DE19650544A1

DE19650544A1 - Ebene Antennengruppe und Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem

Info

Publication number: DE19650544A1
Application number: DE19650544A
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Sasaki; Masanobu Yukumatsu; Toshiya Saito; Hideo Matsuki; Hiroshi Hazumi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: JP3663702B2; DE19650544B4; US5815112A; JPH09159751A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine ebene Antennengruppe, welche vorzugsweise in einem Phasenver gleichs-Monopulsradarsystem verwendet wird und auf ein Pha senvergleichs-Monopulsradarsystem unter Verwendung dieser ebenen Antennengruppe.

Um Zusammenstöße von Fahrzeugen wie Kraftfahrzeugen zu verhindern, wird die Realisierung von Radarsystemen drin gend erwartet, die zum Erfassen von Hindernissen unter Ver wendung von Funkwellen geeignet sind. Bei dieser Art von Radarsystemen ist das Erfassen einer horizontalen Entfer nung eines existierenden oder sich in Richtung auf das Ra darsystem zu bewegenden Hindernisses sehr wichtig. Diesbe züglich besitzt ein Monopulsradarsystem das Vermögen des wirksamen Arbeitens als Hinderniserfassungsradarsystem für Kraftfahrzeuge.

Üblicherweise sendet das Phasenvergleichs-Monopulsra darsystem eine vorbestimmte Funkwelle über eine Sendean tenne nach außen, und wenn die Sendefunkwelle von einem Ziel (Hindernis) reflektiert wird, empfängt ein Paar von Empfangsantennen, die bezüglich ihrer Position versetzt sind und unterschiedliche Strahlrichtungen aufweisen, die reflektierte Funkwelle. Die Position (und/oder Richtung usw.) des Ziels wird gemessen oder auf der Grundlage der Phasendifferenz (oder Amplitudendifferenz) zwischen den Empfangssignalen berechnet, die von dem Paar von Empfangs antennen erlangt werden. Monopulsradarsysteme werden weit verbreitet verwendet und sind als Luftfahrzeugfolgeradarsy steme bekannt. Jedoch besitzt das Monopulsradarsystem das Vermögen des wirksamen Arbeitens als Landfahrzeugsradarsy stem durch Anordnen des Paars von Empfangsantennen in einer versetzten Beziehung zueinander entlang einer Horizontal richtung, so daß unterschiedliche Pfadlängen und Strahl richtungen bezüglich des Ziels vorliegen.

Die Monopulsradarsysteme werden etwa in die Phasenver gleichs-Monopulsradarsysteme und die Amplitudenvergleichs- Monopulsradarsysteme unterteilt. Wie in Fig. 9 dargestellt erfaßt das Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem die Rich tung θ eines Ziels Px auf der Grundlage der Phasendifferenz Φ zwischen zwei Empfangssignalen, die von einem Paar Emp fangsantennen A1 und A2 empfangen werden, die bezüglich ih rer Position um eine Entfernung D zueinander versetzt sind. Insbesondere hängt die Phasendifferenz Φ von der Differenz der Pfadlängen L_A1 und L_A2 ab. Die Pfadlänge L_A1 ist die Entfernung zwischen dem Ziel Px und einem Empfangspunkt P₁ der Antenne A1, während die Pfadlänge L_A2 die Entfernung zwischen dem Ziel Px und einem Empfangspunkt P2 der Antenne A2 ist. Wenn λ die Wellenlänge der Funkwelle darstellt, wird die Richtung θ des Ziels Px durch die folgende Glei chung (1) definiert.

θ = (2π/λ) D sin θ (1)

Wenn das Phasenvergleichs-Monopulsradar angeordnet ist, ist es dementsprechend grundsätzlich nötig, die Reflekti onsfunkwelle gleichzeitig durch ein Paar von Antennen A1 und A2 zu empfangen, welche dieselbe Ausrichtung besitzen.

Andererseits erfassen die Amplitudenvergleichs -Mono pulsradarsysteme die Richtung des Ziels auf der Grundlage der Amplitudendifferenz zwischen den Empfangssignalen, wel che von dem Paar von Empfangsantennen erlangt werden, im Unterschied zu der Richtung der ausgesandten Strahlen.

Die herkömmlichen Monopulsradarsysteme sind normaler weise mit Wellenleitertrichtern oder Parabolantennen ausge stattet, die als Empfangsantennen dienen. Die Wellenleiter trichter oder Parabolantennen sind generell sehr groß und zur Massenherstellung ungeeignet, da sie hauptsächlich für Luftfahrzeugfolgeradarsysteme entwickelt sind. Somit können ohne Reduzierung der Größe und einer Verbesserung bezüglich der Massenherstellung die Monopulsradarsysteme nicht als Landfahrzeugradarsysteme verwendet werden.

Insbesondere erfordert wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 9 erklärt das Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem de finitiv ein Paar Antennen, welche die von dem Ziel reflek tierte Funkwelle empfangen. Das Vorsehen zweier unabhängi ger Antennen vergrößert jedoch die Gesamtgröße des Radarsy stems. Wenn das Intervall zwischen zwei Antennen A1 und A2 übermäßig groß ist (siehe Fig. 10A), gibt es die Möglich keit, daß die Phasendifferenz Φ zwischen den Empfangssigna len sich im Ansprechen auf eine kleine Änderung der Rich tung θ des Ziels Px stark geändert hat. Die Phasendifferenz Φ kann 360° überschreiten (entsprechend dem Bereich von ± π entsprechend Fig. 10 A). Wenn die Phasendifferenz Φ 360° überschreitet, wird eine Mehrzahl von Positionen als mit dieser Phasendifferenz entsprechend identifiziert, wie es aus dem Vergleich zwischen Fig. 10A und 10B ersichtlich ist. Es ist daher unmöglich, lediglich eine (wahre) Rich tung des Ziels eindeutig zu identifizieren.

Um die oben dargestellten Schwierigkeiten zu vermeiden, müssen die Antennenöffnungen und der Antennengewinn redu ziert werden, um ein kleineres Antennenintervall zu reali sieren. Jedoch wird die Verwendung derartiger Antennen mit kleineren Antennenöffnungen und kleinerem Gewinn zu einer fatalen Reduzierung des maximalen Bereichs (oder Entfer nung) des Radarsystems führen.

Im Hinblick auf die oben dargestellten Schwierigkeiten, die bei der verwandten Technik auftreten, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ebene Antennengruppe und ein Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem unter Verwendung dieser ebenen Antennengruppe bereitzustellen, welche bezüg lich ihrer Größe kompakt sind, für eine Massenproduktion geeignet sind und vorzugsweise auf einem mobilen Körper wie einem Kraftfahrzeug als Radar installiert werden können.

Um diese oder andere Aufgaben erzielen zu können, stellt die vorliegende Erfindung eine neue und hervorra gende ebene Antennengruppe und ein Phasenvergleichs-Mono pulsradarsystem unter Verwendung dieser ebenen Antennen gruppe bereit, wobei im folgenden verschiedene Aspekte be schrieben werden. Die dabei in Klammern verwendeten Bezugs zeichen zeigen die Übereinstimmung der Komponenten der je weiligen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Er findung.

Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Er findung ist eine ebene Antennengruppe vorgesehen mit einer Mehrzahl von Antennenelementen (24; 44), welche in einer vorbestimmten Matrixstruktur angeordnet sind, einer Ein speiseeinrichtung, welche Energieleitungen (26a, 26b; 46; 26x, 26y; 46x, 46y) zum Einspeisen von elektrischer Lei stung den Antennenelementen, eine Schalteinrichtung (28a, 28b; 48a, 48b) zum Öffnen oder Schließen der Energieleitun gen der Einspeiseeinrichtung, welche mit den Antennenele menten verbunden ist, die wenigstens eine Spalte darstel len, die sowohl an einem rechten Seitengebiet als auch ei nem linken Seitengebiet der Matrixstruktur lokalisiert ist, und einer Schaltanschlußeinrichtung (A, B) zum Einspeisen von Schaltsignalen der Schalteinrichtung zum abwechselnden Aktivieren der Antennenelemente, welche entlang der Spalten in dem rechten Seitengebiet und dem linken Seitengebiet der Matrixstruktur angeordnet sind, wodurch zwei Antennengrup pen vorgesehen sind, welche bezüglich ihrer Position um ei ne Entfernung zueinander versetzt sind, welche einer Breite der wenigstens einen Spalte der Antennenelemente ent spricht, die von der Schalteinrichtung gesteuert werden und in einem Zeitmultiplexverfahren aktiviert werden.

Entsprechend den Merkmalen der bevorzugten Ausführungs formen der vorliegenden Erfindung wird jedes Antennenelement (24; 44) durch einen ebenen Flecken bzw. Streifen (plane patch) gebildet. Die Einspeiseeinrichtung weist serielle Speiseleitungen (26a; 46a) auf, welche entlang jeder Spalte der Matrixstruktur angeordnet sind, zum Einspeisen einer elektrischen Leistung der Mehrzahl von Antennenelementen, und parallele Speiseleitungen (26b; 46b: 26x, 26y), welche elektrische Leistung den seriellen Speiseleitungen einspeisen. Alternativ kann die Einspeiseeinrichtung paral lele Speiseleitungen (46; 46x, 46y) aufweisen, welche elek trische Leistung direkt allen der in der Mehrzahl vorkom menden Antennenelementen einspeisen. Des weiteren enthält die Einspeiseeinrichtung eine erste Speiseleitung, welche die von der Schalteinrichtung geöffneten oder geschlossenen Speiseleitungen aufweist und elektrische Leistung den An tennenelementen einspeist, welche entlang der Spalten in den rechten und linken Seitengebieten der Matrixstruktur angeordnet sind, und eine zweite Speiseleitung, welche elektrische Leistung den Antennenelementen einspeist, wel che entlang der Spalten in dem mittleren Gebiet der Ma trixstruktur angeordnet sind.

Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Er findung ist ein Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem vorge sehen, welches die oben beschriebene ebene Antennengruppe (10; 40) des ersten Aspekts als Empfangsantenne aufgenommen hat, welche ausschließlich zum Empfang der Funkwellen ver wendet wird. Bei dem Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem entsprechend dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung erzeugt eine Schaltsignalerzeugungseinrichtung (20, 20a) die Schaltsignale. Eine Sendesignalerzeugungseinrichtung (20, 2) erzeugt ein Sendesignal und sendet eine Sendefunk welle über eine Sendeantenne (6). Eine Auftei lungseinrichtung (14) empfängt die Reflektionsfunkwelle über die ebene Antennengruppe, wenn die Sendefunkwelle von einem Ziel reflektiert wird, und verteilt bzw. verzweigt ein von der ebenen Antennengruppe erlangtes Empfangssignal in zwei Arten von Empfangssignalen im Ansprechen auf jedes Schaltsignal, welches von der Schaltsignalerzeugungsein richtung erzeugt wird. Eine Zielerfassungseinrichtung (12, 16a, 16b, 20) erfaßt eine Richtung des Ziels auf der Grund lage einer Phasendifferenz zwischen den zwei Arten von Emp fangssignalen, welche von der Aufteilungseinrichtung aufge teilt werden.

Entsprechend einem dritten Aspekt der vorliegenden Er findung ist ein Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem vorge sehen, welches die oben beschriebene ebene Antennengruppe des ersten Aspekts (60; 70) als Sende/Empfangsantenne auf genommen hat, die sowohl zum Senden als auch zum Empfang von Funkwellen verwendet wird. Bei der ebenen Antennengrup pe (60; 70) enthält die Einspeiseeinrichtung eine erste Speiseleitung (26y; 46y), welche die von der Schalteinrich tung geöffneten oder geschlossenen Speiseleitungen aufweist und elektrische Leistung den Antennenelementen einspeist, welche entlang der Spalten in den rechten und linken Sei tengebieten der Matrixstruktur angeordnet sind, und eine zweite Speiseleitung (26x; 46x), welche elektrische Lei stung den Antennenelementen einspeist, die entlang der Spalten in dem mittleren Gebiet der Matrixstruktur angeord net sind.

Bei dem Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem entspre chend dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung erzeugt eine Schaltsignalerzeugungseinrichtung (20, 20a) die Schaltsignale. Ein Zirkulator (62) ist mit einem Speise anschluß der zweiten Speiseleitung der ebenen Antennengrup pe verbunden. Eine Sendesignalerzeugungseinrichtung (20, 2) erzeugt ein Sendesignal, sendet das Sendesignal dem Speiseanschluß der zweiten Speiseleitung über den Zirkula tor und sendet eine Sendefunkwelle an Antennenelemente, welche entlang der Spalten in dein mittleren Gebiet der Ma trixstruktur angeordnet sind. Eine Verbindungseinrichtung (64) empfängt die Reflektionsfunkwelle über die ebene An tennengruppe, wenn die Sendefunkwelle von einem Ziel re flektiert wird, empfängt ein erstes Empfangssignal, das von dem Speiseanschluß der zweiten Speiseleitung über den Zirkulator erlangt wird, und kombiniert das erste Empfangs signal mit dem zweiten Empfangssignal, das von einem Speiseanschluß der ersten Speiseleitung erlangt wird. Die Aufteilungseinrichtung (14) empfängt ein kombiniertes Emp fangssignal, das von der Verbindungseinrichtung erzeugt wird, und teilt es in zwei Arten von Empfangssignalen im Ansprechen auf jedes Schaltsignal auf, welches von der Schaltsignalerzeugungseinrichtung erzeugt wird. Eine Zielerfassungseinrichtung (20) erfaßt eine Richtung des Ziels auf der Grundlage einer Phasendifferenz zwischen den zwei Arten von Empfangssignalen, die von der Aufteilungseinrichtung aufgeteilt werden.

Entsprechend dem oben beschriebenen zweiten und dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, daß die Sendesignalerzeugungseinrichtung eine vorbestimmte kontinu ierliche Funkwelle erzeugt, welche das Sendesignal trägt, und die Zielerfassungseinrichtung erfaßt die Empfangssigna le durch Homodynerfassung und berechnet die Richtung, den Abstand und die relative Geschwindigkeit des Ziels auf der Grundlage des Erfassungssignals.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1A zeigt eine Vorderansicht, die eine Antennen oberfläche einer Empfangsantenne darstellt, welche in einem Autoradarsystem verwendet wird, entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 1B zeigt eine Querschnittsansicht, welche einen Antennenelementeabschnitt der Empfangsantenne entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar stellt;

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Anordnung des Autoradarsystems entsprechend der ersten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches die De tails eines in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten Hochfrequenzschalters darstellt;

Fig. 4 zeigt ein Zeitdiagramm, welches die Signalwel lenformen verschiedener Teile des Autoradarssystems ent sprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Er findung darstellt;

Fig. 5A zeigt eine Vorderansicht, welche eine Antennenoberfläche der in dem Autoradarsystem verwendeten Empfangsantenne entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 5B zeigt eine Querschnittsansicht, welche einen Antennenelementeabschnitt der Empfangsantenne entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar stellt;

Fig. 6A zeigt eine Vorderansicht, welche eine Antennenoberfläche einer in einem Autoradarsystem verwendeten Sende/Empfangsantenne entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 6B zeigt eine Querschnittsansicht, welche einen Antennenelementeabschnitt der Sende/Einpfangsantenne ent sprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Er findung darstellt;

Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Anordnung des Autoradarsystems entsprechend der dritten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 8 zeigt eine Vorderansicht, welche eine Antennen oberfläche einer in einem Autoradarsystem verwendeten Sende/Empfangsantenne entsprechend einer vierten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 9 zeigt eine Ansicht, welche das Prinzip der Er fassung eines Zieles bei einem herkömmlichen Phasenver gleichs-Monopulsradarsystem veranschaulicht; und

Fig. 10A und 10B zeigen Graphen, welche die Emp fangscharakteristik in Beziehung zu dem Antennenintervall in dem Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem darstellen.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden detailliert unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren beschrieben. Identische Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Erste Ausführungsform

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Anordnung eines Autoradarsystems entsprechend einer ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Das Radarsystem der ersten Ausführungsform ist in einem Fahrzeugkörper wie einem Kraftfahrzeug installiert oder darauf angebracht, um ein Ziel (d. h. ein Hindernis) zu er fassen, welches vorhanden ist oder sich in Richtung auf den Fahrzeugkörper zu bewegt. Wenn eine Möglichkeit besteht, daß der Fahrzeugkörper mit dem erfaßten Hindernis kolli dieren könnte, wird eine Warnung zur Information des Fah rers bezüglich der drohenden Gefahr erzeugt. Eine Empfangs antenne 10 ist als ebene Antennengruppe ausgebildet, welche als im Zeitmultiplexverfahren oder im Timesharing betrie bene Antennengruppe arbeitet, die zur Bildung zweier ver setzter Antennen geeignet ist, die an unterschiedlichen Po sitionen der Empfangsantenne 10 innerhalb eines vorbestimm ten horizontalen Intervalls bezüglich eines Betriebs im Zeitmultiplexverfahrens oder eines Betriebs im Timesharing positioniert sind.

Des weiteren ist das Radarsystem der vorliegenden Er findung als Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem ausgebil det, welches zyklisch und schnell die Empfangsantenne 10 auf eine der zwei versetzte Antennengruppen umschaltet, eine Funkwelle von einer Sendeantenne 6 auf ein Ziel (d. h. ein Hindernis) zu sendet und die von dem Ziel reflektierte Funkwelle durch die Empfangsantenne 10 empfängt, die empfangene Funkwelle auf zwei Arten von Empfangssignalen entsprechend der zwei Antennengruppen aufteilt, die zyklisch und schnell geschaltet oder aktiviert werden, und die Richtung des Ziels auf der Grundlage der Phasendifferenz zwischen den aufgeteilten Empfangssignalen erfaßt.

Des weiteren arbeitet das Radarsystem dieser Ausfüh rungsform als FM-CW-Radar (frequency-modulated continuous wave, frequenzmodulierte ungedämpfte Welle) ebenso wie als das oben beschriebene Phasenvergleichs-Monopulsradar.

Insbesondere enthält das Radarsystem dieser Ausfüh rungsform wie in Fig. 2 dargestellt eine elektronische Steuervorrichtung (hiernach als ECU bezeichnet) 20, einen spannungsgesteuerten Oszillator 2, einen Richtkoppler 4, eine Mischerschaltung 12, ein Paar IF-Schaltungen (intermediate frequency, Zwischenfrequenz) 16a und 16b, ei nen Analogschalter 14 und eine Alarmvorrichtung 18. Die ECU 20 berechnet die Richtung, die Entfernung und die relative Geschwindigkeit des Ziels auf der Grundlage der empfangenen Signale, die von der Empfangsantenne 10 erlangt werden. Der spannungsgesteuerte Oszillator 2 empfängt eine Steuerspan nung (Dreieckswelle), die von der ECU 20 erzeugt wird, und erhöht oder verringert seine Oszillationsfrequenz im An sprechen auf die Steuerspannung.

Der Richtungskoppler 4 empfängt das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 2 und sendet es als Sende signal einem Speiseanschluß der Sendeantenne 6. Die Sen deantenne 6 sendet eine Sendefunkwelle, deren Frequenz ent lang einer ansteigenden Flanke der Dreieckswellenform gra duell ansteigt und entlang einer abfallenden Flanke gradu ell abfällt. Der Richtungskoppler 4 teilt das Sendesignal entsprechend einem vorbestimmten Verhältnis auf. Die Mischerschaltung 12 besitzt einen RF-Anschluß, welcher das Ausgangssignal (d. h. das Empfangssignal) der Empfangs antenne 10 empfängt, und einen LO-Anschluß, welcher das Sendesignal empfängt, das von dem Richtungskoppler 4 aufge teilt wird. Somit mischt die Mischerschaltung 12 das emp fangene Signal, welches von der Empfangsantenne 10 erlangt wird, mit dem von dem Richtungskoppler 4 gesendeten Sende signal und erzeugt ein Zwischenfrequenzsignal (hiernach als IF-Signal bezeichnet), welches eine Frequenz äquivalent zu der Differenz zwischen den Frequenzen dieser gemischten Si gnale aufweist. Mit anderen Worten, die Mischerschaltung 12 führt die Frequenzumwandlung (d. h. die Homodynerfassung) durch.

