DE69801855T2

DE69801855T2 - Aperturantenne und Radarsystem mit einer derartigen Antenne

Info

Publication number: DE69801855T2
Application number: DE69801855T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hazumi; Takeshi Matsui; Hiroshi Mizuno
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2018-03-14
Also published as: JPH10268029A; DE69801855D1; JP3799724B2; US5977904A; EP0867972A1; EP0867972B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein Radarsystem, welches in Antikollisionsvorrichtungen für bewegliche Objekte, wie zum Beispiel Kraftfahrzeuge verwendet werden kann, um die Position eines Ziels zu überwachen, das innerhalb eines erfaßbaren Bereichs vorhanden ist, zu überwachen, und einen Aperturstrahler, der in einem derartigen Radarsystem verwendet wird.

2. Hintergrund im Stand der Technik

Einzelpulsradare sind als für Antikollisionsvorrichtungen für bewegliche Objekte geeignet bekannt.
Typische Einzelpulsradare sind derart aufgebaut, daß sie einen Radarstrahl, der von einem Ziel reflektiert wird, gleichzeitig über ein Paar von Antennen empfangen, die nahe beieinander angeordnet sind, um den Azimutwinkel des Ziels auf der Grundlage einer Phasendifferenz zwischen empfangenen Signalen und einer Amplitude von diesen zu bestimmen. Die Einzelpulsradare weisen jedoch darin den Nachteil auf, daß der Radarstrahl die Richtwirkung aufweist, so daß ein erfaßbarer Bereich des Azimutwinkels des Ziels auf einen schmalen Bereich beschränkt ist, in dem sich von der Antenne empfangene Strahlen einander überlappen.
Zum Beispiel erfordert ein Kraftfahrzeugradarsystem ein schnelles Erfassen eines Fahrzeugs, welches vorderhalb eines mit einem Radar ausgestatteten Fahrzeugs einschert und ein genaues Erfassen von Hindernissen, die auf oder in der Nähe einer Straße vorhanden sind. Ein derartiges Erfassen wird jedoch insbesondere dann schwierig, wenn das mit dem Radar ausgestattete Fahrzeug auf einer kurvigen Straße fährt. Es wird deshalb daran gedacht, den erfaßbaren Bereich des Radarsystems weiter auszuweiten.
Weitere Informationen bezüglich der vorliegenden Erfindung sind in der EP 0 733 913 A2 zu finden, welche ein Radarmodul offenbart, das einen Antennenaufbau, eine Mehrzahl von Sende- und Empfangsaufbauten und eine Mehrzahl von Zirkulatoren aufweist, die alle auf ein dielektrisches Substrat montiert sind. Der Antennenaufbau weist eine Mehrzahl von Sende- und Empfangskanälen auf, die jeweilige Planargruppenantennenelemente beinhalten, von denen jede aus einer Mehrzahl von Teilflächen besteht, die mit einem linearen distalen Endabschnitt einer Einspeiseleitung verbunden sind und entlang diesem beabstandet sind. Die Planargruppenantennenelemente sind in einer Richtung gruppiert, die sich im wesentlichen senkrecht zu dem linearen distalen Endabschnitt der Einspeiseleitung ausdehnt. Die Sende- und Empfangsaufbauten, die als monolithische integrierte Mikrowellenschaltungen ausgeführt sind, senden selektiv Hochfrequenzsignale zu den Planargruppenantennenelementen und empfangen selektiv Echosignale von den Planargruppenantennenelementen. Die Zirkulatoren sind den Sende- bzw. Empfangskanälen zugehörig und verbinden die jeweiligen linearen distalen Endabschnitte der Einspeiseleitungen mit Sende- und Empfangsendabschnitten, welche mit den Sende- bzw. Empfangsaufbauten verbunden sind.
