezifischen Hauptplatine oder einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung zum Steuern einer Anwendung verschiedener Prinzipien, wie sie in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind. Die strukturelle Konfiguration der Steuerung kann einen oder mehr Prozessoren, computerverwendbare/computerlesbare Speichermedien, ein Betriebssystem, Anwendungsmodul(e), Peripherievorrichtungssteuerung(en), Slot(s) und Port(s) beinhalten, ist jedoch nicht darauf eingeschränkt.
Zusätzlich können, obwohl der Computer 112 miteinander vernetzte Komponenten zeigt, zwei derartige Komponenten auch in ein einzelnes System integriert sein. Der Computer 112 kann beispielsweise mit einer Anzeige (nicht gezeigt) und/oder mit dem System 100 integriert sein. Dies bedeutet, dass bei einigen Ausführungsbeispielen eine Funktionalität, die dem Computer 112 zuzuschreiben ist, durch das System 100 implementiert sein (z. B. durch dasselbe durchgeführt werden) kann. Andererseits können die vernetzten Komponenten des Computers 112 auch räumlich verteilt sein, wie zum Beispiel durch Verteilung in unterschiedlichen Räumen oder unterschiedlichen Gebäuden, wobei in diesem Fall die vernetzten Komponenten über Datenverbindungen verbunden sein können. Bei wiederum einem weiteren Ausführungsbeispiel sind eine oder mehr der Komponenten des Computers 112 nicht mit den anderen Komponenten über eine Datenverbindung verbunden und sind stattdessen manuell mit einer Eingabe oder Ausgabe versehen, wie zum Beispiel durch einen Speicher-Stick oder eine andere Form von Speicher. Bei wiederum einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die hierin beschriebene Funktionalität basierend auf einer Funktionalität der Elemente des Computers 112, jedoch außerhalb des Systems 100, durchgeführt werden.
Während die verschiedenen Komponenten des Systems 100 in Verbindung mit repräsentativen Ausführungsbeispielen unten detaillierter beschrieben sind, wird jetzt eine kurze Beschreibung der Funktion des Systems 100 vorgelegt.
Während des Betriebs emittiert das Radar-DUT 102 Signale (veranschaulichend mm-Wellen-Signale), die auf eine erste Seite 103 des FSPA 104 einfallen. Wie im Folgenden vollständiger beschrieben werden wird, weisen die Signale von dem DUT einen bestimmten linearen Polarisationszustand auf. Wie im Folgenden vollständiger beschrieben werden wird, ist der FSPA 104 dazu ausgebildet, an einer zweiten Seite 105 einen erwünschten Polarisationszustand, der nützlich beim Emulieren ist, durch die Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 bereitzustellen. Lediglich beispielhaft sind, wenn die Radarsignale von dem Radar-DUT 102 linear entlang der z-Achse in dem gezeigten Koordinatensystem polarisiert waren, die Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 dazu angepasst, Radarsignale mit einem Polarisationszustand entlang der x-Achse in dem gezeigten Koordinatensystem zu verarbeiten, und so nicht kompatibel mit dem Polarisationszustand ist, der aus dem Radar-DUT 102 ausgegeben wird. Wie im Folgenden vollständiger beschrieben werden wird, ist der FSPA 104 dazu angepasst, ein erstes lineares Polarisationssignal von dem Radar-DUT 102, das auf seine erste Seite 103 einfällt, in einen zweiten linearen Polarisationszustand an seiner zweiten Seite 105 zu drehen, der kompatibel mit dem Polarisationszustand ist, der durch die Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 verwendet wird. So dreht, mit diesem Beispiel fortfahrend, wenn das Radar-DUT 102 Radarsignale in einem ersten linearen Polarisationszustand bereitstellt, der entlang der z-Achse des gezeigten Koordinatensystems orientiert ist, und zwar zu der ersten Seite 103, der FSPA die einfallenden Radarsignale um 90° in einen zweiten linearen Polarisationszustand, der entlang der x-Achse des gezeigten Koordinatensystems orientiert ist.
Wieder fällt jedes der Signale, die durch den FSPA 104 gebeugt werden, auf eine jeweilige der Rück-Beleuchtungsvorrichtungs-Antennen 108 der Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 ein. Die Signale, die auf die Rück-Beleuchtungsvorrichtungs-Antennen 108 einfallen, werden an einen jeweiligen der RTSs 110 bereitgestellt. Wie im Folgenden vollständiger beschrieben werden wird, wird basierend auf einer Eingabe von der Steuerung eine Frequenzmodulation der Einfallssignale in jeder der MRDs ausgeführt und emuliert vorteilhafterweise eine Entfernung eines Ziels von dem Radar-DUT 102, oder eine Geschwindigkeit eines Ziels relativ zu dem Radar-DUT 102, oder beides. Ferner und wie wieder im Folgenden vollständiger beschrieben werden wird, werden der Azimut (± x-Richtung in dem Koordinatensystem aus 1) und die Elevation (± z-Richtung in dem Koordinatensystem aus 1) durch die Rück-Beleuchtungsvorrichtungs-Antennen 108 emuliert, die mechanisch kardanisch aufgehängt dargestellt sind, oder eine Kombination aus mechanischer Kardanaufhängung und elektronischer Emulation.
Die rückbeleuchteten Signale fallen auf die zweite Seite 105 des FSPA 104 ein, wo ihr Polarisationszustand zurückgedreht wird, um kompatibel mit dem Radar-DUT 102 zu sein. So liefern, mit dem vorherigen Beispiel fortfahrend, die Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 Radarsignale in dem zweiten linearen Polarisationszustand (orientiert entlang der x-Achse des gezeigten Koordinatensystems) zu der zweiten Seite 105 und dreht der FSPA 104 die einfallenden Radarsignale um 90° zu dem ersten linearen Polarisationszustand (orientiert entlang der x-Achse des gezeigten Koordinatensystems) zum Empfang durch das Radar-DUT 102.
2A ist eine Querschnittsansicht eines Freiraum-Polarisationsadapters (FSPA) 200 gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel. Verschiedene Aspekte des FSPA 200 und seine Implementierung sind gleich wie diejenigen, die in Verbindung mit den repräsentativen Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, die in Verbindung mit 1 oben beschrieben sind. Details dieser gemeinsamen Aspekte werden in der Beschreibung der repräsentativen Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit 2A beschrieben sind, nicht notwendigerweise wiederholt, können jedoch trotzdem passend für die momentan beschriebenen Ausführungsbeispiele sein.