Jede der IF-Schaltungen 16a und 16b verstärkt oder in tegriert das IF-Signal, welches von der Mischerschaltung 12 erzeugt wird. Der Analogschalter 14 schaltet seinen Um schalteanschluß (beweglichen Anschluß) zwischen zwei sta tionären Anschlüssen, die mit den IF-Schaltungen 16a bzw. 16b verbunden sind, im Ansprechen auf ein Schaltsignal SC0 um, welches von ECU 20 gebildet wird. Wenn das Schaltsignal SC0 eine positive Spannung aufweist, wird das von der Mischerschaltung 12 gebildete IF-Signal der IF-Schaltung 16a über den Analogschalter 14 übertragen. Wenn das Schalt signal SC0 eine negative Spannung aufweist, wird das von der Mischerschaltung 12 erzeugte IF-Signal der IF-Schaltung 16b über den Analogschalter 14 übertragen. Die Alarmvor richtung 18 erzeugt eine Warnung im Ansprechen auf die von der ECU 20 gebildeten Alarminformation.

Die ECU 20, welche hauptsächlich durch einen Mikrocom puter gebildet ist, der eine CPU, ROM, RAM aufweist, arbei tet als FM-CW-Radar und als Phasenvergleichs-Monopulsradar entsprechend einem vorbestimmten Programm, welches später beschrieben wird.

Das von der ECU 20 erzeugte Schaltsignal SC0 wechselt eine positive Spannung und eine negative Spannung zu einer vorbestimmten Zeitperiode, um die Empfangsantenne 10 zwi schen den zwei Antennengruppen zu schalten, welche an un terschiedlichen Teilen davon angeordnet sind. Das Schaltsi gnal SC0 wird einem Schaltanschluß A der Empfangsantenne 10 direkt eingespeist und ebenfalls einem Schaltanschluß B der Empfangsantenne 10 als invertiertes Signal über einen In verter 20a eingespeist.

Im folgenden wird eine Anordnung der Empfangsantenne 10, welche als wesentliche Komponente der vorliegenden Er findung dient, unter Bezugnahme auf Fig. 1A und 1B er klärt. Fig. 1A stellt eine Vorderseitenoberfläche der Emp fangsantenne 10 dar, welche Funkwellen davon aussendet. Fig. 1B zeigt eine Querschnittsansicht, welche ein in Fig. 1A dargestelltes Antennenelementegebiet 27 darstellt. Fig. 1A zeigt eine teilweise aufgebrochene Ansicht, welche die Details der inneren Speiseleitungsanordnung der Empfangsan tenne 10 darstellt.

Wie in Fig. 1A und 1B dargestellt enthält die Emp fangsantenne 10 ein erstes dielektrisches Substrat 22, wel ches auf der Vorderseite davon angeordnet ist, zum Aussen den der Funkwelle und ein zweites dielektrisches Substrat 30, welches an der gegenüberliegenden Seite davon angeord net ist. In einer Mehrzahl vorkommende Antennenelemente 24 sind auf der Vorderseitenoberfläche des ersten dielektri schen Substrats 20 in einer vorbestimmten Matrixstruktur angeordnet. Beispielsweise sind 8 Antennenelemente 24 ent lang der vertikalen Richtung (d. h. in Richtung einer Spal te) und 8 Antennenelemente 24 entlang der horizontalen Richtung (d. h. in Richtung einer Reihe) angeordnet, wodurch eine Matrixstruktur von 8 Reihen mal 8 Spalten gebildet wird.

Jedes Antennenelement 24 ist als scheibenförmiger ebe ner Flecken bzw. Streifen (patch) gebildet. Diese Antennen elemente 24 sind sowohl in Reihen- als auch Spaltenrichtung gleich beabstandet. Das Intervall von benachbarten Antennenelementen 24 wird entsprechend der Frequenz des Empfangssignals bestimmt, um eine optimale Empfangscharakteristik zu erlangen.

Serielle Speiseleitungen 26a und parallele Speiselei tungen 26b sind auf der gegenüberliegenden Oberfläche des ersten dielektrischen Substrats 22 vorhanden. Jede serielle Speiseleitung 26a verbindet benachbarte Antennenelemente 24, die entlang jeder Spalte angeordnet sind, um eine elek trische Leistungszufuhr auf der Grundlage des elektromagne tischen Kopplungsverfahrens zu realisieren. Die parallele Speiseleitung 26b, welche sich von dem Boden bis zu der Spitze erstreckt und hierarchisch und symmetrisch in acht verzweigte Speiseleitungen verzweigt, führt die gleichpha sige parallele Stromzufuhr bezüglich der jeweiligen acht Spalten von Antennenelementen 24 durch.

Ein Hochfrequenzschalter 28a ist auf dem äußerst linken verzweigten parallelen Pfad vorgesehen, welcher mit der se riellen Speiseleitung 26a der äußerst linken Spalte von An tennenelementen 24 verbunden ist. Ein Hochfrequenzschalter 28b ist auf dem äußerst rechten verzweigten parallelen Pfad vorgesehen, welcher mit der seriellen Speiseleitung 26a der äußerst rechten Spalte der Antennenelemente 24 verbunden ist.

Das zweite dielektrische Substrat 30 ist auf der gegen überliegenden Seite des ersten dielektrischen Substrats 22 aufgehäuft oder darauf aufgestapelt, wobei die oben be schriebenen Speiseleitungen 26a, 26b und die Hochfrequenz schalter 28a, 28b zwischen dem ersten und zweiten dielek trischen Substrat 22 und 30 angeordnet sind. Ein Erdungs leiter 32 ist auf der gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten dielektrischen Substrats 30 aufgehäuft oder darauf aufgestapelt und erstreckt sich gänzlich entlang der gegen überliegenden Oberfläche des zweiten dielektrischen Substrats 30.

Der Hochfrequenzschalter 28a (oder 28b) enthält wie in Fig. 3 dargestellt eine erste serielle Schaltung, welche einen Kondensator C1, eine serielle Diode D1 und einen Kon densator C2 aufweist, die in Serie zwischen der verzweigten parallelen Speiseleitung 26b und der äußerst linken (oder äußerst rechten) seriellen Speiseleitung 26a angeordnet sind, eine zweite serielle Schaltung, welche einen Wider stand R1 und eine Drosselspule L1 aufweist und die Anode der seriellen Diode D1 sowie einen Schaltanschluß A (oder B) verbindet, und eine dritte serielle Schaltung, welche eine parallele Diode D2 und einen Widerstand R2 aufweist und die Anode der seriellen Diode D1 und den Erdungsleiter 22 verbindet. Eine Drosselspule L2 ist vorgesehen, um die Kathode der seriellen Diode D1 mit Masse zu verbinden.

Die Kondensatoren C1 und C2 werden verwendet, um Gleichstrom ausschließlich abzutrennen und Hochfrequenzsi gnale wie das Empfangssignal wirksam durchzulassen. Der Wi derstand R2 ist ein Anschlußwiderstand mit einem Wider standswert entsprechend der Schaltungsimpedanz (beispielsweise 50 Ω) der Empfangsantenne 10. Die Paral leldiode D2 besitzt eine Anode, die mit dem Erdungsleiter 32 über den Widerstand R2 verbunden ist, und eine Kathode, welche mit der Anode der seriellen Diode D1 verbunden ist. Sowohl die serielle Diode D1 als auch die parallele Diode D2 besitzen hohe Widerstandswerte in einem nichtaktivierten Zustand und besitzen niedrige Widerstandswerte, wenn durch sie Strom in Durchlaßrichtung fließt. Kurz dargestellt, die serielle Diode D1 und die parallele Diode D2 sind Dioden mit einem variablen Widerstandswert wie PIN-Dioden oder dergleichen.

Wenn entsprechend den Hochfrequenzschaltern 28a und 28b mit der oben beschriebenen Anordnung eine positive Spannung an den Schaltanschluß A (oder B) angelegt wird, fließt ein Strom entlang des Pfads, welcher den Widerstand R1, die Drosselspule L1, die serielle Diode D1 und die Drosselspule L2 mit Masse verbindet. Die serielle Diode D1 befindet sich in diesem Fall in dem Zustand des niedrigen Widerstands werts. Demgegenüber fließt kein Strom durch die parallele Diode D2. Somit befindet sich die parallele Diode D2 in dem Zustand des hohen Widerstandswerts. Wenn die positive Span nung an den Schaltanschluß A (oder B) angelegt wird, er richtet als Ergebnis der Hochfrequenzschalter 28a (oder 28b) einen Hochfrequenzleitungspfad, welcher die parallele Speiseleitung 26b mit der äußerst linken (oder äußerst rechten) seriellen Speiseleitung 26a verbindet (hiernach wird dieser Leitungszustand als Zustand EIN bezeichnet).

Wenn demgegenüber eine negative Spannung an den Schalt anschluß A (oder B) angelegt wird, fließt ein Strom entlang dem Pfad, welcher den Widerstand R1, die Drosselspule L1, die parallele Diode D2 und den Widerstand R2 mit Masse ver bindet. Die parallele Diode D2 befindet sich in diesem Fall im Zustand des niedrigen Widerstandswerts. Demgegenüber fließt kein Strom durch die serielle Diode D1. Somit befin det sich die serielle Diode D1 in dem Zustand des hohen Wi derstandswerts. Wenn die negative Spannung an den Schaltan schluß A (oder B) angelegt wird, beendet oder schließt als Ergebnis der Hochfrequenzschalter 28a (oder 28b) den Spei seleitungspfad durch den Widerstand R2, um die parallele Speiseleitung 26b und die äußerst linke (oder äußerst rech te) serielle Speiseleitung 26a zu trennen (dieser Zustand wird im folgenden als Zustand AUS bezeichnet).

