DE60304300T2

DE60304300T2 - Fahrzeugsensor zur Bestimmung von Abstand und Richtung eines Objektes

Info

Publication number: DE60304300T2
Application number: DE60304300T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Vincent Puglia
Original assignee: M/A-COM Inc Lowell; MA Com Inc
Current assignee: M/A-COM Inc Lowell; MA Com Inc
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2023-11-12
Also published as: JP2004170415A; DE60304300D1; EP1420265B1; US6720908B1; EP1420265A1; JP4573518B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Objektbereichs- und Objektrichtungssensoren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereichs- und Richtungssensoren für Objekte sind bei zahlreichen Anwendungen nützlich. Diese Sensoren werden zunehmend bei Kraftfahrzeug-Anwendungen realisiert, beispielsweise um Warnhinweise bezüglich potenzieller Zusammenstöße mit Objekten, einschließlich Fußgängern oder anderen Fahrzeugen, bereitzustellen.
Die Entwicklung von Sensoren, die zuverlässig zwischen möglicherweise gefährlichen Objekten und Objekten, die keine Gefahr darstellen, unterscheiden können, ist stets eine bedeutende Herausforderung gewesen. Die Objektunterscheidung verbessert sich in dem Maße, wie der Ort und die Geschwindigkeit des Objektes konkreter beschrieben werden. In dem Maße, wie sich die Objektunterscheidung verbessert, nehmen die Fehlalarme ab. Die Sensorgröße ist für viele Anwendungen ebenfalls ein wichtiges Entwurfskriterium, insbesondere was Kraftfahrzeug-Anwendungsfälle betrifft.
Die konventionelle Bereichs- und Richtungsbestimmung setzt für die Peilung die Keulenumschaltung ein. Die Keulenumschaltung ist die Steuerung eines Antennenstrahls zum Abtasten eines Bereichs. Die Maximalstrahlung oder der Maximalempfang wird nacheinander auf jede der zwei oder mehr Richtungen geschaltet. Dies ist ein analoges Vorgehen wie beim Beleuchten eines Raumvolumens, bei dem dieses mit einem Blitzlicht abgetastet wird, wobei zu einem Zeitpunkt nur Teile des Raumes beleuchtet werden. Die Keulenumschaltung lässt sich mechanisch oder elektronisch bewerkstelligen. Die Bereichsdaten werden durch die Messung der Laufzeit-Verzögerung gewonnen. Die Richtungsmessung wird bewerkstelligt, indem die Position der Antenne, d.h. der Beleuchtungswinkel bzw. die Beleuchtungskeule codiert und die Objektdaten für diesen Winkel aufgezeichnet werden.
Die Keulenumschaltung wird eingesetzt, um Richtungsinformationen zu erhalten, wenn ein spezieller Peilwinkel beobachtet wird. Im Allgemeinen werden mehrere Keulen mit schmalen Strahlen benötigt, um eine gute Auflösung zu erhalten. Die Auflösung wird durch die Erhöhung der Anzahl der abgetasteten Keulen erhöht. Die Daten werden während jede Keule abgetastet wird sequenziell aufgezeichnet. Dies erfordert eine beachtliche Zeit und einen entsprechenden Datenspeicher.
Ein Nahbereichs-Monopuls-Suchradar wird beispielsweise in US 3,778,827 offenbart. Das Radar umfasst ein Paar von Antennen, die durch eine hybride Anschlussstelle gekoppelt sind. Die hybride Anschlussstelle umfasst einen Summenkanal und einen Differenzkanal, von denen jeder mit einem jeweiligen Mischer verbunden ist. Ein Sender, der einen Ausgangsimpuls erzeugt, ist durch einen Zirkulator mit dem Paar von Antennen gekoppelt, um ein Signal abzustrahlen. Wenn sich ein Objekt im Bereich des Radars befindet, dann reflektiert dieses Objekt das abgestrahlte Signal. Das reflektierte Signal wird von den Antennen empfangen und eine Summe der Signale, die von jeder Antenne empfangen werden, wird in einen Summenkanal eingekoppelt und eine Differenz der Signale, die von jeder Antenne empfangen werden, wird in einen Differenzkanal eingekoppelt. Die Summen- und Differenzsignale werden in den jeweiligen Mischern jeweils mit einer Zwischenfrequenz überlagert. Die Zwischenfrequenz wird von einem separaten Lokaloszillator bereitgestellt.
Ein anderes Radarsystem wird in US 5,402,129 offenbart, das ein Monopuls-Fahrzeugradarsystem beschreibt. Eine Quellenfrequenz, die von einer Gunn-Diode bereitgestellt wird, wird auf eine Zweikeulen- Monopulsantenne gegeben und von derselben gesendet. Die Antennenkeulen empfangen die von einem Objekt reflektierten Signale, indem sie sie an den zwei verschiedenen Keulen erfassen. Eine an die Antenne gekoppelte hybride Anschlussstelle stellt den Mischern ein Summen- und ein Differenzsignal bereit, die die Signale mittels einer Homodyn-Signalverarbeitung entsprechend synchronisieren, um das Summen- und Differenz-Dopplerfrequenzsignal unter Verwendung der Quellenfrequenz zu erzeugen. Der Abstand des Objektes wird bestimmt, indem die Quellenfrequenz während der Übertragung zwischen den zwei Frequenzen verschoben wird.
Der Entwurf eines kleinen, zuverlässigen Sensors, der genau zwischen Objekten unterscheiden kann und eine minimale Datenspeichermenge benötigt, bleibt für die Ingenieure weiterhin ein anzustrebendes Ziel.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Ausführungsformen der Erfindung umfassen ein Verfahren zum Bestimmen des Objektortes, wie es in den beigefügten Patentansprüchen 1–16 dargelegt ist. Bei einer illustrativen Ausführungsform wird mindestens ein Teil eines ersten Signals von einem Sensor gesendet. Das Sendesignal wird von einem Objekt reflektiert und vom Sensor empfangen. Mindestens ein Teil des ersten Signals wird an einen ersten Mischer und einen zweiten Mischer angelegt. Das Empfangssignal wird an den ersten Mischer und den zweiten Mischer angelegt. Ein zweites Signal wird von dem ersten Mischer erzeugt und ein drittes Signal wird von dem zweiten Mischer erzeugt, wenn der Teil des ersten Signals, der gesendet wurde, sich mit mindestens teilweise mit dem reflektierten Signal überlappt. Es können dann eine oder mehrere der folgenden Aktionen durchgeführt werden: 1) Messen einer Amplitudendifferenz zwischen dem zweiten Signal und dem dritten Signal und Bestimmen des Peilwinkels auf Basis der gemessenen Amplitudendifferenz; 2) Bestimmen eines Objektbereiches auf Basis der Laufzeit-Verzögerung des zweiten Signalausgangs; und 3) Messen einer Phasendifferenz zwischen dem zweiten Signal und dem dritten Signal und Bestimmen, ob sich das Objekt, auf Basis der gemessenen Phasendifferenz, rechts oder links von der Hauptstrahlrichtung befindet.