Der FSPA 200 weist einen Stapel abwechselnder Trägermembranschichten 201 und Abstandshalterschichten 202 auf. Wie mit fortschreitender Beschreibung klarer werden wird, weisen die Trägermembranschichten 201 eine vergleichsweise niedrige Dielektrizitätskonstante auf (z. B. < 3,5 bei Millimeterwellenfrequenzen), sind vergleichsweise wenig verlustbehaftet (z. B. mit einem Verlusttangens δ < 0,01) und weisen eine vergleichsweise große ausreichende Festigkeit auf, um zu verhindern, dass die Trägermembranschichten 201 reißen, und zwar selbst in einer ultradünnen Lagenform (z-Richtung in dem Koordinatensystem aus 2A). Gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel sind die Trägermembranschichten 201 aus vergleichsweise wenig verlustbehafteten Hochfrequenz(HF)-Materialien hergestellt und können beispielsweise aus Kapton Teflon, Mylar, Tachyon 100G, Getek and Megtron 6 (mit Kupferdrähten, wie im Folgenden erläutert wird) hergestellt sein. Abhängig von dem Material, das zur Verwendung als Trägermembranschichten 201 ausgewählt ist, weisen diese Schichten eine Dicke in dem Bereich von etwa 0,25 Tausendstel Zoll (6,35 µm) ~ 3,0 Tausendstel Zoll (76,2 µm) auf.
Die Abstandshalterschichten 202 sind mit im Wesentlichen einheitlicher Beabstandung (z-Richtung in dem Koordinatensystem aus 2A) eines Bruchteils einer Freiraum-Wellenlänge angeordnet. Bei 77 GHz beispielsweise beträgt die Wellenlänge etwa 3,9 mm und könnte jeder Abstandshalter etwa 0,15 mm bis 0,5 mm dick sein (wieder in der z-Richtung). Der Abstandshalter kann in Anbetracht der Räume (unten beschrieben), die als Niedrigverlust-Strahlungsfenster fungieren, die die elektromagnetische Strahlung durchquert, die auf die polarisierenden Drähte auftrifft (im Folgenden erläutert), aus einem einer Vielzahl von Materialien hergestellt sein. Zur Veranschaulichung können die Abstandshalterschichten 202 aus FR-4 hergestellt sein, da viele Verkäufer gedruckter Schaltungsplatinen (PCB) und Flexschaltungen diese bereits mit Kapton laminieren, das verwendet werden kann, um die Trägermembranschichten 201 auszubilden, wie oben angemerkt wurde.
Ein erster Satz von Drähten 210 ist wie gezeigt über Trägermembranschichten 201 angeordnet. Ein erster Raum 211 wird bereitgestellt durch Entfernen eines Abschnitts der Abstandshalterschicht 202 auf dieser Ebene des Stapels.
Ein zweiter Satz von Drähten 212 ist wie gezeigt über der Trägermembranschicht 201 angeordnet. Ein zweiter Raum 213 wird bereitgestellt durch Entfernen eines Abschnitts der Abstandshalterschicht 202 auf dieser Ebene des Stapels.
Ein dritter Satz von Drähten 214 ist wie gezeigt über der Trägermembranschicht 201 angeordnet. Ein dritter Raum 215 wird bereitgestellt durch Entfernen eines Abschnitts der Abstandshalterschicht 202 auf dieser Ebene des Stapels.
Ein vierter Satz von Drähten 216 ist wie gezeigt über der Trägermembranschicht 201 angeordnet. Ein vierter Raum 217 wird bereitgestellt durch Entfernen eines Abschnitts der Abstandshalterschicht 202 auf dieser Ebene des Stapels.
Ein fünfter Satz von Drähten 218 ist wie gezeigt über der Trägermembranschicht 201 angeordnet. Ein fünfter Raum 219 wird bereitgestellt durch Entfernen eines Abschnitts der Abstandshalterschicht 202 auf dieser Ebene des Stapels.
Ein sechster Satz von Drähten 220 ist wie gezeigt über der Trägermembranschicht 201 angeordnet. Ein sechster Raum 221 wird bereitgestellt durch Entfernen eines Abschnitts der Abstandshalterschicht 202 auf dieser Ebene des Stapels.
Ein siebter Satz von Drähten 220 ist wie gezeigt über der Trägermembranschicht 201 angeordnet. Ein siebter Raum 223 wird bereitgestellt durch Entfernen eines Abschnitts der Abstandshalterschicht 202 auf dieser Ebene des Stapels.
Ein achter Satz von Drähten 224 ist wie gezeigt über der Trägermembranschicht 201 angeordnet. Ein achter Raum 225 wird bereitgestellt durch Entfernen eines Abschnitts der Abstandshalterschicht 202 auf dieser Ebene des Stapels.
Ein neunter Satz von Drähten 226 ist wie gezeigt über der Trägermembranschicht 201 angeordnet.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Verwendung von neun Sätzen von Drähten in dem FSPA 200 lediglich veranschaulichend ist und weniger oder mehr Sätze von Drähten verwendet werden können, um den FSPA 200 auszubilden. Wie im Folgenden erläutert ist, muss ein Kompromiss zwischen den Kosten für mehr Sätze von Drähten und den erhöhten Verlusten, die bei weniger Sätzen von Drähten in dem Stapel resultieren können, die der FSPA 200 aufweist, berücksichtigt werden, wenn die Anzahl von Sätzen von Drähten und die Anzahl von Schichten in dem Stapel bestimmt werden.
Wie in Verbindung mit repräsentativen Ausführungsbeispielen aus 2B vollständiger beschrieben wird, ist der FSPA 200 dazu angepasst, über elektromagnetische Strahlung in einem ersten Polarisationszustand zu verfügen, die auf eine erste Öffnung 230 auf einer ersten Seite 203 einfällt, den ersten bis neunten Satz von Drähten 210 ~ 226, die in dem ersten bis achten Raum 211 ~ 225 angeordnet sind, zu durchqueren, wobei jeder derselben Luft aufweist, und aus einer zweiten Öffnung 232 auf einer zweiten Seite 205 auszutreten und einen zweiten Polarisationszustand aufzuweisen, der sich von dem ersten Polarisationszustand unterscheidet. Ähnlich ist der FSPA 300 dazu angepasst, über elektromagnetische Strahlung in einem ersten Polarisationszustand zu verfügen, die auf die zweite Seite 205 einfällt, den ersten bis neunten Satz von Drähten 210 ~ 226 zu durchqueren, die in dem ersten bis achten Satz von Räumen 211 ~ 225 angeordnet sind, und an der ersten Seite 203 mit dem zweiten Polarisationszustand auszutreten, der sich von dem ersten Polarisationszustand unterscheidet.