Die EP 0 707 220 A2 offenbart ein Radarmodul, das einen vertikal geschichteten Block einer Planargruppenantenne, einen Signalverzögerungsbereich und einen Sender/Empfängerbereich aufweist. Die Planargruppenantenne weist vier Antennenabschnitte, welche Strahlen in unterschiedliche Richtungen senden, und einen Selektivverbindungsabschnitt zum selektiven Verbinden von jedem Antennenabschnitt mit dem Signalverzögerungsbereich auf. Ein einziger Sender/Empfängerabschnitt wird gemeinsam mit der Mehrzahl von Antennenabschnitten benutzt und der Signalverzögerungsbereich weist eine spiralförmige dielektrische Leitung mit einer Metallschicht auf, die ein Dielektrikum eines rechteckigen Bereichs abdeckt.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist demgemäß eine hauptsächliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile im Stand der Technik zu vermeiden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Struktur eines Aperturstrahlers zu schaffen, die imstande ist, elektromagnetische Wellen über einen breiteren Bereich ohne ein Erhöhen der Strahlungsleistung abzustrahlen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Radarsystem zu schaffen, das imstande ist, ein Ziel über einen breiteren Bereich zu verfolgen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben durch sowohl den Aperturstrahler, der in dem unabhängigen Anspruch 1 definiert ist, als auch das Radarsystem gelöst, das in dem unabhängigen Anspruch 9 definiert ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Aperturstrahler geschaffen, der aufweist: (a) eine Vorrichtung zum Bündeln einer elektromagnetischen Welle; (b) mindestens drei Primärstrahler, die auf einer Brennebene der Vorrichtung zum Bündeln einer elektromagnetischen Welle angeordnet sind; und (c) eine Einspeiseschaltung, die elektromagnetische Signale in zwei der Primärstrahler einspeist, um gleichphasige elektromagnetische Wellen abzustrahlen, und die Signale extrahiert, die von den zwei der Primärstrahler getrennt empfangen werden.
Gemäß der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet die Einspeiseschaltung eine erste gemeinsame Einspeiseleitung, die mit einer ersten Strahlergruppe, die aus einigen der Primärstrahler besteht, die abwechselnd angeordnet sind, durch erste getrennte Einspeiseleitungen verbunden ist, eine zweite gemeinsame Einspeiseleitung, die mit einer zweiten Strahlergruppe, die aus den anderen Primärstrahlern besteht, durch zweite getrennte Einspeiseleitungen verbunden ist, und eine Schalteinrichtung zum selektiven Freigeben und Sperren eines Durchgangs eines Signals durch jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen. Eine Längendifferenz zwischen irgendwelchen zwei der ersten Einspeiseleitungen und eine Längendifferenz zwischen irgendwelchen zwei der zweiten getrennten Einspeiseleitungen sind ganzzahlig Vielfache einer Wellenlänge der elektromagnetischen Signale. Ein Abstand zwischen irgendwelchen zwei Schnittpunkten der ersten gemeinsamen Einspeiseleitung und den ersten getrennten Einspeiseleitungen und ein Abstand zwischen irgendwelchen zwei Schnittpunkten der zweiten gemeinsamen Einspeiseleitung und den zweiten getrennten Einspeiseleitungen sind ganzzahlig Vielfache der Wellenlänge der elektromagnetischen Signale.
Die Schalteinrichtung beinhaltet Schaltnetze, von denen jedes in einer der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen angeordnet ist, um jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen elektromagnetisch von entsprechenden der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen zu isolieren.
Jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen ist derart mit einer der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen verbunden, daß eine Stromstehwelle, die die gleiche Wellenlänge wie die der elektromagnetischen Signale aufweist und die auf jeder der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen während eines Einspeisens erzeugt wird, einen Knoten an jedem der Schnittpunkte zeigt. Jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen beinhaltet eine erste Leitung, die zu einem der Primärstrahler führt, und eine zweite Leitung, die zu einer der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen führt. Die ersten und zweiten Leitungen werden durch das Schaltnetz elektromagnetisch verbunden und getrennt. Eine Verbindung zwischen den ersten und zweiten Leitungen von jeder der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen liegt an dem Knoten der Stromstehwelle.
Das Schaltnetz sperrt den Durchgang des Signals durch jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen durch elektrisches Öffnen der Verbindung zwischen den ersten und zweiten Leitungen von jeder der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen. Die Länge von jeder der zweiten Leitungen ist ein ganzzahliges Vielfaches der Hälfte der Wellenlänge der elektromagnetischen Signale.
Das Schaltnetz kann alternativ den Durchgang des Signals durch jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen durch Bilden eines Kurzschlusses zwischen der Verbindung der ersten und zweiten Leitungen von jeder der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen und Masse sperren. In diesem Fall ist die Länge von jeder der zweiten Leitungen die Summe eines ganzzahligen Vielfachen der Hälfte der Wellenlänge der elektromagnetischen Signale und ein Viertel der Wellenlänge der elektromagnetischen Signale.
Die ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen können über einen ersten Satz von Abzweigleitungen und einen zweiten Satz von Abzweigleitungen mit den ersten bzw. zweiten getrennten Einspeiseleitungen verbunden sein. In diesem Fall liegt eine Verbindung des ersten Satzes von Abzweigleitungen zu der ersten gemeinsamen Einspeiseleitung und eine Verbindung des zweiten Satzes von Abzweigleitungen zu der zweiten gemeinsamen Einspeiseleitung an einem Knoten der Stromstehwelle, die die gleiche Wellenlänge wie die der elektromagnetischen Signale aufweist und die während eines Einspeisens auf jeder der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen erzeugt wird.