Die Erfindung umfasst außerdem einen Sensor für die Objektbereichs- und Objektrichtungsmessung, wie er in den beigefügten Patentansprüchen 17–26 dargelegt ist. Ein illustrativer Sensor umfasst einen ersten Mischer, um mindestens einen Teil eines ersten Signals mit einem Empfangssignal zu mischen und einen zweiten Mischer, um mindestens einen Teil des ersten Signals mit dem Empfangssignal zu mischen. Mindestens ein Teil des ersten Signals wird an den ersten Mischer und den zweiten Mischer angelegt und das Empfangssignal wird an den ersten Mischer und den zweiten Mischer angelegt. Es können von dem ersten Mischer und dem zweiten Mischer Signale erzeugt werden, wenn ein Teil des ersten Signals sich mindestens teilweise mit dem Empfangssignal überlappt. Es können anschließend die im vorangehenden Absatz aufgeführten Aktionen durchgeführt werden, wobei die von den Mischern erzeugten Signale verwendet werden.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird am besten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung unter Heranziehen der beiliegenden Zeichnungen deutlich gemacht.
1 stellt eine 180°-hybride Anschlussstelle dar.
2 stellt effektive Antennenstrahlungsdiagramme dar.
3 stellt die Phasendifferenz dar, die von außerhalb der Hauptstrahlrichtung befindlichen Objekten herrührt.
4 stellt eine Sensor-Frontend-Architektur gemäß einer illustrativen Ausführungsform der Erfindung dar.
5 stellt ein Betriebszeitdiagramm dar, das mit der Ausführungsform in 4 assoziiert ist.
6 stellt eine Sensor-Frontend-Architektur gemäß einer weiteren illustrativen Ausführungsform dar.
7 stellt ein Zeitdiagramm dar, das mit der in 6 dargestellten Ausführungsform assoziiert ist.
Die 8a–8b stellen Validierungsprüfergebnisse der in 6 dargestellten Frontend-Architektur dar.
9 stellt eine Sensor-Frontend-Architektur gemäß einer weiteren illustrativen Ausführungsform der Erfindung dar.
10 stellt eine Sensor-Frontend-Architektur gemäß einer weiteren illustrativen Ausführungsform der Erfindung dar.
11 stellt einen Wobbelbereichssensor gemäß einer illustrativen Ausführungsform der Erfindung dar.
12 stellt ein Zeitdiagramm dar, das mit der in 11 dargestellten Ausführungsform assoziiert ist.
13 stellt einen einkanaligen Wobbelbereichssensor gemäß einer illustrativen Ausführungsform der Erfindung dar.
Die 14a–14b stellen die SPDT-Schalter gemäß einer illustrativen Ausführungsform der Erfindung dar.
15 stellt einen SPTT-Schalter gemäß einer illustrativen Ausführungsform der Erfindung dar.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Ausführungsformen der Erfindung umfassen eine Sensor-Frontend-Architektur, die für die Messung des Objektbereiches, der Objektrichtung oder beides verwendet werden kann. Die Architektur nutzt eine Impulssensortechnologie. Die Messung der Peilrichtung lässt bewerkstelligen, indem übliche Aperturantennen und Monopulstechniken eingesetzt werden. Das Monopulssystem erfasst die Richtungsinformation mit einer hohen Auflösung durch einen einfachen Amplitudenvergleich der gleichzeitig empfangenen Signale, der anstelle des Einsatzes von Keulenumschalttechniken tritt. Durch den Einsatz der Monopulstechniken werden im Vergleich zu Systemen, die die Keulenumschaltung einsetzen, weniger Zeit und Datenspeicher benötigt.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Sensorarchitektur wird ein Segment eines Radiofrequenz- (RF) Impulses für ein Sendersignal verwendet, während das andere Segment des RF-Impulses als Lokaloszillatorimpuls verwendet wird. Die Segmentierung des entwickelten RF-Impulses lässt sich mit einer Schaltbaugruppe, wie z.B. einer Anordnung von einpoligen Umschaltern (SPDT switches), bewerkstelligen.
Es folgt eine kurze Beschreibung einer konventionellen Monopulstechnik, die bei Radarsystemen für die Messung des Objektpeilwinkels genutzt wird und die auf die Ausführungsformen der offenbarten Sensorarchitektur angewendet werden kann.
Es werden zuerst typische Antennenstrahlungsdiagramm-Parameter untersucht, die in Kombination mit einer 180°-hybride Anschlussstelle funktionieren.
Eine 180°-hybride Anschlussstelle ist in 1 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung ist passiv und reziprok und gestattet entweder eine Leistungsaufteilung mit gleicher Amplitude und Phase, wenn das Σ-Tor 4 der Eingang ist oder eine Leistungsaufteilung mit gleicher Amplitude und entgegengesetzter Phase, wenn das Δ-Tor 3 der Eingang ist.
Die einfallenden, a_n, und reflektierten, b_n, Wellen an jedem Tor der 180°-hybride Anschlussstelle können dazu verwendet werden, die S-Parametermatrix zu bestimmen und dadurch ein besseres Verständnis der Eigenschaften und des Betriebs der Vorrichtung im Zusammenspiel mit der vorgeschlagenen Ausrüstung zu erhalten.
Die S-Parametermatrix lässt sich für die Berechnung sowohl der Sendeeigenschaften, d.h. für den Fall, dass das Tor 4, Σ, und das Tor 3, Δ, die Eingänge sind, oder der Empfangseigenschaften, d.h. für den Fall, dass die Tore 1 und 2 die Eingänge sind, verwenden.