Danach wird wie oben beschrieben das Schaltsignal SC0 direkt dem Schaltanschluß A eingespeist, während das Schaltsignal SC0 vom Inverter 20a invertiert wird und dem Schaltanschluß B eingespeist wird. Wenn dementsprechend ei ner der Hochfrequenzschalter 28a und 28b sich in dem Zu stand EIN befindet, befindet sich der andere der Hochfre quenzschalter 28a und 28b in dem Zustand AUS. Der Zustand EIN/AUS der Hochfrequenzschalter 28a und 28b wird abwech selnd oder zyklisch im Ansprechen auf den positiven oder negativen Wert des Schaltsignals SC0 geändert.

Wenn insbesondere entsprechend der Empfangsantenne 10 der ersten Ausführungsform das Schaltsignal SC0 einer posi tiven Spannung von der ECU 20 gebildet wird, wird der Hoch frequenzschalter 28a eingeschaltet und der andere Hochfre quenzschalter 28b ausgeschaltet, um eine Antennengruppe in dem Gebiet der linken Seite entsprechend den 8 Reihen und 7 Spalten von Antennenelementen 24 außer der äußerst rechten Spalte von Antennenelementen 24 zu bilden. Wenn das Schalt signal SC0 einer negativen Spannung von der ECU 20 gebildet wird, wird der Hochfrequenzschalter 28a ausgeschaltet und der andere Hochfrequenzschalter 28b eingeschaltet, um eine Antennengruppe in dem Gebiet der rechten Seite entsprechend den 8 Reihen und 7 Spalten von Antennenelementen 24 außer der äußerst linken Spalte von Antennenelementen 24 zu bil den.

Entsprechend der Empfangsantenne 10 der ersten Ausfüh rungsform werden durch zyklisches Umkehren des Schaltsi gnals SC0 zwischen positiven und negativen Spannungen die zwei Antennengruppen abwechselnd in Übereinstimmung mit der Invertierungszeitperiode an den Positionen gebildet, welche in Rechtslinks-Richtung (d. h. in horizontaler Richtung) um einen Abstand äquivalent zu der Breite einer Spalte von An tennenelementen 24 versetzt sind.

Im folgenden werden bezüglich eines Arbeitens als Phasenvergleichs-Monopulsradar und FM-CW-Radar die Details der von der ECU 20 ausgeführten Steueroperation des Radarsystems dieser Ausführungsform beschrieben.

Zuerst erzeugt die ECU 20 unter Verwendung einer (nicht dargestellten) Schaltung zum Erzeugen einer vorbestimmten Spannung eine sich erhöhende und verringernde Steuerspan nung entlang einer ansteigenden Flanke und einer abfallen den Flanke der Dreieckswellenform. Die Steuerspannung wird einem spannungsgesteuerten Oszillator 2 eingespeist. Der spannungsgesteuerte Oszillator 2 erzeugt ein FM-Modulati onssignal, dessen Größe sich entsprechend der Dreieckswelle graduell erhöht und verringert. Danach überträgt oder sen det die Sendeantenne 6 die Sendefunkwelle entsprechend die sem FM-Modulationssignal (Sendesignal). Wenn diese Sende funkwelle von einem Hindernis reflektiert wird, wird die reflektierte Funkwelle von der Empfangsantenne 10 empfan gen.

Des weiteren erzeugt die ECU 20 wie in Fig. 4 darge stellt unter Verwendung einer (nicht dargestellten) Schal tung zum Erzeugen eines Schaltsignals das Schaltsignal SC0, welches zwischen einer positiven Spannung und einer negati ven Spannung in einer vorbestimmten Zeitperiode entspre chend einer vorbestimmten Invertierungsfrequenz wechselt, die nicht kleiner als das Doppelte der Frequenz des Sende signals ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Invertie rungsfrequenz im wesentlichen 15mal so groß wie die Fre quenz des Sendesignals. Dementsprechend wird die Empfangs antenne zwischen den zwei versetzten Antennengruppen syn chron zu der Invertierungszeitperiode des Schaltsignals SC0 selektiv geschaltet. Somit erzeugt die Empfangsantenne 10 im Zeitmultiplexverfahren ein Empfangssignal äquivalent zu dem Empfangssignal, welches empfangen wird, wenn die von dem Ziel reflektierte Funkwelle abwechselnd von den zwei unabhängigen Empfangsantennen (keines Zeitmultiplextyps) empfangen wird.

Das Empfangssignal wird in ein IF-Signal in der Mischerschaltung 12 umgewandelt. Danach wird das IF-Signal einer Analogschaltung 14 eingegeben. Die Analogschaltung 14 wird entsprechend dem Schaltsignal SC0 synchron mit dem Schaltbetrieb der Empfangsantenne 10 geschaltet. Wie in Fig. 4 dargestellt wird das IF-Signal (d. h. das Ausgangssi gnal des Mischers), welches dem Analogschalter 14 eingege ben wird, selektiv einer IF-Schaltung 16a oder einer IF-Schaltung 16b eingespeist. Insbesondere wird die Antennen gruppe am linken Ende gebildet, wenn der Hochfrequenzschal ter 28a eingeschaltet wird. Wenn die Funkwelle von dieser Antennengruppe am linken Ende empfangen wird, wird das IF-Signal der IF-Schaltung 16a über den Analogschalter 14 ein gespeist. Die Antennengruppe am rechten Ende wird gebildet, wenn der Hochfrequenzschalter 28a eingeschaltet wird. Wenn die Funkwelle von dieser Antennengruppe am rechten Ende empfangen wird, wird dessen IF-Signal der IF-Schaltung 16b über den Analogschalter 14 eingespeist.

Auf diese Weise empfangen die IF-Schaltungen 16a und 16b die IF-Signale entsprechend den zwei versetzten Anten nengruppen, die innerhalb des Gebiets der Empfangsantenne 10 im Zeitmultiplexverfahren gebildet werden. Die Eingangs wellenform der IF-Schaltung 16a (oder 16b) ändert sich zwi schenzeitlich synchron mit der Schaltzeitperiode des Ana logschalters 14. Die IF-Schaltung 16a (oder 16b) arbeitet nicht nur als Verstärker zum Verstärken des IF-Signals, sondern sie arbeitet ebenfalls als Integrationseinrichtung zum Integrieren des verstärkten IF-Signals. Somit erzeugt die IF-Schaltung 16a (oder 16b) ein Ausgangssignal entspre chend der Umhüllenden der Spitzenwerte des intermittierend eingegebenen IF-Signals. Somit empfängt die ECU 20 die Aus gangssignale beider IF-Schaltungen 16a und 26b. Diese Aus gangssignale entsprechen im wesentlichen den IF-Ausgangssi gnalen, die erlangt werden, wenn die Reflektionsfunkwelle von den zwei unabhängigen Empfangsantennen (keines Zeitmultiplextyps) empfangen wird.

Die ECU 20 wendet gegenüber einem der von den IF-Schal tungen 16a und 16b eingegebenen IF-Signale eine Frequenzanalyse entsprechend dem Hochgeschwindigkeits fouriertransformationsverfahren an. Durch diese Frequenzanalyse berechnet die ECU 20 als FM-CW-Radar oder mißt die Entfernung des Ziels, welches die Sendewelle re flektiert hat, ebenso wie die relative Geschwindigkeit des Ziels. Des weiteren vergleicht die ECU 20 die Phasen eines Paars von Empfangssignalen, welche von der Empfangsantenne 10 erlangt werden, auf der Grundlage von jeweiligen IF-Si gnalen. Durch diesen Phasenvergleich berechnet oder mißt die ECU 20 als Phasenvergleichs-Monopulsradar die Richtung (d. h. den Azimut) des Ziels.

Auf der Grundlage des Berechnungs- oder Messungsergeb nisses (d. h. Entfernung, relative Geschwindigkeit und Rich tung des Ziels) beurteilt die ECU 20, ob eine Möglichkeit besteht, daß das Fahrzeug mit dem Ziel kollidieren könnte. Falls die Möglichkeit einer Kollision besteht, aktiviert die ECU 20 die Alarmvorrichtung 18, um den Fahrer auf eine Gefahr aufmerksam zu machen.

Die Alarmvorrichtung 18 erzeugt im Ansprechen auf die Alarminformation einen Alarmton durch eine Vibrationsklin gel. Ein Tonsynthesizer wird zum Erzeugen einer akustischen Nachricht verwendet, um die Richtung, den Abstand, die re lative Geschwindigkeit oder dergleichen des Ziels entspre chend dem Erfassungsergebnis darzulegen.

Wie in der vorhergehenden Beschreibung erläutert weist das Radarsystem zur Realisierung der Funktion eines Phasen vergleichs-Monopulsradars eine ebene Antennengruppe auf, welche geeignet ist zum abwechselnden Bilden zweier Anten nengruppen, die um die Entfernung äquivalent zu der Breite einer Spalte von Antennenelementen 24 zueinander versetzt sind, in einem Zeitmultiplexverfahren (oder in einem Times haringverfahren) durch abwechselndes Schalten des Zustands EIN-und-AUS der Hochfrequenzschalter 28a und 28b. Unter Verwendung dieser ebenen Antennengruppe wird es ermöglicht, Empfangssignale äquivalent zu zwei Arten von Empfangssigna len zu erlangen, welche von zwei unabhängigen Empfangsantennen (keines Zeitmultiplextyps) erlangt werden.

Entsprechend der ersten Ausführungsform besteht dann, wenn ein Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem auf dem Fahr zeugkörper installiert ist, keine Notwendigkeit des Verwen dens eines Paars unabhängiger Empfangsantenneneinheiten wie Parabolantennen oder Wellenleitertrichter. Auf dem Fahr zeugkörper ist lediglich eine kompakte Empfangsantenne 10 vorgesehen, welche wie die oben beschrieben als ebene An tennengruppe ausgebildet ist. Daher ist das Radarsystem kompakt. Die Antenne 10 wird leicht auf dem Fahrzeugkörper installiert. Die ebene Antennengruppe erfordert keinen Re flektionsspiegel oder Wellenleiter. Eine Massenherstellung und eine Gewichtsreduzierung des Radarsystems können leicht realisiert werden. Das Radarsystem ist kostengünstig und kann an irgendeinem Teil des Fahrzeugkörpers installiert werden.