2B zeigt Anordnungen des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226 an einem jeweiligen des ersten bis achten Raums 211 ~ 225 in der x-y-Ebene des Koordinatensystems aus 2A gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel.
Jeder des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226 bildet einen Drahtgitterpolarisator. Elektromagnetische Wellen, bei denen eine Komponente ihrer elektrischen Felder parallel zu den Drähten des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226 ausgerichtet ist, induzieren die Bewegung von Elektronen entlang der Länge der Drähte. Da die Elektronen sich in dieser Richtung frei bewegen können, verhalten sich die Drahtgitterpolarisatoren in einer ähnlichen Weise zur Oberfläche eines Metalls beim Reflektieren von Licht und wird die Welle entlang des Einfallsstrahls (minus einer kleinen Energiemenge, die aufgrund einer Joule-Erwärmung des Drahts verlorengeht) zurückreflektiert.
Für Wellen, deren elektrische Felder senkrecht zu den Drähten sind, können sich die Elektronen nicht sehr weit über die Breite jedes Drahts bewegen. Deshalb wird wenig Energie reflektiert und kann die einfallende Welle durch das Drahtgitter passieren. In diesem Fall verhält sich das Gitter wie ein dielektrisches Material. So werden eingehende elektromagnetische Wellen, die einen Polarisationszustand senkrecht zu der Richtung der Drahtgitterpolarisatoren aufweisen, die aus dem ersten bis neunten Satz von Drähten 210 ~ 226 bestehen, übertragen. Insgesamt bewirkt dies, dass die Welle, die durch jeden des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 bis 226 übertragen wird, linear polarisiert mit einem elektrischen Feldvektor ist, der vollständig senkrecht zu einem jeweiligen des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226 ist. So zeigen Pfeile 240 die Orientierung des elektrischen Feldvektors (und so den Polarisationszustand), der durch jeden des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226 übertragen wird - in jedem Fall ist das elektrische Feld senkrecht zu dem Pfeil an jedem des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226.
Wie in 2B gezeigt ist und wie oben bereits angemerkt wurde, weisen Radarwellen, die durch den neunten Satz von Drähten 226 übertragen werden, elektrische Feldvektoren auf, die senkrecht zu den Radarwellen sind, die auf den ersten Satz von Drähten 210 einfallen. So „verdrehen“ bei dieser Darstellung der erste bis neunte Satz von Drähten 210 ~ 226 inkrementell die Orientierung der elektrischen Feldvektoren (zeigen den Polarisationszustand an), so dass der resultierende übertragende elektrische Feldvektor orthogonal zu dem einfallenden elektrischen Feldvektor ist, der dessen linearen Polarisationszustand anzeigt. So treten Radarwellen aus dem Radar-DUT 102, die an der ersten Öffnung 230 mit einem ersten Polarisationszustand auftreffen, aus der zweiten Öffnung 232 mit einem zweiten Polarisationszustand aus, der sich von dem ersten Polarisationszustand unterscheidet (in diesem Fall orthogonal zu dem ersten Polarisationszustand). Natürlich gilt dies auch im Umkehrschluss - Radarwellen, die von dem Radar-DUT 102 auf die zweite Öffnung 232 an dem neunten Satz von Drähten 226 mit einem ersten Polarisationszustand einfallen, treten aus der ersten Öffnung 230 mit einem zweiten Polarisationszustand aus, der sich von dem ersten Polarisationszustand unterscheidet (in diesem Fall orthogonal zu dem ersten Polarisationszustand).
Außerdem und wie aus einer Durchsicht von 2B zu erkennen ist, kann eine Drehung des Einfallspolarisationszustands an der ersten Öffnung 230 relativ zu dem übertragenen Polarisationszustand von der zweiten Öffnung 232 durch die Auswahl der Orientierung des ersten Satzes von Drähten 210 relativ zu dem neunten Satz von Drähten 226 speziell angepasst werden. Dies bedeutet, dass der erste Satz von Drähten 210 zu denjenigen einfallenden Radarsignalen von dem Radar-DUT 102 mit einem ersten Polarisationszustand orientiert werden kann. Durch Auswählen der Orientierung des neunten Satzes von Drähten 226 relativ zu dem ersten Satz von Drähten weisen die übertragenen Radarsignale, die aus der zweiten Öffnung 232 austreten, einen zweiten Polarisationszustand auf, der sich von dem ersten Polarisationszustand der Radarwellen von dem Radar-DUT 102 unterscheidet, die auf die erste Öffnung 230 einfallen.
Gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel wird jeder Satz des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226 der Reihe nach relativ zu dem vorherigen Satz von Drähten um eine Menge gedreht, die basierend auf einem erwünschten Verlustpegel bestimmt wird. Zu diesem Zweck ist, je kleiner die inkrementelle Veränderung der Orientierung zwischen jedem aufeinanderfolgenden Satz von Drähten des FSPA 200 ist, die Veränderung an der Orientierung des elektrischen Feldvektors an jedem aufeinanderfolgenden Satz von Drähten umso feiner. Im Gegensatz dazu ist, je gröber die inkrementelle Veränderung einer Orientierung des elektrischen Feldvektors zwischen jedem aufeinanderfolgenden Satz von Drähten des FSPA 200 ist, die Veränderung an der Orientierung des elektrischen Feldvektors an jedem Satz von Drähten umso größer. Wie zu erkennen sein wird, ist, je feiner die Veränderung an der Orientierung des elektrischen Feldvektors zwischen jedem aufeinanderfolgenden Satz von Drähten des FSPA 200 ist, der Verlust an Leistung über den FSPA 200 umso kleiner; und ist, je grober die Veränderung an der Orientierung des elektrischen Feldvektors zwischen jedem aufeinanderfolgenden Satz von Drähten des FSPA 200 ist, der Verlust an Leistung über den FSPA 200 umso größer. Während vergleichsweise kleine Veränderungen an der Orientierung der aufeinanderfolgenden Sätze von Drähten in dem FSPA (z. B. 1° Differenz zwischen jedem aufeinanderfolgenden Satz von Drähten) wünschenswert sind, muss dies gegenüber den Herstellungskosten abgewogen werden. Mit dem früheren Beispiel fortfahrend wäre, wenn die Orientierung zwischen jedem aufeinanderfolgenden Satz von Drähten 1° betragen würde, die Anzahl von Sätzen von Drähten (und die Anzahl von Schichten des Stapels, die der FSPA 200 aufweist), die zwischen der ersten Öffnung 230 und der zweiten Öffnung 232 erforderlich sind, um eine 90°-Polarisationsdrehung zu erzielen, 90. Dies ist zwar möglich, dieses Maß an Veränderung könnte finanztechnisch jedoch unpraktisch sein.