Zuerst werden die Sendeeigenschaften, wenn die hybride Anschlussstelle am Tor 4 mit dem Signal eines Betrages von Eins (a₄ = 1,0) angeregt wird, berechnet.
Im Empfangsbetrieb werden Signale mit gleicher Amplitude und Phase an den Toren 1 und 2 angelegt, wobei sich ein Objekt in der Hauptstrahlrichtung befindet. Zur Berechnung der resultierenden Signale an den Toren 3 und 4, wird angenommen, dass Folgendes gilt: a₁= a₂= 1,0 und a₃ = a₄ = 0.
Deshalb steht für ein in der Hauptstrahlrichtung befindliches Objekt die gesamte Empfangssignalenergie am Tor 4 zur Verfügung und es ergibt sich ein Wert von Null am Tor 3.
Für außerhalb der Hauptstrahlrichtung befindliche Objekte sind die Signale mit gleicher Amplitude an den Toren 1 und 2 einfallend, die Phase der Rücksignale an den Toren 1 und 2 ist entweder voreilend oder nacheilend, je nachdem, ob sich das Objekt näher am Tor 1 oder näher am Tor 2 befindet. Die effektive Antennenabstrahlkeulenbreite für jeden Kanal ist in 2 veranschaulicht.
Ein größeres physikalisches Verständnis für die Phasendifferenz, die von den außerhalb der Hauptstrahlrichtung befindlichen Objekten herrührt, lässt sich anhand von 3 gewinnen, wo eine Wellenfront von einem außerhalb der Hauptstrahlrichtung befindlichen Objekt an den Antennenaperturen, die mit den Toren 1 und 2 verbunden sind, einfallend ist. Die Phasendifferenz der an den Antennenaperturen einfallenden Signale, die aus der zusätzlichen Laufzeit-Verzögerung resultiert, die mit dem längeren Bereich bzw. dem größeren Abstand zum Objekt zusammenhängt, ist durch Δϕ angegeben.
Die Verarbeitung sowohl der Amplitude als auch der Phase des Δ-Kanalsignals in Bezug auf das Σ-Kanalsignal liefert die Objektrichtungsinformation.
4 stellt eine Frontend-Architektur für einen Impulssensor 400 gemäß einer illustrativen Ausführungsform der Erfindung dar. Der Modulator 402 führt der Quelle 404 eine Impulsfolge zu. Ein Impuls wird an der Quelle 404, vorzugsweise im RF-Bereich, erzeugt und einer ersten Schaltbaugruppe 416 zugeführt. Wenn die erste Schaltbaugruppe 416 sich in einer Sendeanschlusslage befindet, wird ein erstes Segment des RF-Impulses an eine hybride Anschlussstelle 406 der Antennenbaugruppe 440 angelegt. Die Antennenbaugruppe 440 umfasst die hybride Anschlussstelle 406. die mit den Antennen 408 und 410 verbunden ist, die jeweils wiederum mit den kollinearen Zweigen 412 und 414 verbunden sind. Die Antennenbaugruppe 440 dient hier bloß als illustrative Baugruppe. Es lassen sich sonstige Konfigurationen innerhalb des Schutzbereiches der Erfindung einsetzen. Die Antennen 408 und 410 können, in Abhängigkeit der Schalterstellungen bzw. der Schaltanschlusslagen, entweder als Sende- oder Empfangsantennen dienen. In der Sendeanschlusslage wird das erste Impulssegment von den Antennen gesendet.
Wenn die erste Schaltbaugruppe 416 sich in einer Empfangsanschlusslage (wie dargestellt) befindet, wird ein zweites Segment des RF-Impulses gleichzeitig an den Σ-Mischer 418 und den Δ-Mischer 420 angelegt. Wenn das erste Impulssegment von einem Objekt reflektiert wurde, empfangen die Antennen das Signal. Das reflektierte, erste Impulssegment wird außerdem, wenn die Schalter sich in der Empfangsanschlusslage befinden, an den Σ-Mischer 418 und den Δ-Mischer 420 angelegt.
Eine zweite Schaltbaugruppe 422 ist mit dem Δ-Mischer 420 und einem Δ-Tor 424 der hybriden Anschlussstelle 406 verbunden. Die zweite Schaltbaugruppe 422 schaltet zwischen einer ersten Anschlusslage, in der das reflektierte, erste Impulssegment dem Δ-Mischer 420 zugeführt wird, und einer zweiten Anschlusslage um, in der es nicht zugeführt wird. Dies kann die Signalisolierung im Δ-Kanal erhöhen.
Der Sensor kann wie folgt betrieben werden: Die Schaltbaugruppe 416 wird so gesteuert, dass ein erstes Segment des RF-Impulses während eines spezifizierten Zeitraumes, der Sendezeit, gesendet wird und dann ein zweites Segment des RF-Impulses, während der Empfangszeit, an die Lokaloszillator-Tore 426 und 428 des Σ-Mischers 418 bzw. des Δ-Mischer 420 angelegt wird. Ein sich innerhalb der Antennenabstrahlkeulenbreite befindliches Objekt reflektiert einen Teil der gesendeten Signalenergie zurück zum Sensor-Frontend. Wenn der Objektbereich in Bezug auf die Zeit entsprechend im Empfangszeitraum liegt, d.h. wenn der reflektierte Senderimpuls sich mindestens teilweise mit dem Empfangszeitraum überlappt, wird am Σ-Mischerausgang 430 und am Δ-Mischerausgang 432 ein Videopegel erzeugt. Der Videopegel am Σ-Mischerausgang 430 ist zu dem Objektbereich und dem Radarrückstrahlungsquerschnitt, dem Antennengewinn, dem Σ-Kanalmischer-Umwandlungsverlust und der Phase des Signals bezogen auf das angelegte Lokaloszillatorsignal proportional. Der Videopegel am Δ-Mischerausgang 432 ist, außer zu dem Peilwinkel des Objektes bezogen auf den Winkel der Antennenhauptstrahlrichtung, zu all den Faktoren proportional, die mit dem Σ-Mischerausgang 430 identifiziert wurden. Die Bereichsabtastung kann über die dynamische Änderung der Impulsbreite bewerkstelligt werden.