Des weiteren kann entsprechend der Empfangsantenne 10 ein Paar von Antennengruppen für ein Phasenvergleichs-Mono pulsradarsystem durch Schalten des Zustands EIN-und-AUS der Hochfrequenzschalter 28a und 28b angeordnet werden. Die zwei Antennengruppen sind in Horizontalrichtung durch die Entfernung äquivalent zu der Breite einer Spalte von Anten nenelementen 24 zueinander versetzt. Dieser Versetzungswert kann kleiner als der Durchmesser der Öffnung der Antenne sein. Daher kann die Richtung des Ziels (d. h. des Hinder nisses) eindeutig erfaßt werden, ohne daß der Antennenge winn und der maximale Bereich verringert werden.

Des weiteren erfaßt das Radarsystem der ersten Ausfüh rungsform zur Funktion als FM-CW-Radar die Entfernung und die relative Geschwindigkeit des Ziels zusätzlich zu der Richtung des Ziels. Dies ist vorteilhaft, um die Genauig keit der Kollisionsabschätzung zu erhöhen und die Fahrsi cherheit des Kraftfahrzeugs zu verbessern.

Bei der ersten Ausführungsform erhöht oder verringert die ECU 20 die Oszillationsfrequenz des spannungsgesteuer ten Oszillators 2 durch Verwendung der (nicht dargestell ten) Spannungserzeugungsschaltung. Diesbezüglich arbeiten die ECU 20 und der spannungsgesteuerte Oszillator 2 zusam menwirkend als Sendesignalerzeugungseinrichtung der vorliegenden Erfindung. In der Zwischenzeit erzeugt die ECU 20 das Schaltsignal SC0 durch die (nicht dargestellte) Schaltsignalerzeugungsschaltung. Somit arbeitet die ECU 20 als Schaltsignalerzeugungseinrichtung der vorliegenden Erfindung. Der Analogschalter 14 teilt das IF-Signal auf IF-Schaltungen 16a und 16b entsprechend dem Schaltsignal SC0 auf. Daher arbeitet der Analogschalter 14 als Aufteilungseinrichtung der vorliegenden Erfindung.

Die Mischerschaltung 12 führt die Frequenzumwandlung (Homodynerfassung) des Empfangssignals unter Verwendung des Sendesignals durch. Die ECU 20 berechnet die Richtung, die Entfernung und die relative Geschwindigkeit des Ziels auf der Grundlage der von den zwei IF-Schaltungen 16a und 16b erzeugten zwei IF-Signale. Dementsprechend arbeiten die Mischerschaltung 12 und ECU 20 zusammenwirkend als Zieler fassungseinrichtung der vorliegenden Erfindung.

Zweite Ausführungsform

Fig. 5A und 5B zeigen eine Anordnung einer anderen Empfangsantenne, die für das Autoradarsystem verwendet wird, entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5A zeigt die Vorderseite einer Empfangsantenne 40, welche davon Funkwellen emittiert. Fig. 5B zeigt eine Querschnittsansicht, welche ein Antennenelementegebiet 49 darstellt, welche ein Antennenelement 44 und einen Hochfre quenzschalter 48a enthält, die in Fig. 5A dargestellt sind.

Wie in Fig. 5A und 5B dargestellt enthält die Emp fangsantenne 40 der zweiten Ausführungsform ein erstes die lektrisches Substrat 42, welches an der Vorderseite davon zum Emittieren der Funkwelle angeordnet ist, und ein zwei tes dielektrisches Substrat 50, welches an der gegenüber liegenden Seite davon angeordnet ist. In einer Mehrzahl vorhandene Antennenelemente 44 sind auf dem ersten dielek trischen Substrat 42 in einer vorbestimmten Matrixstruktur angeordnet. Beispielsweise sind acht Antennenelemente 44 entlang der Vertikalrichtung (d. h. in Richtung einer Spal te) und acht Antennenelemente 44 entlang der Horizontal richtung (d. h. der Richtung einer Reihe) angeordnet, wo durch eine Matrixstruktur von 8 Reihen mal 8 Spalten gebil det wird.

Jedes Antennenelement 44 ist durch einen scheibenförmi gen ebenen Flecken bzw. Streifen gebildet. Diese Antennen elemente 44 sind sowohl in Richtung der Reihe als auch in Richtung der Spalte gleich voneinander entfernt. Das Inter vall von benachbarten Antennenelementen 44 ist entsprechend der Frequenz des Empfangssignals zur Erlangung einer opti malen Empfangscharakeristik bestimmt.

Eine parallele Speiseleitung 46 ist auf der gegenüber liegenden Oberfläche des zweiten dielektrischen Substrats 50 vorgesehen. Die parallele Speiseleitung 46 erstreckt sich von dem Speiseanschluß, welcher an dem Boden der Emp fangsantenne 40 vorgesehen ist, bis zur Mitte der gegen überliegenden Oberfläche des zweiten dielektrischen Substrats 50 und verzweigt sich darauf in eine linke und rechte Richtung, bis jede verzweigte parallele Speiselei tung 46 die Mitte der rechten Gebietshälfte oder die Mitte der linken Gebietshälfte der gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten dielektrischen Substrats 50 erreicht. Danach verzweigt sich in jeder Gebietshälfte der gegenüberliegen den Oberfläche die parallele Speiseleitung 46 in die obere und untere Richtung, bis jede abgezweigte parallele Speise leitung 46 die Mitte des oberen Gebietsviertels oder die Mitte des unteren Gebietsviertels der gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten dielektrischen Substrats 50 er reicht. Auf diese Weise verzweigt sich die parallele Spei seleitung 46 aufeinanderfolgend (hierarchisch) und symmetri sch in 64 (= 8×8) verzweigte Speiseleitungen, so daß die Länge der parallelen Speiseleitung 46 von dem Speisean schluß zu jedem Antennenelement 44 für jedes Antennenele ment 44 gleich ist.

Eine Gesamtheit von vier Hochfrequenzschaltern 48a ist auf den verzweigten Speiseleitungen 46 vorgesehen, welche zu einer Gesamtheit von acht äußerst linken Antennenelemen ten 44 verbunden sind (d. h. äußerst linke Spalte der Matrix von Antennenelementen 44). Eine Gesamtheit von vier Hoch frequenzschaltern 48b ist auf den verzweigten Speiseleitun gen 46 vorgesehen, welche zu einer Gesamtheit von acht äu ßerst rechten Antennenelementen 44 (d. h. äußerst rechte Spalte der Matrix von Antennenelementen 44) verbunden sind. Jeder der Hochfrequenzschalter 48a und 48b besitzt im we sentlichen dieselbe Struktur und arbeitet wie die Hochfre quenzschalter 28a und 28b, welche bezüglich der ersten Aus führungsform (siehe Fig. 3) offenbart sind. Ein Hochfre quenzschalter 48a (oder 48b) ist mit zwei benachbarten An tennenelementen 44 verbunden, welche in der Aufab-Richtung (entsprechend den zwei Reihen der Matrix von Antennenele menten 44) angeordnet sind. Alle linken Hochfrequenzschal ter 48a öffnen oder schließen ihre zugeordneten parallelen Pfade 46 gleichzeitig im Ansprechen auf das Schaltsignal SC0, welches an einem gemeinsamen Anschluß A eingegeben wird. Alle rechten Hochfrequenzschalter 48b öffnen oder schließen gleichzeitig ihre zugeordneten parallelen Pfade 46 im Ansprechen auf das invertierte Eingangssignal des Schaltsignals SC0, welches an einem gemeinsamen Anschluß B eingegeben wird.

Jedes Antennenelement 44 besitzt einen Speisepunkt 45 an dem selben Teil. Unter dem ebenen Boden jedes Antennen elements 44 erstreckt sich ein Durchgangsloch 45h von der gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten dielektrischen Substrats zu der Vorderseitenoberfläche des ersten dielek trischen Substrats 42. Mit diesem Durchgangsloch 45h ist die parallele Speiseleitung 46 mit dem Speisepunkt 45 jedes Antennenelements 44 verbunden.

Ein Erdungsleiter 52 ist zwischen der gegenüberliegen den Oberfläche des ersten dielektrischen Substrats 42 und der Vorderseitenoberfläche des zweiten dielektrischen Substrats 50 angeordnet oder zusammengefaßt. Der Erdungs leiter 52 bildet einen Mikrostreifenpfad zwischen dem An tennenelement 44 auf der Vorderseitenoberfläche des ersten dielektrischen Substrats 42 und der parallelen Speiselei tung 46 auf der gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten dielektrischen Substrats 50. Der Erdungsleiter 52 besitzt eine Öffnung an dem Gebiet, an welchem sich jedes Durch gangsloch 45h senkrecht erstreckt, so daß das Durchgangs loch 45h, welches als Speiseleitung bezüglich jedes Anten nenelements 44 dient, von dem Erdungsleiter 52 elektrisch isoliert ist.

Entsprechend der Empfangsantenne 40 der zweiten Ausfüh rungsform werden durch abwechselndes Ein- und Ausschalten der Hochfrequenzschalter 48a und 48b die zwei Antennengrup pen abwechselnd in einem Zeitmultiplexverfahren an den ver setzten Positionen in der Rechts links-Richtung (Horizontalrichtung) um eine Entfernung, die äquivalent zu der Breite einer Spalte der Antennenelemente 44 ist, auf dieselbe Weise wie die Empfangsantenne 10 der ersten Aus führungsform gebildet. Dementsprechend kann bei dem in Fig. 2 dargestellten Radarsystem die Empfangsantenne 10 durch eine Empfangsantenne 40 ersetzt werden, um die Richtung, die Entfernung und die relative Geschwindigkeit des Ziels zu erfassen und einen Alarm zu erzeugen, um einen Fahrer auf die Gefahr aufmerksam zu machen, wenn die Möglichkeit einer Kollision besteht.

Entsprechend der Empfangsantenne 40 der zweiten Ausfüh rungsform ist die parallele Speiseleitung 46 symmetrisch derart angeordnet, daß die Länge der parallelen Speiselei tung 46 im wesentlichen identisch für jedes Antennenelement 44 ist. Somit wird es möglich, eine gleichförmige und pha sengleiche elektrische Leistungseinspeisung für alle Anten nenelemente zu realisieren. Somit können sogar dann die Phasen aller Antennenelemente 44 gleich gebildet werden, wenn die Frequenz der Sendefunkwelle sich in Abhängigkeit der Temperatur ändert. Die Empfangsleistung kann stets sta bilisiert sein. Daher kann die Genauigkeit bei der Erfassung des Ziels weiter verbessert werden.