Die Primärstrahler sind zueinander ausgerichtet angeordnet, um eine Strahlergruppe auszubilden. Die ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen dehnen sich auf beiden Seiten der Länge der Strahlergruppe aus.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Radarsystem geschaffen, das aufweist: (a) einen Aperturstrahler, der eine Vorrichtung zum Bündeln einer elektromagnetischen Welle und mindestens drei Primärstrahler beinhaltet, die auf einer Brennebene der Vorrichtung zum Bündeln einer elektromagnetischen Welle angeordnet sind; (b) einen Hochfrequenzoszillator, der Hochfrequenzsignale über erste und zweite gemeinsame Einspeiseleitungen an die Primärstrahler anlegt, um gleichphasige Radarwellen abzustrahlen; (c) eine erste und eine zweite Signaltrennschaltung, die mit den ersten bzw. zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen verbunden sind, wobei jede der ersten und zweiten Signaltrennschaltungen Signale, die auf einer der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen auftreten, in das Hochfrequenzsignal, das von dem Hochfrequenzoszillator zugeführt wird, und ein Signal trennt, das von dem Aperturstrahler empfangen wird; (d) einen ersten und einen zweiten Mischer, die mit den ersten bzw. zweiten Signaltrennschaltungen verbunden sind, wobei jeder der ersten und zweiten Mischer das Hochfrequenzsignal und das empfangene Signal mischt, die von einer der ersten und zweiten Signaltrennschaltungen getrennt werden, um ein Überlagerungssignal zu erzeugen; und (e) eine Schaltung, die elektrische Verbindungen zwischen benachbarten zwei der Primärstrahlern und den ersten bzw. zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen bildet, um gleichphasige Radarwellen aus den benachbarten zwei der Primärstrahlern abzustrahlen, und die eine Position eines Ziels, das die Radarwellen reflektiert, die von den Primärstrahlern abgestrahlt werden, auf der Grundlage der Überlagerungssignale bestimmt, die von den ersten und zweiten Mischern erzeugt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die vorliegende Erfindung ist aus der nachfolgend gegebenen detaillierten Beschreibung und aus der beiliegenden Zeichnung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung besser verständlich, welche jedoch nicht genommen werden sollten, um die Erfindung auf das spezifische Ausführungsbeispiel zu beschränken, da diese lediglich zur Erklärung und zum Verständnis dienen.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, welches ein Radarsystem gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 einen Stromlaufplan, welcher eine Sender/Empfängerschaltung darstellt, die in dem Radarsystem in Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3(a) einen Stromlaufplan, welcher eine Struktur Von Schaltern darstellt, die in der Sender/Empfängerschaltung in Fig. 2 verwendet wird;
Fig. 3(b) einen Stromlaufplan, welcher eine alternative Struktur von Schaltern darstellt, die in der Sen- der/Empfängerschaltung in Fig. 2 verwendet wird;
Fig. 4 einen Stromlaufplan, welcher eine Anordnung von Einspeiseleitungen darstellt, die mit Strahlerelementen verbunden sind;
Fig. 5(a) eine Darstellung, welche rückkehrende Strahlen zeigt, die von Strahlerelementen empfangen werden;
Fig. 5(b) eine Darstellung, welche einen abgestrahlten Strahl zeigt, der durch Radarwellen ausgebildet wird, die aus zwei Strahlerelementen abgegeben werden; und
Fig. 6(a) bis 6(c) Stromlaufpläne, welche erste bis dritte Ausgestaltungen einer Anordnung von Einspeiseleitungen darstellen, die mit Antennenelementen verbunden sind.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Es wird nun auf die Zeichnung, insbesondere auf Fig. 1 verwiesen, in der ein Radarsystem 2 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, welches derart aufgebaut ist, daß es ein Objekt oder Ziel, das innerhalb eines erfaßbaren Bereichs vorhanden ist, unter Verwendung von Einzelpulsverfahren verfolgt.
Das Radarsystem 2 beinhaltet im allgemeinen einen Funkwellensender/empfänger 4 und eine Signalverarbeitungsschaltung 6. Der Funkwellensender/empfänger 4 beinhaltet eine Sende- und Empfangsschaltung 10 und eine dielektrische Linse 8, die eine elektomagnetische Welle, die von der Sende- und Empfangsschaltung 10 abgestrahlt wird, in einen Strahl konzentriert und Strahlen bündelt, welche von einem Ziel auf die Sende- und Empfangsschaltung 20 reflektiert worden sind. Die Signalverarbeitungsschaltung 6 aktiviert den Funkwellensender/empfänger 4 und handhabt Ausgangssignale von diesem, um die Position des Objekts auf eine herkömmliche Weise zu bestimmen.