Zur Darstellung eines vernünftigen Kompromisses zwischen dem Leistungspegel, der zwischen der ersten Öffnung 230 und der zweiten Öffnung 232 übertragen wird, und den Kosten des FSPA 200 liegt eine Veränderung bei der Orientierung zwischen jedem aufeinanderfolgenden Satz von Drähten in dem Bereich von etwa 5° ~ 10°. Zu diesem Zweck wird α angenommen als die inkrementelle Veränderung eines Winkels einer Orientierung der Drähte zwischen jedem aufeinanderfolgenden Satz des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226. Jeder Satz von Drähten überträgt die neue, leicht „verdrehte“ Polarisation um den Faktor cos²(α) und weist zurück/reflektiert um den Faktor sin²(α). So liefert ein Drehen des Polarisationszustands des elektromagnetischen Signals von dem Radar-DUT 102, das auf den FSPA 200 einfällt (z. B. auf die erste Öffnung 230), um 90° nach Übertragung von dem FSPA (z. B. von der zweiten Öffnung 232) unter Verwendung von neun Schichten wie gezeigt (d. h. α=10°) einen Netto-Übertragungsfaktor von cos^(2*9) (10°) = 0,76 oder etwa -1,2 dB.
Vorteilhafterweise wird der Polarisationszustand der übertragenen elektromagnetischen Wellen adiabatisch gedreht, um senkrecht zu den Sätzen von Drähten (z. B. erster bis neunter Satz von Drähten 210 ~ 226) auf jeder Ebene des Stapels zu sein, den der FSPA 200 aufweist. So wird durch Bereitstellen von zwischen fünf und neun Sätzen von Drähten über den Stapel, den der FSPA 200 aufweist, die Differenz zwischen einem ersten Polarisationszustand, der auf das Radar-DUT 102 an der ersten Öffnung 230 einfällt (oder beim Rückweg an der zweiten Öffnung 232 von den Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 206) gedreht und stellt dabei einen zweiten Polarisationszustand an die Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 206 bereit, der beispielsweise ±45° oder 90° relativ zu dem ersten Polarisationszustand beträgt, abhängig von dem aufeinanderfolgenden Verdrehungsinkrementwert. Wie zu erkennen sein wird, kann deshalb durch die vorliegenden Lehren ein erwünschtes (d. h. zugeschnittenes) Maß an Drehung zwischen einem ersten Polarisationszustand und einem zweiten Polarisationszustand durch die Auswahl der Veränderung an der Orientierung zwischen jedem aufeinanderfolgenden Satz von Drähten ausgewählt werden, die den FSPA 200 ausmachen, sowie die Anzahl von Sätzen von Drähten, die den FSPA 200 ausmachen. Es wird darauf hingewiesen, dass die gezeigte Anzahl von Drähten (3) für jeden Satz des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226 in 2B lediglich zur Darstellung der Orientierung dient. Allgemeiner weist jeder Satz des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226 eine erwünschte Dichte (d. h. Anzahl von Drähten pro Einheitsbreite) auf. Zu diesem Zweck ist für eine bestimmte Dichte dann die Anzahl von Drähten pro Satz proportional zu dem Durchmesser einer ersten Öffnung 230 und einer zweiten Öffnung 232. Die Dichte sollte größer oder gleich einem Draht pro Viertel einer Freiraum-Wellenlänge (λ/4) betragen. Andererseits ist die Beachtung einer praktischen Grenze von etwa einem Draht pro 5 Hundertstel Zoll (127 µm) vernünftig, um die Herstellbarkeit der gedruckten Schaltung aufrechtzuerhalten.
Gemäß einem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel ist jeder der Drähte des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226 aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt (z. B. Metall oder Metalllegierung), das ausgewählt ist, um eine ausreichende Leitfähigkeit bereitzustellen, um eine Drehung des Polarisationszustands des elektrischen Vektors, der die Drähte durchläuft, effizient zu verursachen. Lediglich beispielhaft sind die Drähte aus Kupfer hergestellt und weist der Stapel, der den FSPA 200 ausbildet, laminierte Schichten (Draht/Trägermembranschicht 201/Abstandshalterschicht 202 mit Räumen 211 ~ 225) auf, die Cu-Kapton/FR-4/Cu-Kapton/FR-4/.../Cu-Kapton aufweisen.
Die Trennung zwischen Drähten, die den ersten bis neunten Satz von Drähten 210 ~ 226 aufweisen, muss kleiner sein als die Wellenlänge der einfallenden Strahlung. Zusätzlich sollte die Breite jedes Drahts (x-Richtung in dem Koordinatensystem aus 2A), die den ersten bis neunten Satz von Drähten 210 ~ 226 ausmachen, verglichen mit der Beabstandung zwischen Drähten klein sein. Gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel weisen, abhängig von der Wellenlänge der elektromagnetischen Signale von dem Radar-DUT 102, die Drähte jedes des ersten bis neunten Satzes von Drähten 210 ~ 226 eine Dicke (z-Richtung in dem Koordinatensystem aus 2A) in dem Bereich von etwa 1,0 µm ~ 25 µm und eine Breite (x-Richtung in dem Koordinatensystem aus 2A oder y-Richtung, wenn der bestimmte Drahtsatz eine akkumulierte Drehung von 90° erreicht hat) in dem Bereich von etwa 10 µm ~250 µm auf. Es wird darauf hingewiesen, dass für die Wellenlängen, die durch die vorliegenden Lehren infrage kommen, die Drahtgitterpolarisatoren, die aus dem ersten bis neunten Satz von Drähten 210 - 226 aufgebaut sind, unter Verwendung bekannter Lithographietechniken mit geeigneten Abmessungen und einer vergleichsweise engen Trenndichte ohne weiteres hergestellt werden können.
3A ist eine Endansicht eines FSPA 300, der eine Mehrzahl von Elementen aufweist, die jeweils an einem Vorhangstreifen angeordnet sind, gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel. Verschiedene Aspekte des FSPA 300 und seine Implementierung sind gleich wie diejenigen, die in Verbindung mit den repräsentativen Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, die in Verbindung mit 1-2B oben beschrieben sind. Details dieser gemeinsamen Aspekte werden bei der Beschreibung der repräsentativen Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit 3A beschrieben sind, nicht notwendigerweise wiederholt.