Dritte Ausführungsform

Ein Autoradarsystem entsprechend einer dritten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden er läutert. Das Radarsystem der dritten Ausführungsform ist dahingehend bestimmt, daß eine einzige Antenne 60 zum Sen den und Empfangen von Funkwellen verwendet wird.

Eine Anordnung der Vorrichtung entsprechend der dritten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 6A und 6B erklärt. Fig. 6A zeigt eine Vorderseitenoberfläche der Sende/Empfangsantenne 60, welche Funkwellen davon emit tiert. Fig. 6B zeigt eine Querschnittsansicht, welche ein in Fig. 6A dargestelltes Überschneidungsgebiet 29 darstellt, in welchem sich parallele Speiseleitungen 26x und 26y gegenseitig überschneiden bzw. kreuzen. Fig. 6A zeigt eine teilweise aufgebrochene Ansicht, welche die Details der inneren Speiseleitungsanordnung der Sende/Empfangsantenne 60 darstellt.

Wie in Fig. 6A und 6B dargestellt ist die Sende/Empfangsantenne 60 im wesentlichen identisch mit der Empfangsantenne 10 der (in Fig. 1A und 1B dargestell ten) ersten Ausführungsform mit der Ausnahme der Anordnung von parallelen Speiseleitungen 26x und 26y, welche elektri sche Leistung den jeweiligen Spalten von Antennenelementen 24 einspeisen, die in einer Matrixstruktur angeordnet sind. Dieselben Komponenten wie die bezüglich der ersten Ausfüh rungsform offenbarten Komponenten sind mit denselben Be zugszeichen bezeichnet und werden im folgenden nicht er klärt. Eine detaillierte Anordnung der parallelen Speise leitungen 26x und 26y wird im folgenden erklärt.

Entsprechend der Sende/Empfangsantenne 60 der dritten Ausführungsform ist die parallele Speiseleitung in zwei pa rallele Speiseleitungen 26x und 26y geteilt. Eine parallele Speiseleitung 26y (entsprechend einer ersten Speiseleitung der vorliegenden Erfindung) speist elektrische Leistung ei ner Gesamtheit von vier Spalten von Antennenelementen 24 ein, welche an Gebieten an dem rechten und dem linken Ende der 8×8-Matrix angeordnet sind, d. h. die ersten und zweiten äußerst rechten Spalten von Antennenelementen 24 und die ersten und zweiten äußerst linken Spalten von Antennenele menten 24. Die andere parallele Speiseleitung 26x (entsprechend einer zweiten Speiseleitung der vorliegenden Erfindung) speist elektrische Leistung den anderen vier Spalten von Antennenelementen 24 ein, welche an dem mittle ren Gebiet der 8×8-Matrix angeordnet sind.

Die parallele Speiseleitung 26x, welche sich hierar chisch und symmetrisch in vier verzweigte Speiseleitungen verzweigt, macht die Länge von dem Speiseanschluß X zu je der der mittleren vier Spalten von Antennenelementen 24 gleich, wodurch eine gleichförmige und phasengleiche Ver teilung von elektrischer Leistung auf die mittleren vier Spalten von Antennenelementen 24 realisiert wird. In jeder Spalte von Antennenelementen 24 wird elektrische Leistung fortlaufend von einem Antennenelement 24 zu einem anderen über serielle Speiseleitungen 26a durch das elektromagneti sche Kopplungsverfahren übertragen.

Die parallele Speiseleitung 26y speist elektrische Lei stung aus derselben Richtung (d. h. von dem Boden entspre chend Fig. 6A) wie die parallele Speiseleitung 26x ein. Der Speiseanschluß Y für die parallele Speiseleitung 26y ist zu dem Speiseanschluß Y versetzt, welcher in der hori zontalen Mitte der Sende/Empfangsantenne 60 angeordnet ist. Die parallele Speiseleitung 26y erstreckt sich von dem Speiseanschluß Y und verzweigt sich in die rechte und linke Richtung. Jede verzweigte Speiseleitung 26y verzweigt sich weiter in Speiseleitungen, welche mit zwei Spalten von An tennenpfaden verbunden sind, die an den Gebieten am rechten oder linken Ende der Matrix angeordnet sind.

Parallele Speiseleitungen 26x und 26y sind zwischen der gegenüberliegenden Oberfläche des ersten dielektrischen Substrats 22 und der Vorderseitenoberfläche des zweiten dielektrischen Substrats 30 außerhalb des Gebiets lokali siert, an welchem sich die parallelen Speiseleitungen 26x und 26y gegenseitig überschneiden. An dem Überschneidungs gebiet ist ein Teil der parallelen Speiseleitung 26y nach oben verschoben und auf der Vorderseitenoberfläche des er sten dielektrischen Substrats 22 lokalisiert. Beide Enden dieser teilweise erhöhten parallelen Speiseleitung 26y sind mit dem Hauptteil der parallelen Speiseleitung 26y über Durchgangslöcher 26h verbunden.

Bei der parallelen Speiseleitung 26y besitzen die ver zweigten Speiseleitungen, welche sich in die Rechtslinks- Richtung erstrecken, eine unterschiedliche Länge. Wenn L_Y1 und L_Y2 die Längen der linken und rechten verzweigten Spei seleitungen darstellen, wird die Differenz zwischen ihnen ausgedrückt durch L_Y2-L_Y1. In diesem Fall enthält L_Y2 die Länge der Durchgangslöcher 26h. Um den Einfluß der Pfaddif ferenz L_Y2-L_Y1 aufzuheben, wird in jeder verzweigten Spei seleitung der elektrische Winkel entsprechend der Pfaddif ferenz L_Y2-L_Y1 bezüglich der Mehrzahl von Wellenlängen der Sende/Empfangsfunkwelle ausgeglichen bzw. gleichgemacht.

Entsprechend der Sende/Empfangsantenne 60 der dritten Ausführungsform führen die parallele Speiseleitung 26x und ihre zugeordnete serielle Speiseleitung 26a ausschließlich elektrische Leistung den in der Mitte angeordneten Antennenelementen 24 entsprechend den mittleren vier Spalten der 8×8-Matrix ein. Die andere parallele Speiseleitung 26y und ihre zugeordnete serielle Speiseleitung 26a speisen ausschließlich elektrische Leistung den außen angeordneten verbleibenden Antennenelementen 24 ein, welche den rechten und linken vier Spalten der 8×8-Matrix entsprechen.

Die Leistungseinspeisung in die äußerst linke Spalte von Antennenelementen 24 wird von dem Hochfrequenzschalter 28a gesteuert, während die Leistungseinspeisung in die äu ßerst rechte Spalte von Antennenelementen 24 von dem Hoch frequenzschalter 28b auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform gesteuert wird.

Entsprechend der oben beschriebenen

Sende/Empfangsantenne 60 der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die in der Mitte angeordneten Antennenelemente 24 entsprechend den mittleren vier Spalten der 8×8-Matrix sowohl zum Senden als auch Empfangen von Funkwellen verwendet. Demgegenüber werden die außen ange ordneten verbleibenden Antennenelemente 24 ausschließlich zum Empfang von Funkwellen verwendet.

Insbesondere enthält wie in Fig. 7 dargestellt das Ra darsystem der dritten Ausführungsform einen Zirkulator 62, welcher mit dem Speiseanschluß X der Sende/Empfangsantenne 60 verbunden ist. Das Sendesignal wird in den Speiseanschluß X über diesen Zirkulator 62 eingegeben, und das Empfangssignal wird aus dem Speiseanschluß X durch diesen Zirkulator 62 entnommen. Des weiteren enthält das Radarsystem der dritten Ausführungsform eine Lei stungsvereinigungsvorrichtung 64, welche die elektrische Leistung des aus dem Zirkulator 62 entnommenen Empfangssi gnals und die elektrische Leistung des an dem Speisean schluß Y erlangten Empfangssignals kombiniert, wodurch die Summe von Empfangssignalen erzielt wird, die durch alle An tennenelemente 24 der Sende/Empfangsantenne 60 empfangen werden. Die Leistungsvereinigungsvorrichtung 64 ist derart angeordnet, daß eine phasengleiche Vereinigung des an dem Speiseanschluß X erlangten Empfangssignals und des an dem Speiseanschluß Y erlangten Empfangssignals erzielt wird.

Rechte und linke Hochfrequenzschalter 28a und 28b der Sende/Empfangsantenne 60 werden wechselweise ein- und aus geschaltet im Ansprechen auf das Schaltsignal SC0, welches von der ECU 20 eingespeist wird, auf dieselbe Weise wie die rechten und linken Hochfrequenzschalter 28a und 28b der in Fig. 1A dargestellten Empfangsantenne 10. Durch wechsel seitiges Schalten der rechten und linken Hochfrequenzschal ter 28a und 28b wird das zusammengesetzte Empfangssignal von der Leistungsvereinigungsvorrichtung 64 erlangt. Das somit durch die Sende/Empfangsantenne 60 erlangte Empfangs signal ist den Empfangssignalen äquivalent, welche abwech selnd von den zwei unabhängigen Empfangsantennen (keines Zeitmultiplextyps) erlangt werden, die in Horizontal richtung um eine Entfernung entsprechend einer Spalte der Empfangselemente 24 versetzt sind.

Das Empfangssignal wird danach der Mischerschaltung 12 eingegeben und in ein IF-Signal umgewandelt. Das IF-Signal wird danach einer Analogschaltung 14 eingegeben, welche im Ansprechen auf das Schaltsignal SC0 geschaltet wird, und wird in zwei IF-Signale entsprechend der zwei im Zeitmulti plexverfahren betriebenen Empfangsantennen getrennt. Die getrennten IF-Signale werden in den IF-Schaltungen 16a und 16b, welche parallel angeordnet sind, verstärkt und inte griert. Die an den jeweiligen IF-Schaltungen 16a und 16b erzeugten Ausgangssignale werden der ECU 20 eingegeben. Die ECU 20 berechnet die Richtung, die Entfernung und die rela tive Geschwindigkeit des Ziels auf der Grundlage der von den IF-Schaltungen 16a und 16b erlangten Signale. Wenn eine Möglichkeit einer Kollision vorliegt, veranlaßt die ECU 20 die Alarmvorrichtung 18 dazu, dem Fahrer eine Warnung zu erzeugen.