5 zeigt ein Betriebszeitdiagramm, das mit dem in 4 dargestellten Sensor assoziiert ist. Ein modulierter Impuls 502 vom Oszillator 404 ist auf der obersten Zeile dargestellt. Ein modulierter Impuls 502 wird durch die erste Schaltbaugruppe 416 zeitlich segmentiert, an die hybride Anschlussstelle 406 angelegt und anschließend von den Antennen 408 und 410 gesendet. Ein gesendetes Impulssegment 504 wird als „Tx-Impuls" bezeichnet. Am Ende des Sendezeitraumes werden die Schalter 434 und 436 wieder in ihre ursprünglichen Lagen zurückgebracht und das verbleibende Impulssegment 506, der Lokaloszillator-(LO) Impuls, wird gleichzeitig an den Σ-Mischer 418 und den Δ-Mischer 420 angelegt. Das Impulssegment 506 wird als „LO-Impuls" bezeichnet. Der Impuls 508 ist ein Empfangsimpuls, wie er von einem Objekt reflektiert wird, und wird als "Rx-Impuls" bezeichnet. Der Empfangsimpuls 508 wird bei seinem Weg zum im Abstand, R, befindlichen Objekt und zurück um die Laufzeit, τ_d, oder, wie durch 512 gezeigt,
verzögert, wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist. Da die Impulsbreite dynamisch moduliert wird, wird ein Videoimpuls am Σ-Mischerausgang 430 und am Δ-Mischerausgang 432 erzeugt, während der Empfangs- und der Lokaloszillatorimpuls, wie durch 510 gezeigt, zeitlich zusammentreffen oder sich überlappen. Dies ist als „Mischerausgang" 514 dargestellt.
Die Zeitsegmentierung bzw. das Zeittor für den modulierten RF-Impuls zwischen dem Tx- und LO-Impuls kann zur Bestimmung des Objektbereiches genutzt werden. Beispielsweise kann die genaue Steuerung der modulierten RF-Impulsbreite sowie das Zeitverhältnis des Tx- und des LO-Impulses dazu verwendet werden, einen Bereichsdiskriminator zu bilden. Es kommt erst zu einer Objekterkennung, wenn die modulierte Impulsbreite größer ist als die mit dem Objektbereich assoziierte Laufzeit-Verzögerung.
Für die Bedingung, bei der es eine Relativbewegung zwischen dem Sensor und dem Objekt gibt, wird ein Doppler-Signal am Σ-Mischer- und am Δ-Mischerausgang erzeugt.
Es können Inphase- und Quadraturphase-Signalkomponenten durch die Aufnahme eines Phasenverschiebungselementes in den Sendeweg, das abwechselnd die Sendephase einer Anzahl von Sendeimpulsen ändert, erzeugt werden.
Die Schaltbaugruppe 416 aktiviert eine einzige Antennenapertur zum Senden und zum Empfangen. Der Betrieb und die Funktion bei der erfinderischen Architektur sind jedoch komplexer als bei anderen Bauteilen, die diese Funktionen bereitstellen, z.B. den Duplexern. Zum Beispiel kann ein zweiter Satz von SPDT-Schaltern vorteilhaft sein, um die Signalisolierung im Δ-Kanal zu erhöhen. Außerdem ist die Zeitdauer des gesendeten Impulses für die Nahbereichsmessfähigkeit des Sensor-Frontends einzigartig.
Der Hauptstrahlrichtungswinkel für das Objekt kann, wie oben beschrieben, über eine Messung der Differenz des Signalpegels des Σ-Kanals und des Δ-Kanals bestimmt werden. Diese Technik wird als Amplitudenmonopulssystem bezeichnet. Die Objektposition links oder rechts von der Hauptstrahlrichtung lässt sich über die Auflösung der Δ/Σ-Phase des Doppler-Signals am Frontend-Ausgang bestimmen. Zusammenfassend kann die Änderung des Objektbereiches und der Objektposition in Bezug auf den Hauptstrahlrichtungswinkel durch die Messung des Monopulsverhältnisparameters bestimmt werden. Die erforderlichen Signalkomponenten lassen sich unter Verwendung eines Abtastphasendetektors zurückgewinnen.
6 stellt eine Frontend-Architektur für einen Impulssensor gemäß einer weiteren illustrativen Ausführungsform der Erfindung dar. Es kommen getrennte Sende- und Empfangsantennen 602 bzw. 604 zur Anwendung. Deshalb wird keine Umschaltung benötigt. Der Modulator 606 moduliert ein vom Oszillator 608 erzeugtes Signal. Der Koppler 610 empfängt einen Impuls vom Oszillator 608 und sendet ihn zu der Antenne 602 und außerdem zu dem Σ-Mischer 612 und dem Δ-Mischer 614. Die Empfangsantennen 604 empfangen den gesendeten Impuls, sobald er von einem Objekt reflektiert wird. Die Empfangsantennen 604 führen den Impuls dem Σ-Mischer 612 und dem Δ-Mischer 614 zu. Die Ausgänge des Σ-Mischers 612 und des Δ-Mischers 614 werden jeweils den Vorverstärkern 616 und 618 zugeführt. Ein Σ-Kanalimpuls wird an 620 ausgegeben und ein Δ-Kanalimpuls wird an 622 ausgegeben. Der Objektbereich wird wieder durch die Impulsbreite bestimmt. Die Impulsbreite sorgt auch für die Fähigkeit, die Objekterkennung über einen spezifizierten Bereich hinaus auszuschließen.
Die Objektrichtung wird durch den Amplitudenvergleich des Σ-Kanal- und des Δ-Kanalimpulses an den jeweiligen Ausgängen 620 und 622 bestimmt. Objekte rechts oder links von der Hauptstrahlrichtung lassen sich durch die Phase der Doppler-Signale ermitteln.
7 stellt das Zeitdiagramm dar, das mit der in 6 dargestellten Ausführungsform assoziiert ist. Ein modulierter Impuls 702 wird vom Oszillator 608 erzeugt und gesendet. Ein modulierter Impuls 702, wird als „Tx-Impuls" bezeichnet. Der Empfangsimpuls 704 ist der modulierte Impuls 702, der von einem Objekt reflektiert wurde. Der Empfangsimpuls 704 wird als „Rx-Impuls" bezeichnet. Der Empfangsimpuls 704 wird um
verzögert. Der gesendete Impuls 702 ist mit dem an die Mischer 612 und 614 angelegten Impuls 706 identisch. Der Impuls 706 wird als „LO-Impuls" bezeichnet. Die Überlappungszeit 708 ist die Überlappungszeit des Empfangsimpulses 704 und des an die Mischer angelegten Impulses 70b.