Der FSPA 300 weist einen Vorhangstreifen auf, der eine Mehrzahl von Elementen zur selektiven Abänderung des Eingangspolarisationszustands aufweist. Insbesondere weist jedes „Element“ einen Stapel auf, der einen FSPA 200 ausbildet. So gibt es vier (4) FSPAs 200 in dem FSPA 300. Ferner zeigt jedes Element eine Orientierung der ersten Sätze von Drähten (z. B. erster Satz von Drähten 210 in 2B), die durch gestrichelte Linien unterschieden werden, an der ersten Öffnung 230; und des letzten Satzes von Drähten (z. B. neunter Satz von Drähten 226) an der zweiten Öffnung 232. Zur Erleichterung der Beschreibung sind die Sätze von Drähten (z. B. zweiter bis siebter Satz von Drähten 212 ~ 224) in 3A nicht gezeigt.
Der Vorhangstreifen, der den FSPA 300 ausbildet, weist erste Öffnungen 301, 302, 305 und 308 auf. In der ersten Öffnung 301 befinden sich keine Drähte. Es wird darauf hingewiesen, dass die erste Öffnung zwischen dem Radar-DUT 102 und einer (oder mehr) Rück-Beleuchtungsvorrichtung 106 ausgerichtet ist, wenn kein Bedarf besteht, den Polarisationszustand der elektromagnetischen Signale von dem Radar-DUT 102 zu ändern.
Die erste Öffnung 302 weist einen ersten Satz von Drähten 303 auf, die in 135° orientiert sind, sowie einen letzten Satz von Drähten 304, die in 90° orientiert sind. So treten elektromagnetische Signale von dem Radar-DUT 102 mit einem linearen Polarisationszustand (E-Feldvektor) senkrecht zu dem ersten Satz von Drähten 303 aus der zweiten Öffnung mit einem linearen Polarisationszustand aus, der senkrecht zu dem letzten Satz von Drähten 304 ist. Entsprechend dreht das erste Element, das die erste Öffnung 302, den ersten Satz von Drähten 303 und den letzten Satz von Drähten 304 aufweist, das linear polarisierte Licht von dem Radar-DUT 102 um 45° in der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn. Außerdem, und wie oben erwähnt wurde, werden linear polarisierte elektromagnetische Signale, die von dem oder den Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 an das Radar-DUT 102 zurückgesendet werden, durch den letzten Satz von Drähten 304 um - 45° gedreht, um senkrecht zu dem ersten Satz von Drähten 303 zu sein und an dem Radar-DUT 102 empfangen zu werden.
Die erste Öffnung 305 weist einen ersten Satz von Drähten 306 auf, die in 180° orientiert sind, und einen letzten Satz von Drähten 304, die in 45° orientiert ist. So treten elektromagnetische Signale von dem Radar-DUT 102 mit einem linearen Polarisationszustand (E-Feldvektor) senkrecht zu dem ersten Satz von Drähten 306 aus der zweiten Öffnung mit einem linearen Polarisationszustand aus, der senkrecht zu dem letzten Satz von Drähten 307 ist. Entsprechend dreht das erste Element, das die erste Öffnung 305, den ersten Satz von Drähten 306 und den letzten Satz von Drähten 307 aufweist, das linear polarisierte Licht von dem Radar-DUT 102 um +45° in der Uhrzeigerrichtung. Ferner, und wie oben erwähnt wurde, werden linear polarisierte elektromagnetische Signale, die von der oder den Rück-Beleuchtungsvorrichtungen an das Radar-DUT 102 zurückgesendet werden, durch den letzten Satz von Drähten 307 um - 45° gedreht, um senkrecht zu dem ersten Satz von Drähten 306 zu sein und an dem Radar-DUT 102 empfangen zu werden.
Die erste Öffnung 308 weist einen ersten Satz von Drähten 309 auf, die in 45° orientiert sind, sowie einen letzten Satz von Drähten 310, die in 90° orientiert sind. So treten elektromagnetische Signale von dem Radar-DUT 102 mit einem linearen Polarisationszustand (E-Feldvektor) senkrecht zu dem ersten Satz von Drähten 309 aus der zweiten Öffnung mit einem linearen Polarisationszustand aus, der senkrecht zu dem letzten Satz von Drähten 310 ist. Entsprechend dreht das erste Element, das die erste Öffnung, den erstes Satz von Drähten 303 und den letzten Satz von Drähten 304 aufweist, das linear polarisierte Licht von dem Radar-DUT 102 um +45° in der Uhrzeigerrichtung. Ferner, und wie oben erwähnt wurde, werden linear polarisierte elektromagnetische Signale, die von der oder den Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 an das Radar-DUT 102 zurückgesendet werden, durch den letzten Satz von Drähten 307 um - 45° gedreht, um senkrecht zu dem ersten Satz von Drähten 306 zu sein und an dem Radar-DUT 102 empfangen zu werden.
Wie gezeigt ist, wiederholt sich die Sequenz von Elementen mit ersten Öffnungen 301, 302, 305 und 308 und jeweiligen ersten und letzten Sätzen von Drähten, die wie oben beschrieben orientiert sind, entlang der Länge des Vorhangstreifens, der den FSPA 300 ausbildet. Ein Bereitstellen dieser Anordnung erlaubt es dem Benutzer, die erwünschte Drehung einfallender linear polarisierter elektromagnetischer Signale auszuwählen durch Ausrichten eines erwünschten der Elemente mit ersten Öffnungen 301, 302, 305 und 308 zwischen dem Radar-DUT 102 und der oder den Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106. So werden linear polarisierte elektromagnetische Signale von dem Radar-DUT 102, die auf den ausgewählten ersten Satz von Drähten 303, 306, 309 einfallen, zum Empfang durch die Rück-Beleuchtungsvorrichtung(en) 106 durch den jeweiligen letzten Satz von Drähten 304, 307 und 310 gedreht; und werden wieder in der entgegengesetzten Richtung von der oder den Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 zum Empfang an dem Radar-DUT 102 gedreht. Natürlich führt ein Ausrichten der ersten Öffnung 301 zwischen dem Radar-DUT 102 und der oder den Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 zu keiner Drehung linear polarisierter elektromagnetischer Signale von entweder dem Radar-DUT 102 oder der oder den Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106.
Schließlich, und wie aus einer Durchsicht von 3A zu erkennen ist, werden Löcher A1 ~ D4 verwendet, um das erwünschte Element des FSPA 300 mit exakt der erwünschten Drehung linear polarisierter elektromagnetischer Signale von dem Radar-DUT 102 zu der oder den Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 auszurichten und die Drehung linear polarisierter elektromagnetischer Signale von der oder den Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 zu dem Radar-DUT 102 umzukehren.