Das Radarsystem entsprechend der dritten Ausführungs form unterscheidet sich von dem Radarsystem der in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsform bezüglich der Sende/Empfangsantenne 60, des Zirkulators 62 und der Lei stungsvereinigungsvorrichtung 64. Die übrige Anordnung der dritten Ausführungsform ist identisch zu derjenigen der er sten Ausführungsform. Daher werden dieselben Komponenten mit denselben Bezugszeichen entsprechend Fig. 7 bezeichnet und werden wiederum nicht erklärt.

Wie oben beschrieben teilt das Radarsystem der dritten Ausführung die parallele Speiseleitung 26b der ersten Aus führungsform in zwei unabhängige parallele Speiseleitungen 26x und 26y, um die Sende/Empfangsantenne 60 zu bilden, welche sowohl zum Senden als auch zum Empfangen von Funk wellen verwendet wird. Somit wird die Entfernung und die relative Geschwindigkeit des Ziels unter Verwendung dieser einzigen Sende/Empfangsantenne 60 erfaßt.

Entsprechend der dritten Ausführungsform wird lediglich eine ebene Antennengruppe zum Senden und Empfangen von Funkwellen vorgesehen, und daher besteht keine Notwendig keit des unabhängigen Vorsehens einer Sendeantenne und ei ner Empfangsantenne. Somit kann die Größe und das Gewicht des Radarsystems wirksam reduziert werden.

Vierte Ausführungsform

Im folgenden wird eine andere Anordnung einer für das Radarsystem der dritten Ausführungsform verwendbaren Sende/Empfangsantenne unter Bezugnahme auf Fig. 8 erklärt.

Fig. 8 stellt eine Vorderseitenoberfläche einer Sende/Empfangsantenne 70 dar, welche Funkwellen davon aus sendet, entsprechend der vierten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist die Sende/Empfangsantenne 70 der vierten Ausführungsform grund sätzlich identisch zu der Empfangsantenne 40 der in Fig. 5 dargestellten zweiten Ausführungsform mit der Ausnahme der Anordnung der parallelen Speiseleitung, welche elektrische Leistung den Antennenelementen 44 einspeist.

Entsprechend der Sende/Empfangsantenne 70 der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die paral lele Speiseleitung, welche zur gleichphasigen Leistungszu fuhr bezüglich der Antennenelemente 44 verwendet wird, in zwei parallele Speiseleitungen 46x und 46y geteilt. Eine parallele Speiseleitung 46y (entsprechend der ersten Spei seleitung der vorliegenden Erfindung) speist elektrische Leistung einer Gesamtheit von vier Spalten von Antennenele menten 44 ein, welche an Gebieten am rechten und linken En de der 8×8-Matrix angeordnet sind, d. h. den ersten und zweiten äußerst rechten Spalten von Antennenelementen 44 und den ersten und zweiten äußerst linken Spalten von An tennenelementen 44. Die andere parallele Speiseleitung 46x (entsprechend der zweiten Speiseleitung der vorliegenden Erfindung) speist elektrische Leistung den anderen vier Spalten von Antennenelementen 44 ein, welche an dem mittle ren Gebiet der 8×8-Matrix angeordnet sind.

Die parallele Speiseleitung 46x, welche sich von dem Speiseanschluß X, der an dem Boden der Sende/Empfangsantenne 70 positioniert ist, zur Mitte der Antennenoberfläche erstreckt und darauf folgend (hierarchisch) und symmetrisch in 32 (= 4×8) verzweigte Speiseleitungen verzweigt, macht die Länge von dem Speise anschluß X zu jedem Antennenelement 44 gleich, welches in dem mittleren Gebiet entsprechend den mittleren vier Spal ten der 8×8-Matrix angeordnet sind, wodurch eine pha sengleiche Verteilung von elektrischer Leistung auf die An tennenelemente 44 realisiert wird. Die andere parallele Speiseleitung 46y verzweigt sich von dem Speiseanschluß Y zu den Gebieten am rechten und linken Ende der Antennen oberfläche. In jedem der Gebiete am rechten und linken Ende verzweigt sich die parallele Speiseleitung 46y aufeinander folgend (hierarisch) und symmetrisch in 16 (= 2×8) ver zweigte Speiseleitungen bezüglich der Länge von dem Speise anschluß Y zu jedem Antennenelement 44, welches in dem End gebiet angeordnet ist, entsprechend den vier Spalten am rechten und linken Ende der 8×8-Matrix, wodurch eine gleichphasige Verteilung der elektrischen Leistung an die Antennenelemente 44 realisiert wird.

Entsprechend der parallelen Speiseleitungsanordnung der Sende/Empfangsantenne 70 der vierten Ausführungsform speist die parallele Speiseleitung 46x ausschließlich elektrische Leistung den in der Mitte angeordneten Antennenelementen 24 entsprechend den mittleren vier Spalten der 8×8-Matrix ein. Die andere parallele Speiseleitung 46x speist elektrische Leistung ausschließlich den außen angeordneten verbleiben den Antennenelementen 24 ein, welche den rechten und linken vier Spalten der 8×8-Matrix entsprechen.

Die Leistungseinspeisung in die Antennenelemente 44 der äußerst linken Spalte wird von den Hochfrequenzschaltern 48a gesteuert, während die Leistungseinspeisung in die An tennenelemente 44 der äußerst rechten Spalte von den Hoch frequenzschaltern 48b gesteuert wird. Die Hochfrequenz schalter 48a und 48b werden abwechselnd ein- und ausge schaltet im Ansprechen auf die (positive oder negative) Eingangsspannung, welche an die Schaltanschlüsse A und B angelegt wird, auf dieselbe Weise wie bei der zweiten Aus führungsform.

Entsprechend der Sende/Empfangsantenne 70 der vierten Ausführungsform werden durch abwechselndes Ein- und Aus schalten der Hochfrequenzschalter 48a und 48b im wesentli chen zwei Antennengruppen abwechselnd im Zeitmultiplexfah ren an Positionen gebildet, welche in Rechtslinks-Richtung um eine Entfernung versetzt sind, die der Breite einer Spalte von Antennenelementen 44 äquivalent ist, auf diesel be Weise wie bei der Empfangsantenne 40 der zweiten Ausfüh rungsform. Dementsprechend kann bei dem in Fig. 7 darge stellten Radarsystem die Sende/Empfangsantenne 60 durch die Empfangsantenne 70 ersetzt werden, um die Richtung, die Entfernung und die relative Geschwindigkeit des Ziels zu erfassen und einen Alarm zu erzeugen, um den Fahrer auf ei ne Gefahr aufmerksam zu machen, wenn die Möglichkeit einer Kollision vorliegt.

Entsprechend der Sende/Empfangsantenne 70 der vierten Ausführungsform sind die parallelen Speiseleitungen 46x und 46y symmetrisch bezüglich der Leistungsanschlüsse X und y angeordnet. Somit wird es möglich, eine gleichförmige und gleichphasige Einspeisung von elektrischer Leistung in alle Antennenelemente 44 zu realiesieren. Somit kann die Rich tung eines Strahls während des Sendens oder Empfangens von Funkwellen unabhängig von einer Änderung der Temperatur stabilisiert werden. Das Empfangsleistungsvermögen kann stets stabilisiert werden. Daher kann die Genauigkeit der Erfassung des Ziels weiter verbessert werden.

Entsprechend der Anordnung der parallelen Speiseleitung der-vierten Ausführungsform sind die Speiseanschlüsse X und Y an dem Boden bzw. der Spitze der Antennenoberfläche (d. h. des dielektrischen Substrats) angeordnet. Mit anderen Wor ten, die zwei Speiseanschlüsse X und Y sind an gegenüber liegenden Enden der Antennenoberfläche angeordnet. Diese Anordnung ist vorteilhaft, um eine Störung zwischen zwei parallelen Speiseleitungen im Vergleich mit der Anordnung der parallelen Speiseleitung der dritten Ausführungsform (Fig. 6) zu verhindern, bei welcher zwei Speiseanschlüsse X und Y an demselben Ende der Antennenoberfläche angeordnet sind.

Andere Modifizierungen

Die ebenen Antennengruppen, welche die Empfangsantennen 10 und 40 und die Sende/Empfangsantennen 60 und 70 bilden, besitzen Antennenelemente, welche in der 8×8-Matrixstruktur angeordnet sind. Jedoch kann die Anzahl von Reihen oder Spalten der Matrix willkürlich entsprechend der Antennen charakteristik (Frequenz der Sende/Empfangsfunkwellen, Breite des Strahls, Antennengewinn, usw.) geändert werden. Wenn die Antennenelemente in zwei Gruppen (d. h. die in der Mitte angeordnete und die außen angeordnete Gruppe) ge trennt sind, kann die Anzahl von Spalten, welche zu jeder Gruppe gehören, entsprechend der Antennencharakteristik willkürlich geändert werden.

Des weiteren kann die Anzahl von offenen und geschlos senen Spalten, welche von den Hochfrequenzschaltern gesteu ert werden, bei den oben beschriebenen ebenen Antennengrup pen geändert werden, so daß die Versetzungsentfernung von zwei im Zeitmultiplex betriebenen Antennengruppen flexibel geändert werden kann.