Die 8a–8b zeigen Validierungsprüfergebnisse der in 6 dargestellten Frontend-Architektur. Die Ergebnisse wurden unter Verwendung einer Teststrecke mit einem ortsfesten und einem beweglichen Objekt in einem Bereich bzw. Abstand zwischen 20 und 25 Metern erhalten. Die in den 8a–8b veranschaulichten Ergebnisse gelten für ein großes Objekt bei zwei für die Peilung vorliegenden Richtungsbedingungen. Die Daten offenbaren, dass man sowohl die Bereichs- als auch die Richtungsinformation von der vorschlagenen Sensorarchitektur erhalten kann. Die 8a–8b zeigen jeweils eine Σ-Kanalwelle und eine Δ-Kanalwelle. Das Wellenmuster in 8a entspricht einem in der Hauptstrahlrichtung befindlichen Objekt, wobei die Δ-Kanalwelle flach ist. 8b zeigt eine Phasendifferenz von 90° zwischen der Σ-Kanalwelle und der Δ-Kanalwelle, die einem außerhalb der Hauptstrahlrichtung befindlichen Objekt entspricht, das sich in dem Fall 6° weg von der Hauptstrahlrichtung befindet.
9 stellt eine Frontend-Architektur für einen Impulssensor 900 gemäß einer weiteren illustrativen Ausführungsform der Erfindung dar. Beim Sensor 900 sind die Bauteile des Sensors 400 mit den folgenden Hinzufügungen verdoppelt. Die Frontend-Merkmale umfassen verstärkungs- und phasenangepasste Kanäle und „I"- und „Q"-Videosignalelemente an beiden Kanälen. Vorzugsweise weist der Sensor eine genaue Frequenzänderung während des Sendezeitraumes auf, um ein Zwischenfrequenzsignal für die Weiterverarbeitung zu erzeugen. Folglich werden die Ausgangssignale von dem Σ-Mischer 902 und dem Δ-Mischer 904 vom Σ-Kanal-ZF-Vorverstärker 906 bzw. vom Δ-Kanal-ZF-Vorverstärker 908 verstärkt. Die angepassten Filter 910 und 912 filtern die Ausgangssignale vom Σ-Kanal-ZF-Vorverstärker 906 bzw. Δ-Kanal-ZF-Vorverstärker 908. Die Ausgangssignale der angepassten Filter 910 und 912 werden mit einem Signal vom Oszillator 914 an den Mischern 916 und 918 gemischt. Der Mischer 916 stellt einen Inphaseausgang 926 und einen Quadraturphaseausgang 928 bereit. Diese Σ-Kanalausgänge werden jeweils von den Filtern 918 und 920 gefiltert. Der Mischer 916 stellt einen Inphaseausgang 930 und einen Quadraturphaseausgang 932 bereit. Diese Δ-Kanalausgänge werden jeweils von den Filtern 922 und 924 gefiltert. Die Videoausgangskanäle an 926, 928, 930 und 932 erzeugen Informationen, aus denen der Objektbereich und die Objektrichtung bestimmt werden können. Für die gleichzeitige Verarbeitung des Δ-Kanals und des Σ-Kanals werden die Verstärkung und die Phase eines jeden Kanals vorzugsweise angepasst oder sonst wie abgeglichen, um bei der Richtungsmessung die Möglichkeit in Bezug auf Fehler zu verringern oder zu beseitigen. Folglich können die angepassten Filter 910 und 912 realisiert werden. Der optionale Verstärker 934 kann eingebaut werden, um die Leistung eines gesendeten Impulses zu verstärken, damit nach Möglichkeit eine größere Bereichsleistung erzielt wird.
10 stellt einen Sensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dar. Bei dieser Ausführungsform wird ein einziger Kanal im Zeitmultiplexverfahren sowohl für die Verarbeitung des Δ-Kanals als auch die des Σ-Kanals genutzt. Diese Architektur ist von sich aus verstärkungs- und phasenangepasst, die Daten von jedem Kanal stehen jedoch nicht für die gleichzeitige Erfassung zur Verfügung.
Der Oszillator 12 erzeugt ein Dauerstrichsignal (CW-Signal) und sendet es zum I/Q-Mischer 46 und zum Frequenzteiler 14. Der Frequenzteiler 14 triggert die Ausgänge zu einem Impulsmodulator 16. Der Frequenzmodulator 16 stellt die Frequenz der CW-Quelle 18 stufenweise ein. Die Schalter 22 und 24 bewegen sich im Wesentlichen gleichzeitig in eine Sendeanschlusslage und legen ein Sendesignal an die hybride Anschlussstelle 28, und zwar an deren Σ-Tor, an. Am Ende des Sendeimpulses kehrt die CW-Quelle 18 zur ursprünglichen Frequenz zurück und die Schalter 22 und 24 kehren in ihre ursprünglichen Anschlusslagen zurück. Dieser modulierte Impuls wird dem Σ/Δ-Mischer 36 am Tor 38 und der Antennenbaugruppe 26 zugeführt, die den Impuls sendet. Der modulierte Impuls wird erst gesendet, wenn sich die Schaltbaugruppe 20 in der Sendeanschlusslage befindet. Der gesendete Impuls kann optional vom Leistungsverstärker 60 verstärkt werden. Die Schaltbaugruppe 20 kann die Schalter 22 und 24 umfassen. Wie in 10 abgebildet, befindet sich die Schaltbaugruppe 20 in einer Empfangsanschlusslage. Der gesendete Impuls wird von einem Objekt reflektiert und von der Antennenbaugruppe 26 empfangen. Die Antennenbaugruppe 26 ist eine illustrative Baugruppe und umfasst die Antennen 30 und 32 und die hybride Anschlussstelle 28.
Im Empfangsbetrieb wird ein von der Antennenbaugruppe 26 empfangener Impuls dem Σ/Δ-Mischer 36 am Tor 40 zugeführt. Es wird eine zweite Schaltbaugruppe 34 bereitgestellt, um die Signalisolierung des Σ/Δ-Kanals zu erhöhen.