3B ist eine vereinfachte konzeptionelle Ansicht zum Zeigen eines Systems zum Testen eines Fahrzeug-Radargeräts gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel. Verschiedene Aspekte des FSPA 300 und seine Implementierung sind gleich wie diejenigen, die in Verbindung mit den repräsentativen Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, die oben in Verbindung mit den 1-3A beschrieben sind. Details dieser gemeinsamen Aspekte sind in der Beschreibung der repräsentativen Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit 3B beschrieben sind, nicht notwendigerweise wiederholt, können trotzdem passend für die gegenwärtig beschriebenen Ausführungsbeispiele sein.
3B zeigt den FSPA 300 mit der Mehrzahl von Elementen in einem Vorhangstreifen, wie oben beschrieben wurde. Der FSPA 300 ist zwischen einem Radar-DUT 102 und Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 angeordnet. Wie oben erwähnt wurde, kann gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl der Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 in einem 2D-Array angeordnet sein, wobei jede Rück-Beleuchtungsvorrichtung 106 ein Pixel in dem 2D-Array darstellt. In diesem Fall weisen die Pixel, die hierin als RTS-Pixel bezeichnet werden können (siehe 3B), räumliche Positionen auf, die Zielwinkeln entsprechen.
Wie gezeigt ist, sind die ersten Öffnungen 301, 302, 305 und 308 entlang des Vorhangstreifens angeordnet und sind dazu angepasst, auf/ab bewegt zu werden, wie durch Pfeile 330 gezeigt ist. Während des Betriebs wird die erwünschte Drehung linear polarisierter elektromagnetischer Strahlung verursacht durch Ausrichten der erforderlichen ersten Öffnung 301, 302, 305 und 308 zwischen dem Radar-DUT 102 und Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106. In 3B ist die erste Öffnung 305 derartig ausgerichtet gezeigt.
Wie in 3B gezeigt ist, wird, wenn ein Radar-DUT mit einer anderen Polarisation als dem vorherigen Radar-DUT getestet wird, der Vorhangstreifen entlang Pfeilen 330 verschoben, so dass die relevante erste Öffnung 301, 302, 305 und 308 mit jeder Rück-Beleuchtungsvorrichtungs-Antenne 108 zusammenpasst.
Es wird beispielsweise angenommen, dass die Rück-Beleuchtungsvorrichtungs-Antennen 108 für eine horizontale Polarisation entworfen sind. Der Vorhangstreifen weist eine erste Öffnung 301 auf, die keine Sätze von Drähten umfasst, jedoch Löcher aufweist, die durch den gesamten Laminatstapel gebohrt sind. Ein weiteres Radar-DUT 102 könnte Testantennen aufweisen, die eine vertikale Polarisation bereitstellen. In diesem Fall wird der Vorhang (entlang Pfeilen 330) bewegt, so dass erste Öffnungen 305 zwischen dem Radar-DUT 102 und der Rück-Beleuchtungsvorrichtungs-Antenne 108 ausgerichtet werden. In einem weiteren Fall könnte es erforderlich sein, linear polarisierte elektromagnetische Signale von dem Radar-DUT 102 um +45° Polarisation zu drehen. In diesem Fall wird der Vorhang (entlang Pfeilen 330) bewegt, so dass die ersten Öffnungen 308 zwischen dem Radar-DUT 102 und der Rück-Beleuchtungsvorrichtungs-Antenne 108 ausgerichtet werden. Schließlich könnte es erforderlich sein, linear polarisierte elektromagnetische Signale von dem Radar-DUT 102 um -45° Polarisation zu drehen. In diesem Fall wird der Vorhang (entlang Pfeilen 330) bewegt, so dass die ersten Öffnungen 302 zwischen dem Radar-DUT 102 und der Rück-Beleuchtungsvorrichtungs-Antenne 108 ausgerichtet werden. Sätze unterschiedlicher PCB-Befestigungslöcher (in 3A, A1-D4) an dem Vorhangstreifen ermöglichen eine schnelle Wiederbefestigungsverschiebung - eine gesamte Spalte von RTS ist dann auf einmal an das neue Radargerät angepasst. Die bestimmte Geometrie von Befestigungslöchern, die in 2 dargestellt sind, ist lediglich ein Beispiel; es kann viele andere Befestigungsgeometrien geben, die das gleiche Ergebnis erzielen.
4 ist eine Endansicht eines FSPA 400 mit einer Mehrzahl von Vorhangstreifen, die jeweils eine Mehrzahl von Elementen aufweisen, gemäß einem repräsentativen Ausführungsbeispiel. Verschiedene Aspekte des FSPA 400 und seine Implementierung sind gleich wie diejenigen, die in Verbindung mit den repräsentativen Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, die in Verbindung mit den 1-3B oben beschrieben sind. Details dieser gemeinsamen Aspekte werden in der Beschreibung der repräsentativen Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit 4A beschrieben sind, nicht notwendigerweise wiederholt.
Der FSPA 400 weist eine Mehrzahl von FSPA 300 auf, die zwischen einem Radar-DUT (in 4 nicht gezeigt) und einer Mehrzahl von Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 (RTS-Pixel) angeordnet sind, in einem 2D-Array angeordnet sein können und räumliche Positionen aufweisen, die Zielwinkeln entsprechen. Es wird darauf hingewiesen, dass das 2D-Array von Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 in 4 „hinter“ dem FSPA 400 angeordnet ist.
Bei dem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel sind erste Öffnungen 305 jedes der FSPA 300 mit Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 ausgerichtet, um eine geeignete Drehung des einfallenden linear polarisierten Lichts von dem Radar-DUT sicherzustellen. Diese Ausrichtung ist symbolisch durch ein Dreieck gezeigt, das in den ersten Öffnungen angeordnet ist. Wie zu erkennen sein wird, kann ein Ausrichten einer anderen der ersten Öffnungen 301, 302, 305 und 308, um eine andere erwünschte Drehung linear polarisierter elektromagnetischer Strahlung von einem Radar-DUT zu bewirken, um mit derjenigen der Rück-Beleuchtungsvorrichtungen zusammenzupassen, durch Bewegen eines ersten Aufhängestabs 403 und eines zweiten Aufhängestabs 404 ausgeführt werden, um durch die jeweilige Öffnung 402 aufgehängt zu sein, wie gezeigt ist.