Obenstehend wurde eine ebene Antennengruppe und ein Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem offenbart. Die ebene Antennengruppe enthält eine Mehrzahl von Antennenelementen, welche in einer vorbestimmten Matrixstruktur angeordnet sind. Speiseleitungen erstrecken sich von einem Speise anschluß zu den Antennenelementen. Hochfrequenzschalter öffnen oder schließen zusammenwirkend die Speiseleitungen, welche mit den Antennenelementen wenigstens einer Spalte der Matrixstruktur verbunden sind, die sowohl an einem Ge biet am rechten Ende als auch an einem Gebiet am linken En de einer Antennenoberfläche lokalisiert ist. Schaltsignale werden den Hochfrequenzschaltern an Schaltanschlüssen zum abwechselnden Aktivieren der zugeordneten Antennenelemente eingespeist, wodurch im Zeitmultiplexverfahren betriebene Antennengruppen bereitgestellt werden, die bezüglich ihrer Position um eine Entfernung entsprechend der Breite der we nigstens einen Reihe der gesteuerten Antennenelemente ver setzt sind.

Claims

1. Ebene Antennengruppe mit:
einer Mehrzahl von Antennenelementen (24; 44), welche in einer vorbestimmten Matrixstruktur angeordnet sind;
einer Einspeiseeinrichtung, welche Speiseleitungen (26a, 26b; 46; 26x, 26y; 46x, 46y) aufweist, zum Einspeisen von elektrischer Leistung den Antennenelementen;
einer Schalteinrichtung (28a, 28b; 48a, 48b) zum Öff nen oder Schließen der Speiseleitungen der Einspeiseein richtung, welche mit den Antennenelementen verbunden sind, die wenigstens eine Spalte bilden, die sowohl an einem Ge biet am rechten Ende als auch an einem Gebiet am linken En de der Matrixstruktur lokalisiert ist; und
einer Schaltanschlußeinrichtung (A, B) zum Einspeisen von Schaltsignalen der Schalteinrichtung zum abwechselnden Aktivieren der Antennenelemente, welche entlang der Spalte in dem Gebiet am rechten Ende und dem Gebiet am linken Ende der Matrixstruktur angeordnet sind, wodurch zwei Antennen gebiete vorgesehen werden, welche bezüglich der Position um eine Entfernung entsprechend der Breite der wenigstens ei nen Spalte von Antennenelemente versetzt sind, welche durch die Schalteinrichtung gesteuert werden und im Zeitmulti plexverfahren aktiviert werden.

2. Ebene Antennengruppe nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß jedes Antennenelement (24; 44) als ebener Streifen ausgebildet ist.

3. Ebene Antennengruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeiseeinrichtung serielle Speiseleitungen (26a; 46a), welche entlang jeder Spalte der Matrixstruktur zum Einspeisen von elektrischer Leistung den in der Mehrzahl vorkommenden Antennenelementen angeordnet sind, und parallele Speiseleitungen (26b; 46b: 26x, 26y) aufweist, welche elektrische Leistung den seriellen Speise leitungen einspeisen.

4. Ebene Antennengruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeiseeinrichtung parallele Speiseleitungen (46; 46x, 46y) aufweist, welche elektrische Leistung direkt allen der in der Mehrzahl vorhandenen An tennenelementen einspeist.

5. Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem mit:
einer ebenen Antennengruppe (10; 40), welche ausschließ lich als Empfangsantenne zum Empfang von Funkwellen verwen det wird, wobei die ebene Antennengruppe eine Mehrzahl von Antennenelementen (24; 44), die in einer vorbestimmten Ma trixstruktur angeordnet sind, eine Einspeiseeinrichtung, die Speiseleitungen (26a, 26b; 46) zum Einspeisen von elek trischer Leistung den Antennenelementen aufweist, eine Schalteinrichtung (28a, 28b; 48a, 48b) zum Öffnen oder Schließen der Speiseleitungen der Einspeiseeinrichtung, welche mit den Antennenelementen verbunden sind, die wenig stens eine Spalte bilden, die sowohl an einem Gebiet am rechten Ende als auch an einem Gebiet am linken Ende der Matrixstruktur lokalisiert ist, und eine Schaltanschlußein richtung (A, B) aufweist zum Einspeisen von Schaltsignalen der Schalteinrichtung zum abwechselnden Aktivieren der An tennenelemente, welche entlang der Spalten in dem Gebiet am rechten Ende und dem Gebiet am linken Ende der Matrixstruk tur angeordnet sind, wodurch zwei Antennengruppen bereitge stellt werden, welche bezüglich ihrer Position um eine Ent fernung entsprechend einer Breite der wenigstens einen Spalte von den Antennenelementen versetzt sind, die von der Schalteinrichtung gesteuert werden und in einem Zeitmulti plexverfahren aktiviert werden;
einer Schaltsignalerzeugungseinrichtung (20, 20a) zum Erzeugen der Schaltsignale;
einer Sendesignalerzeugungseinrichtung (20, 2) zum Er zeugen eines Sendesignals und Senden einer Sendefunkwelle über eine Sendeantenne (6);
einer Aufteilungseinrichtung (14) zum Empfang einer Re flektionsfunkwelle durch die ebene Antennengruppe, wenn die Sendefunkwelle von einem Ziel reflektiert worden ist, und Aufteilen eines von der ebenen Antennengruppe erlangten Empfangssignals in zwei Arten von Empfangssignalen im An sprechen auf jedes Schaltsignal, welches von der Schaltsi gnalerzeugungseinrichtung erzeugt wird; und
einer Zielerfassungseinrichtung (12, 16a, 16b, 20) zum Erfassen einer Richtung des Ziels auf der Grundlage einer Phasendifferenz zwischen den zwei Arten von Empfangssigna len, die von der Aufteilungseinrichtung aufgeteilt werden.

6. Ebene Antennengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeiseeinrichtung eine erste Speiseleitung, welche die Speiseleitungen aufweist, die von der Schalteinrichtung geöffnet oder geschlossen werden und elektrische Leistung den Antennenelementen ein speisen, die entlang von Spalten in Gebieten am rechten En de und am linken Ende der Matrixstruktur angeordnet sind, und eine zweite Speiseleitung aufweist, welche elektrische Leistung den Antennenelementen einspeist, die entlang den Spalten in dem mittleren Gebiet der Matrixstruktur angeord net sind.

7. Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem mit:
einer ebenen Antennengruppe (60; 70), welche als Sende/Empfangsantenne sowohl zum Senden als auch Empfangen von Funkwellen verwendet wird, wobei die ebene Antennen gruppe eine Mehrzahl von Antennenelementen (24; 44), welche in einer vorbestimmten Matrixstruktur angeordnet sind, eine Einspeiseeinrichtung, welche Speiseleitungen (26a, 26x, 26y; 46x, 46y) zum Einspeisen von elektrischer Leistung den Antennenelementen aufweist, eine Schalteinrichtung (28a, 28b; 48a, 48b) zum Öffnen oder Schließen der Speiseleitun gen der Einspeiseeinrichtung, welche mit den Antennenele menten verbunden sind, die wenigstens eine Spalte bilden, die sowohl an dem Gebiet am rechten Ende als auch an dem Gebiet am linken Ende der Matrixstruktur lokalisiert ist, und eine Schaltanschlußeinrichtung (28a, 28b; 48a, 48b) aufweist zum Einspeisen von Schaltsignalen der Schaltein richtung zum abwechselnden Aktivieren der Antennenelemente, welche entlang den Spalten in dem Gebiet am rechten Ende und dem Gebiet am linken Ende der Matrixstruktur angeordnet sind, wodurch zwei Antennengruppen bereitgestellt werden, welche bezüglich ihrer Position um einen Abstand entspre chend einer Breite der wenigstens einen Spalte von Antennenelementen versetzt sind, die von der Schalteinrichtung gesteuert werden und in einem Zeitmultiplexverfahren aktiviert werden, wobei die Einspeiseeinrichtung eine erste Speiseleitung (26x; 46y), welche die Speiseleitungen aufweist, welche von der Schalteinrichtung geöffnet oder geschlossen werden und elektrische Leistung den Antennenelementen einspeist, die entlang der Reihen in den Gebieten am rechten Ende und am linken Ende der Matrixstruktur angeordnet sind, und eine zweite Speiseleitung (26x; 46x) aufweist, welche elektrische Leistung den Antennenelementen einspeist, welche entlang der Spalten in dem mittleren Gebiet der Matrixstruktur angeordnet sind;
einer Schaltsignalerzeugungseinrichtung (20, 20a) zum Erzeugen der Schaltsignale;
einem Zirkulator (62), welcher mit einem Speiseanschluß der zweiten Speiseleitung der ebenen Antennengruppe verbun den ist;
einer Sendesignalerzeugungseinrichtung (20, 2) zum Er zeugen eines Sendesignals, Senden des Sendesignals dem Speiseanschluß der zweiten Speiseleitung durch den Zirkula tor und Senden einer Sendefunkwelle von Antennenelementen, welche entlang den Spalten in dem mittleren Gebiet der Ma trixstruktur angeordnet sind;
einer Vereinigungseinrichtung (64) zum Empfang einer Reflektionsfunkwelle durch die ebene Antennengruppe, wenn die Sendefunkwelle von einem Ziel reflektiert wird, zum Empfang eines ersten Empfangssignals, welches von dem Spei seanschluß der zweiten Speiseleitung durch den Zirkulator erlangt wird, und zum Kombinieren des ersten Empfangssi gnals mit einem zweiten Empfangssignal, das von einem Spei seanschluß der ersten Speiseleitung erlangt wird;
einer Aufteilungseinrichtung (14) zum Empfang eines kombinierten Empfangssignals, welches von der Vereinigungs einrichtung erzeugt wird, in zwei Arten von Empfangssigna len im Ansprechen auf jedes Schaltsignal, welches von der Schaltsignalerzeugungseinrichtung erzeugt wird; und
einer Zielerfassungseinrichtung (12, 16a, 16b, 20) zum Erfassen einer Richtung des Ziels auf der Grundlage einer Phasendifferenz zwischen den zwei Arten von Empfangssigna len, die von der Aufteilungseinrichtung aufgeteilt werden.

8. Phasenvergleichs-Monopulsradar nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendesignalerzeugungsein richtung eine vorbestimmte ungedämpfte Funkwelle erzeugt, welche das Sendesignal trägt, und die Zielerfassungsein richtung die Empfangssignale durch eine Homodynerfassung erfaßt und die Richtung, die Entfernung und die relative Geschwindigkeit des Ziels auf der Grundlage des Erfassungs signals berechnet.