Der Σ/Δ-Mischer 36 führt einem Σ/Δ-Kanal-ZF-Vorverstärker 42 einen ZF-Impuls zu. Ein ZF-Impuls vom Vorverstärker 42 durchläuft ein angepasstes Filter 44, bevor er dem I/Q-Mischer 46 am Tor 50 zugeführt wird. Der I/Q-Mischer 46 stellt einen Σ/Δ-I-Kanalausgang an 56 und einen Σ/Δ-Q-Kanalausgang an 58 bereit. Diese Ausgänge werden von den Filtern 52 und 54 gefiltert.
Eine weitere Architektur-Ausführungsform, die den Wobbelbereichsbetrieb gestattet, ist in 11 veranschaulicht. Die Bauelementkonfiguration ist mit der von 4 vergleichbar, jedoch wurden die in 4 dargestellten SPDT-Schalter 416 durch die einpoligen Dreifachumschalter (SPTT switches) 1102 und 1104 ersetzt und die Impulsquelle 404 wurde durch eine CW-Quelle 1106 ersetzt. Die Schaltbaugruppe 1108 segmentiert die CW-Signalquelle 1106 effektiv, um den Sende- und den Lokaloszillatorimpuls zu erzeugen. Die Impulsmodulation der Primärquelle ist gegebenenfalls nicht erforderlich, weil mittels der Mittelanschlusslagen der SPTT-Schalter 1102 und 1104 die Modulationsfunktion ausgeführt werden kann. Außerdem kann die Sende- und Empfangspulsbreitenmodulation mit diesen gleichen Schaltern realisiert werden. Der Schalter 1102 bewirkt, dass mindestens ein Teil des Lokaloszillatorimpulses im Wesentlichen gleichzeitig dem Σ-Kanalmischer 1110 und dem Δ-Kanalmischer 1112 zugeführt wird. Die Schaltbaugruppe 1114 kann aufgenommen werden, um die Signalisolierung bezüglich des Δ-Kanals zu erhöhen. Die Schaltbaugruppe 1114 umfasst vorzugsweise die zwei SPDT-Schalter 1116 und 1118. Die Ausgänge der Mischer 1110 und 1112 werden jeweils den Vorverstärkern 1122 und 1124 zugeführt. Ein Σ-Kanalsignal wird an 1126 ausgegeben und ein Δ-Kanalsignal wird an 1128 ausgegeben. Vorzugsweise umfasst der Sensor die Haltekondensatoren 1130 und 1132.
Das Zeitdiagramm von 12 beschreibt den Betrieb der in 11 dargestellten Wobbelbereichs-Sensorarchitektur. Der Sendeimpuls 1208 wird mittels der Antennenbaugruppe 1120 gesendet, wenn sich die SPTT-Schalter 1102 und 1104 in einer Sendeanschlusslage befinden. Ein Lokaloszillatorimpuls 1202 wird gemäß einer variablen Zeit (Wobbelzeit), ϑ_v, angelegt, der an irgendeinem Punkt mit einem Empfangsimpuls 1204, der bezüglich seines Weges zum Objekt mit der Zweiweg-Laufzeit assoziiert ist, zeitlich zusammentrifft. (Das „zeitliche Zusammentreffen" bedeutet ein mindestens teilweises Überlappen.) Der Mischerausgang 1206 liegt ab dem Punkt auf High, ab dem der Lokaloszillatorimpuls 1202 mit dem Empfangsimpuls 1204 zeitlich zusammentrifft. Ein Bereichsverweilbetriebsmodus wird durch die Aufrechterhaltung einer konstanten Laufzeit-Verzögerung des Lokaloszillatorimpulses erzeugt. Bei den illustrativen Ausführungsformen werden die Inphase- und Quadraturphase-Signalkomponenten entweder auf die eine oder die andere Weise realisiert: 1) ein 90°-Phasenschieber kann zum Sendezweig hinzugefügt werden oder 2) die einkanaligen Mischer in 11 können durch I/Q-Mischer ersetzt werden.
Wie bei sonstigen Architekturen lässt sich die Objektrichtungsinformation durch den Vergleich der Δ-Kanalamplitude bezüglich der Σ-Kanalamplitude erhalten.
Eine illustrative Ausführungsform einer einkanaligen Wobbelbereichs-Sensorarchitektur ist in 13 dargestellt, wo der Δ-Kanal und der Σ-Kanal ein Zeitmultiplexverfahren unter Verwendung eines SPDT-Schalters 1302 und eines I/Q-Mischers 1304 zur Bereitstellung komplexer Signalkomponenten nutzen. Die übrige, in 13 dargestellte Architektur ist mit der vergleichbar, die in 11 abgebildet ist und weist eine CW-Quelle 1310, eine Schaltbaugruppe 1306 und eine Antennenbaugruppe 1308 auf. Der Mischer 1304 weist einen ersten Ausgang zum I-Kanalvorverstärker 1312 und einen zweiten Ausgang zum Q-Kanalvorverstärker 1314 auf. Die Haltekondensatoren 1316 und 1318 können ebenfalls enthalten sein.
Die Schalter sind vorzugsweise GaAs-PIN-Diodenschalter. Beispielhafte Schalter-Schaltungstopologien sind in den 14a–14b und 15 veranschaulicht.
Die 14a–14b steilen zwei illustrative Ausführungsformen eines impedanzangepassten SPDT-Schalters dar. Alle rechteckigen Bauteile in 14a–14b und 15 repräsentieren ungefähre Viertelwellenlängen. In 14a dienen die Viertelwellenlängen dazu, die Tore entsprechend dem Durchlasszustand der Dioden 1402 oder 1404 zu entkoppeln. Wenn kein Strom durch die Diode fließt, breitet sich ein Signal. das an RF_in anliegt, nicht entweder zu RF_outA hin oder zu RF_outB hin aus. Die Signalausbreitung zu einem der beiden Ausgänge wird je nachdem, ob eine der beiden Dioden leitet, gestattet.
Der in 14b dargestellte Schalter arbeitet ähnlich wie der Schalter in 14a. Die Viertelwellenlängen dienen dazu, die Tore entsprechend dem Durchlasszustand der Dioden 1406, 1408 oder 1410 zu entkoppeln. Der Schalter in 14b weist einen Widerstand 1412 auf, der zum Abschluss des RF_in-Tores dient. Wie bei dieser Ausführungsform dargestellt, wird durch den Widerstand 1412 das RF_in-Tor mit 50 Ohm abgeschlossen.