Während 2D-Arrays von Beleuchtungsvorrichtungen nützlich sind, kommt bei bestimmten Anwendungen ein quasizylindrisches Array von Rück-Beleuchtungsvorrichtungen 106 in Betracht, bei dem benachbarte Spalten nicht koplanar zueinander sind. Die zylindrische Anordnung ist zur Darstellung eines breiten Sichtfeldes (FOW; FOW = field of view) für das Radar-DUT günstiger, ohne eine Empfindlichkeit in Richtung Zielen einzuschränken, die sich nicht direkt vor dem Radar-DUT befinden. So verbinden der erste und der zweite Aufhängestab 403, 404 die FSPAs 300 mechanisch so miteinander, dass durch Anheben und Absenken des ersten und des zweiten Aufhängestabs 403, 404 das gleiche Ergebnis einer Neuanpassung des gesamten Systems mit einer Handlung erzielt wird.
Angesichts von Vorstehendem soll die vorliegende Offenbarung, durch eines oder mehr ihrer verschiedenen Aspekte, Ausführungsbeispiele und/oder spezifischen Merkmale oder Teilkomponenten, einen oder mehr der Vorteile, wie sie unten insbesondere genannt sind, herausstellen. Zur Erläuterungszwecken und nicht als Einschränkung sind beispielhafte Ausführungsbeispiele, die spezifische Details offenbaren, dargelegt, um für ein gründliches Verständnis eines Ausführungsbeispiels gemäß den vorliegenden Lehren zu sorgen. Andere Ausführungsbeispiele jedoch, die konsistent mit der vorliegenden Offenbarung sind, die von spezifischen Details abweichen, die hierin offenbart sind, verbleiben dennoch innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche. Ferner können Beschreibungen bekannter Vorrichtungen und Verfahren weggelassen sein, um so die Beschreibung der exemplarischen Ausführungsbeispiele nicht zu verschleiern. Derartige Verfahren und Vorrichtungen liegen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung.
Obwohl verschiedene Zielemulationen für Automobil-Radarsysteme Bezug nehmend auf mehrere repräsentative Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, wird darauf hingewiesen, dass die Worte, die verwendet wurden, Worte einer Beschreibung und Darstellung sind, und nicht Worte einer Einschränkung. Veränderungen können innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche, wie sie vorliegend genannt oder noch geändert werden, durchgeführt werden, ohne von dem Schutzbereich und der Wesensart dynamischer Echosignalemulation für Automobil-Radarsensor-Konfigurationen in deren Aspekten abzuweichen. Obwohl eine dynamische Echosignalemulation für Automobil-Radarsensor-Konfigurationen Bezug nehmend auf bestimmte Einrichtungen, Materialien und Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, soll eine dynamische Echosignalemulation für Automobil-Radarsensor-Konfigurationen nicht auf die offenbarten Details eingeschränkt sein; vielmehr erstreckt sich eine dynamische Echosignalemulation für Automobil-Radarsensor-Konfigurationen auf alle funktionsmäßig äquivalenten Strukturen, Verfahren und Verwendungen, wie sie innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche liegen.
Die Darstellungen der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele sollen für ein allgemeines Verständnis der Struktur der verschiedenen Ausführungsbeispiele sorgen. Die Darstellungen sollen nicht als vollständige Beschreibung aller Elemente und Merkmale der Offenbarung, die hierin beschrieben ist, dienen. Viele weitere Ausführungsbeispiele sind für Fachleute auf diesem Gebiet nach einer Durchsicht der Offenbarung zu erkennen. Weitere Ausführungsbeispiele können genutzt und aus der Offenbarung hergeleitet werden, so dass strukturelle und logische Ersetzungen und Veränderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Zusätzlich sind die Darstellungen lediglich repräsentativ und unter Umständen nicht maßstabsgetreu. Bestimmte Proportionen innerhalb der Darstellungen können übertrieben sein, während andere Proportionen minimiert sein können. Entsprechend sollen die Offenbarung und die Figuren als veranschaulichend betrachtend werden, und nicht als einschränkend.
Ein oder mehr Ausführungsbeispiele der Offenbarung können hierin, einzeln und/oder kollektiv lediglich aus Bequemlichkeit und ohne den Schutzbereich dieser Anmeldung wissentlich auf eine bestimmte Erfindung oder ein erfindungsgemäßes Konzept einschränken zu wollen, durch den Ausdruck „Erfindung“ bezeichnet werden. Ferner sollte zu erkennen sein, dass, obwohl spezifische Ausführungsbeispiele hierin dargestellt und beschrieben wurden, eine beliebige nachfolgende Anordnung, die dazu entworfen ist, den gleichen oder einen ähnlichen Zweck zu erzielen, anstelle der gezeigten spezifischen Ausführungsbeispiele eingesetzt werden kann. Diese Offenbarung soll jegliche und alle nachfolgenden Anpassungen oder Variationen verschiedener Ausführungsbeispiele abdecken. Kombinationen der obigen Ausführungsbeispiele, sowie weitere Ausführungsbeispiele, die hierin nicht spezifische beschrieben wurden, werden für Fachleute auf diesem Gebiet nach einer Durchsicht der Beschreibung ersichtlich sein.
Die Zusammenfassung der Offenbarung erfüllt 37 C.F.R. §1.72(b) und wird mit dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht verwendet wird, um den Schutzbereich oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder einzuschränken. Zusätzlich können in der vorstehenden detaillierten Beschreibung zu dem Zweck einer Verschlankung der Offenbarung verschiedene Merkmale miteinander gruppiert oder in einem einzelnen Ausführungsbeispiel beschrieben sein. Diese Offenbarung soll nicht als Absicht widerspiegelnd aufgefasst werden, dass die beanspruchten Ausführungsbeispiele mehr Merkmale erforderlich machen, als ausdrücklich in jedem Anspruch genannt sind. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Gegenstand, wie die folgenden Ansprüche widerspiegeln, auf weniger als alle Merkmale jedes beliebigen der offenbarten Ausführungsbeispiele gerichtet sein. So sind die folgenden Ansprüche in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich als einen separat beanspruchten Gegenstand definierend steht.
Die vorstehende Beschreibung der offenbarten Ausführungsbeispiele ist vorgesehen, um jedem Fachmann auf diesem Gebiet eine Praktizierung der Konzepte zu ermöglichen, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind. So soll der oben offenbarte Gegenstand als veranschaulichend, und nicht einschränkend, betrachtet werden, wobei die beigefügten Ansprüche alle derartigen Modifizierungen, Verbesserungen und anderen Ausführungsbeispiele abdecken sollen, die in die wahre Wesensart und den wahren Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung fallen. So soll der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung zu dem maximalen Ausmaß, das durch das Gesetz erlaubt ist, durch die breiteste erlaubte Interpretation der folgenden Ansprüche und deren Äquivalente bestimmt sein, und soll durch die vorstehende detaillierte Beschreibung weder eingeschränkt noch begrenzt sein.