Beide in 14a und 14b abgebildeten Vorrichtungen sind für die SPTT-Anwendung geeignet, weil die RF-Ausgänge gleichzeitig im Entkopplungszustand arbeiten können, während die Impedanzanpassung am RF-Eingang aufrechterhalten wird. Bei beiden Schaltungstopologien wird der Schalter durch einen Negativimpuls, der auf den Bias-Anschluss gegeben wird, in einen verlustarmen Zustand gebracht.
Die Schaltungstopologie für einen illustrativen SPTT-Schalter wird in 15 bereitgestellt. Bei dieser Schaltungstopologie kann zur Aufrechterhaltung der Impedanzanpassung ein entsprechender Ausgang ausgewählt werden.
Die Ausführungsformen der Erfindung umfassen außerdem Verfahren zum Messen des Bereiches und der Richtung eines Objektes. Bei einer illustrativen Ausführungsform wird mindestens ein Teil eines ersten Impulses gesendet. Der gesendete Impuls, der von einem Objekt reflektiert wurde, wird empfangen. Mindestens ein Teil des ersten Impulses wird gleichzeitig an einen Σ-Mischer und einen Δ-Mischer angelegt. Der Empfangsimpuls wird gleichzeitig an den Σ-Mischer und den Δ-Mischer angelegt. Ein erster Videoimpuls wird vom Σ-Mischer erzeugt und ein zweiter Videoimpuls wird vom Δ-Mischer erzeugt, wenn der Teil des ersten Impulses, der gesendet wurde, sich mindestens teilweise mit dem reflektierten Impuls überlappt. Eine oder mehrere der folgenden Aktionen können durchgeführt werden: 1) Messen einer Videoimpuls-Amplitudendifferenz zwischen dem ersten Videoimpuls und dem zweiten Videoimpuls und Bestimmen des Peilwinkels auf Basis der gemessenen Videoimpuls-Amplitudendifferenz; 2) Bestimmen eines Objektbereiches auf Basis des ersten Videoimpulsausganges; und 3) Messen einer Videoimpuls-Phasendifferenz zwischen dem ersten Videoimpuls und dem zweiten Videoimpuls und Bestimmen, ob sich das Objekt, auf Basis der gemessenen Videoimpuls-Phasendifferenz, rechts oder links von der Hauptstrahlrichtung befindet.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine einzige Sende- und Empfangsantennenbaugruppe verwendet. Das bevorzugte Verfahren, das mit einer einzigen Antennenbaugruppe assoziiert ist, umfasst das oben beschriebene Segmentieren des ersten Impulses. Der erste Impuls wird in ein erstes Segment und ein zweites Segment segmentiert. Das erste Segment ist der gesendete Teil des ersten Impulses und der Empfangsimpuls ist das übertragene, erste Segment, das von einem Objekt reflektiert wurde. Das zweite Segment ist der Teil des ersten Impulses, der gleichzeitig an den Σ-Mischer und den Δ-Mischer angelegt wurde.
Der erste Impuls kann durch eine Schaltbaugruppe, wie z.B. der in 4 dargestellten Schaltbaugruppe 416, segmentiert werden.
Die Signalisolierung in einem ersten Kanal kann dadurch erhöht werden, dass eine Schaltbaugruppe bereitgestellt wird, die der reflektierte Impuls durchläuft, bevor er dem Δ-Mischer zugeführt wird. Ein Beispiel einer solchen Schaltbaugruppe ist als Teil 422 in 4 dargestellt.
Optional kann die Leistung des Sendesignals verstärkt werden.
Die Ausführungsformen der erfinderischen Architektur und der Messverfahren können vorteilhafterweise eine größere Richtungsauflösung ohne die Komplexität einer Antenne mit Keulenumschaltung oder die Verweilzeit bereitstellen, die für die Datenerfassung außerhalb der Hauptstrahlrichtung benötigt wird.
Obwohl die Erfindung durch illustrative Ausführungsformen beschrieben wurde, kann der Fachmann auf zusätzliche Vorteile und Abwandlungen schließen. Die Erfindung ist deshalb bezüglich ihrer Aspekte im breiteren Umfang nicht auf die in diesem Dokument dargestellten und beschriebenen spezifischen Details beschränkt.
Es können, beispielsweise, Abwandlungen an den Schaltungsbauteilen, am Impulssegmentierungsmechanismus, an der Schaltbaugruppe und der Antennenbaugruppe vorgenommen werden, ohne dass vom Schutzbereich der Erfindung abgewichen wird. Demzufolge ist es beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die spezifischen illustrativen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Rahmen des umfassenden Schutzbereiches der beigefügten Patentansprüche auszulegen ist.