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

US 16867804 [0018]
US 62912442 [0018]
US 16/867804 [0018]
US 62/912442 [0018]

Claims

System (100) zum Testen eines Fahrzeug-Radargeräts, das folgende Merkmale aufweist: einen Freiraum-Polarisationsadapter (FSPA) (104), der dazu ausgebildet ist, einen ersten linearen Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen von einem Radar-Testobjekt (Radar-DUT) in einen zweiten linearen Polarisationszustand zu verändern, der sich von dem ersten Polarisationszustand unterscheidet; und eine Rück-Beleuchtungsvorrichtung (106), die dazu angepasst ist, die elektromagnetischen Wellen mit dem zweiten linearen Polarisationszustand von dem FSPA (104) zu empfangen.
System (100) gemäß Anspruch 1, bei dem die Rück-Beleuchtungsvorrichtung (106) dazu angepasst ist, eine sichtbare Zieldistanz oder eine sichtbare Zielgeschwindigkeit oder beides zu emulieren.
System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Rück-Beleuchtungsvorrichtung (106) folgendes Merkmal aufweist: eine Mehrzahl von Reflexions-Radarziel-Simulatoren (RTS) (110), die jeweils Folgendes aufweisen: eine Antenne; einen Zirkulator; einen In-Phasen-Quadratur(IQ)-Mischer; und einen Verstärker mit variablem Gewinn (VGA; VGA = variable gain amplifier).
System (100) gemäß Anspruch 3, bei dem ein Gewinn oder Verlust des VGA ausgewählt ist, um einen Radar-Querschnitt auf ein jeweiliges einer Mehrzahl von Zielen abzubilden.
System (100) gemäß Anspruch 3 oder 4, bei dem die Mehrzahl von MRDs gleich einer Mehrzahl von Zielen ist.
System (100) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem der FSPA (104) ein einzelnes Element ist, das zwischen dem DUT und der Mehrzahl von RTS (110) angeordnet ist.
System (100) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem der FSPA (104) eine Mehrzahl von Elementen aufweist, wobei jedes der Mehrzahl von Elementen benachbart zu einem jeweiligen der RTS (110) angeordnet ist.
System (100) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, bei dem der erste Polarisationszustand einen einer Mehrzahl erster linearer Polarisationszustände aufweist und der zweite Polarisationszustand einen einer Mehrzahl zweiter linearer Polarisationszustände aufweist und der FSPA (104) eine Mehrzahl von Elementen aufweist, die jeweils an einem Vorhangstreifen angeordnet sind, wobei jedes der Mehrzahl von Elementen dazu angepasst ist, einen der Mehrzahl erster Polarisationszustände in einen vorbestimmten der Mehrzahl zweiter Polarisationszustände zu verändern.
Freiraum-Polarisationsadapter (FSPA) (104), der dazu ausgebildet ist, einen ersten Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen in einen zweiten Polarisationszustand zu verändern, der sich von dem ersten Polarisationszustand unterscheidet, wobei der FSPA (104) folgende Merkmale aufweist: einen Stapel Abstandshalterschichten (202), die übereinander angeordnet sind; einen Raum zwischen jeder der Abstandshalterschichten (202); eine Trägermembran, die sich über jeden der Räume (211) erstreckt; und Sätze von Drähten (210), die über jeder der Trägermembrane angeordnet sind, wobei ein Satz von Drähten (210) in jedem Raum angeordnet ist, wobei jeder Satz von Drähten (210) dazu angepasst ist, einen linearen Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen in einen anderen linearen Polarisationszustand zu ändern.
FSPA (104) gemäß Anspruch 9, bei dem elektromagnetische Strahlung, die auf einen ersten der Räume (210) einfällt, einen ersten linearen Polarisationszustand aufweist und aus einem letzten der Räume (211) in einem zweiten linearen Polarisationszustand austritt, der sich von dem ersten Polarisationszustand unterscheidet.
FSPA (104) gemäß Anspruch 10, bei dem der zweite lineare Polarisationszustand verglichen mit dem ersten linearen Polarisationszustand um 90° verschoben ist.
FSPA (104) gemäß Anspruch 10, bei dem der zweite Polarisationszustand verglichen mit dem ersten linearen Polarisationszustand um ± 45° verschoben ist.
Freiraum-Polarisationsadapter (FSPA) (104), der folgende Merkmale aufweist: einen Vorhangstreifen mit einer Mehrzahl von Elementen, die dazu angepasst sind, einen ersten linearen Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen in einen zweiten linearen Polarisationszustand zu verändern, der sich von dem ersten linearen Polarisationszustand unterscheidet, wobei jedes der Mehrzahl von Elementen Folgendes aufweist: einen Stapel Abstandshalterschichten (202), die übereinander angeordnet sind; einen Raum zwischen jeder der Abstandshalterschichten (202); eine Trägermembran, die sich über jeden der Räume (211) erstreckt; und Sätze von Drähten (210), die über jeder der Trägermembrane angeordnet sind, wobei ein Satz von Drähten (210) in jedem Raum angeordnet ist, wobei jeder Satz von Drähten (210) dazu angepasst ist, einen linearen Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen in einen anderen linearen Polarisationszustand zu ändern.
FSPA (104) gemäß Anspruch 13, bei dem elektromagnetische Wellen, die auf einen ersten der Räume (211) einfallen, einen ersten linearen Polarisationszustand aufweisen und aus einem letzten der Räume (211) in einem zweiten linearen Polarisationszustand austreten, der sich von dem ersten linearen Polarisationszustand unterscheidet.
FSPA (104) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, der ferner folgende Merkmale aufweist: eine Mehrzahl von Vorhangstreifen, die jeweils eine Mehrzahl von Elementen aufweisen, die dazu angepasst sind, einen ersten linearen Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen in einen zweiten linearen Polarisationszustand zu verändern, der sich von dem ersten linearen Polarisationszustand unterscheidet, wobei jedes der Mehrzahl von Elementen Folgendes aufweist: einen Stapel Abstandshalterschichten (202), die übereinander angeordnet sind; einen Raum zwischen jeder der Abstandshalterschichten (202); eine Trägermembran, die sich über jeden der Räume (211) erstreckt; und Sätze von Drähten (210), die über jeder der Trägermembrane angeordnet sind, wobei ein Satz von Drähten (210) in jedem Raum angeordnet ist, wobei jeder Satz von Drähten (210) dazu angepasst ist, einen linearen Polarisationszustand elektromagnetischer Wellen in einen anderen linearen Polarisationszustand zu ändern.