Claims

Verfahren zur Bestimmung des Objektortes, das Folgendes umfasst: Senden von mindestens einem Teil (504) eines ersten Signals (502); Empfangen eines reflektierten Signals oder Empfangssignals (508); Anlegen von mindestens einem Teil (506) des ersten Signals an einen ersten Mischer (418) und einen zweiten Mischer (420); Anlegen des reflektierten Signals oder Empfangssignals (508) an den ersten Mischer (418) und den zweiten Mischer (420); Erzeugen eines zweiten Signals von dem ersten Mischer (418), und eines dritten Signals von dem zweiten Mischer (420), wenn der Teil (506) des ersten Signals (502), das an den ersten und den zweiten Mischer (418, 420) angelegt wurde, sich mindestens teilweise mit dem reflektierten Signal (508) überlappt; Durchführen von einer oder mehreren Messungen, basierend auf einem oder mehreren Signalen von der Gruppe, die aus dem zweiten Signal, dem dritten Signal und einer Kombination aus dem zweiten und dem dritten Signal besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal (502) ein Impulssignal ist und dass der erste Mischer ein Σ-Mischer und der zweite Mischer ein Δ-Mischer ist, wodurch das erste Signal (502) in ein erstes Segment (504) und ein zweites Segment (506) segmentiert wird; das erste Segment (504) der gesendete Teil des ersten Signals (502) ist; der Empfangsimpuls (508) das gesendete erste Segment (504) ist, das von einem Objekt reflektiert wird; und das zweite Segment (506) der Teil des ersten Signals (502) ist, das an den ersten Mischer (418) und den zweiten Mischer (420) angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das zweite Segment (506) des ersten Signals gleichzeitig an den ersten Mischer (418) und den zweiten Mischer (420) angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Empfangssignal (508) gleichzeitig an den ersten Mischer (418) und den zweiten Mischer (420) angelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem diese eine oder mehreren Messungen von der Gruppe sind, die aus Folgendem besteht: Bestimmen eines Peilwinkels, Bestimmen eines Objektbereiches und Bestimmen, ob sich ein Objekt links oder rechts von der Hauptstrahlrichtung befindet.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Peilwinkelbestimmung auf einer gemessenen Signalamplitudendifferenz zwischen dem zweiten Signal und dem dritten Signal basiert.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Objektbereichsbestimmung auf dem zweiten Signal basiert.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Bestimmung, ob sich das Objekt rechts oder links der Hauptstrahlrichtung befindet, auf einer gemessenen Signalphasendifferenz zwischen dem zweiten Signal und dem dritten Signal basiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zweite Signal und das dritte Signal Videoimpulse sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste Signal (502) von einer Schaltbaugruppe (416) segmentiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das außerdem Folgendes umfasst: Erhöhen der Signalisolierung in einem ersten Kanal durch Bereitstellen einer Schaltbaugruppe (422), die das reflektierte Signal (508) durchläuft, bevor es dem zweiten Mischer (420) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das in einem Sensor eingesetzt wird, der separate Sende- und Empfangs-Antennenbaugruppen (602, 604) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, das in einem Sensor eingesetzt wird, der eine einzige Sende- und Empfangs-Antennenbaugruppe (440) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das außerdem Folgendes umfasst: Verstärken (934) des ersten Segmentes.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste Signal (502) ein Radiofrequenzsignal ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das außerdem Folgendes umfasst: dynamische Änderung einer Breite des ersten Signals zur Bestimmung des Objektbereiches.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem erst Messungen durchgeführt werden, wenn eine Breite des ersten Signals (502) größer ist als eine Laufzeit-Verzögerung (512), die mit dem Empfangssignal (508) assoziiert ist.
Sensor für Objektbereichs- und Objektrichtungsmessung, der Folgendes umfasst: einen ersten Mischer (418) zum Mischen von mindestens einem Teil (506) eines ersten Signals (502) mit einem Empfangssignal (508); einen zweiten Mischer (420) zum Mischen von mindestens einem Teil (506) des ersten Signals (502) mit dem Empfangssignal (508); wobei der erste Mischer (418) ein zweites Signal erzeugt und der zweite Mischer (420) ein drittes Signal erzeugt, wenn der Teil (502) des ersten Signals, das an den ersten und den zweiten Mischer (418, 420) angelegt wurde, sich mindestens teilweise mit dem reflektierten Signal (508) überlappt (510); und wobei der Sensor eine oder mehrere Messungen durchführt, die auf einem oder mehreren Signalen von der Gruppe basieren, die aus dem zweiten Signal, dem dritten Signal und einer Kombination aus dem zweiten und dem dritten Signal besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal (502) ein Impulssignal ist, der erste Mischer (418) ein Σ- Mischer ist und der zweite Mischer (420) ein Δ-Mischer ist, und dass der Sensor eine Schaltbaugruppe (416) umfasst, wobei die Schaltbaugruppe (416) das erste Signal (502) in ein erstes Segment (504) und ein zweites Segment (506) segmentiert und bewirkt, dass das erste Segment (504) von einer Antenne (408, 410) gesendet wird und das zweite Segment (506) an den ersten Mischer (418) und den zweiten Mischer (420) angelegt wird.
Sensor nach Anspruch 17, der so konfiguriert ist, dass der mindestens eine Teil (506) des ersten Signals (502) gleichzeitig an den ersten Mischer (418) und den zweiten Mischer (420) angelegt wird.
Sensor nach Anspruch 17 oder 18, der so konfiguriert ist, dass das Empfangssignal (508) gleichzeitig an den ersten Mischer (418) und den zweiten Mischer (420) angelegt wird.
Sensor nach einem der Ansprüche 17 bis 19, der außerdem Folgendes umfasst: einen ersten Vorverstärker (906), der einen Eingangsanschluss aufweist, der an einen Ausgangsanschluss des ersten Mischers (902) angeschlossen ist; und einen zweiten Vorverstärker (908), der einen Eingangsanschluss aufweist, der an einen Ausgangsanschluss des zweiten Mischers (904) angeschlossen ist.
Sensor nach einem der Ansprüche 17 bis 20, bei dem die Schaltbaugruppe (416) einen oder mehrere GaAs-PIN-Schalter umfasst.
Sensor nach einem der Ansprüche 17 bis 21, der außerdem eine Schaltbaugruppe (422) zwischen dem zweiten Mischer (420) und einer Antennenbaugruppe (440) umfasst, um die Signalisolierung zu erhöhen.
Sensor nach Anspruch 17, der außerdem Folgendes umfasst: eine hybride Anschlussstelle (406), die funktionsfähig an eine Antennenbaugruppe (440) angeschlossen ist; wobei wenn die Schaltbaugruppe (416) sich in einer Sendeanschlusslage befindet, das erste Segment (504) von der Antennenbaugruppe (440) gesendet wird; und wenn die Schaltbaugruppe (416) sich in einer Empfangsanschlusslage befindet, die Antennenbaugruppe (440) das Empfangssignal (508) empfängt; und das zweite Segment (506) und das Empfangssignal (508) dem ersten Mischer (418) und dem zweiten Mischer (420) zugeführt werden.
Sensor nach Anspruch 17, der außerdem Folgendes umfasst: ein Phasenverschiebungselement, dem das erste Segment, bevor es gesendet wird, zugeführt wird, um die Phase der Sendesignale zu ändern.
Sensor nach Anspruch 17, bei dem der Sensor konfiguriert ist, um zur Bestimmung des Objektbereiches eine Breite des ersten Signals (502) dynamisch zu ändern.
Sensor nach Anspruch 17, bei dem erst Messungen durchgeführt werden, wenn eine Breite des ersten Signals (502) größer ist als eine Laufzeit-Verzögerung (512), die mit dem Empfangssignal (508) assoziiert ist.