In dem Fall, in dem das Radarsystem 2 verwendet wird, um ein Objekt vorderhalb eines Kraftfahrzeugs zu erfassen, ist die Funkwellensender/empfängerschaltung 4 in das Vorderteil des Fahrzeugs eingebaut und ist die Signalverarbeitungsschaltung 6 in einen Fahrgastraum oder ein Armaturenbrett eingebaut.
Die Sende- und Empfangsschaltung 10 ist auf einem Substrat ausgebildet, welches aus einem dielektrischen Material besteht und eine Abmessung von 50 · 20 mm aufweist. Die Sende- und Empfangsschaltung 10 bildet zusammen mit der dielektrischen Linse 8 einen Aperturstrahler und beinhaltet, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, eine Strahlergruppe 32, Einspeiseleitungen 14a bis 14f, Schalter 16a bis 16f, eine erste gemeinsame Einspeiseleitung 18a und eine zweite gemeinsame Einspeiseleitung 18b. Die Strahlergruppe 32 besteht aus sechs Strahlerelementen 12a bis 12f (d. h. Primärstrahlern), die auf einer Brennebene der dielektrischen Linse 8 angeordnet sind. In der Praxis sind die Strahlerelemente 12a bis 12f, wie es in den Fig. 5(a) und 5(b) zu sehen ist, senkrecht zu einer optischen Achse der dielektrischen Linse 8 ausgerichtet. Die Strahleranordnung ist jedoch nicht auf die eine beschränkt, die in den Fig. 5(a) und 5(b) gezeigt ist. Jede der Einspeiseleitungen 14a bis 14f ist mit einem der Strahlerelemente 12a bis 12f verbunden. Die Schalter 16a bis 16f sind einer für jede der Einspeiseleitungen 14a bis 14f vorgesehen, um ein Senden von Signalen über die Einspeiseleitungen 14a bis 14f als Reaktion auf Schaltsignale Sa bis Sf zu bilden und zu sperren, die aus der Signalverarbeitungsschaltung 6 ausgegeben werden. Die erste gemeinsame Einspeiseleitung 18a ist mit drei der Strahlerelemente 12a bis 12f verbunden, die an ungeraden Positionen von links in der Zeichnung angeordnet sind, während die zweite gemeinsame Einspeiseleitung 18b mit anderen Strahlerelementen 12b, 12d und 12f verbunden ist.
Jedes der Strahlerelemente 12a bis 12f ist eine sogenannte Patch-Antenne, die aus einem rechteckigen leitenden Film besteht. Jede der Einspeiseleitungen 14a bis 14f und der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen 18a und 18b besteht aus einer Mikrostreifenleitung. Die ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen 18a und 18b dehnen sich, wie es deutlich in der Zeichnung gezeigt ist, parallel zu der Länge der Strahlergruppe 32 auf beiden Seiten von dieser aus. Genauer gesagt sind die Einspeiseleitungen 14a, 14c und 14e mit ersten Seiten der Strahlerelemente 12a, 12c und 12e verbunden, die zu der gleichen Richtung ausgerichtet sind, während die anderen Einspeiseleitungen 14b, 14d und 14f mit zweiten Seiten der Strahlerelemente 12b, 12d und 12f, die den ersten Seiten der Strahlerelemente 12a, 12c und 12e gegenüberliegen, verbunden sind. Jede der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen 18a und 18b weist ein Ende (hier im weiteren Verlauf als ein Empfangsanschluß RT bezeichnet) auf, das geöffnet ist.
Die Sende- und Empfangsschaltung 10 beinhaltet ebenso einen Hochfrequenzoszillator 24, Signaltrennschaltungen 20a und 20b und Mischer 22a und 22b. Der Hochfrequenzoszillator ist an einem Einspeiseanschluß ST mit den ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen 18a und 18b verbunden und reagiert auf ein Einschaltsignal SS aus der Signalverarbeitungsschaltung 6, um ein Hochfrequenzsignal in dem Millimeterwellenband zu erzeugen. Die Signaltrennschaltung 20a ist mit der ersten gemeinsamen Einspeiseleitung 18a verbunden und trennt Signale, die durch die erste gemeinsame Einspeiseleitung 18 gehen, in ein Ausgangssignal aus dem Hochfrequenzoszillator 24 und Eingangssignale, die von den Strahlerelemente 12a, 12c und 12d empfangen werden. Auf ähnliche Weise ist die Signaltrennschaltung 20b mit der zweiten gemeinsamen Einspeiseleitung 18b verbunden und trennt Signale, die durch die zweite gemeinsame Einspeiseleitung 18b gehen, in ein Ausgangssignal aus dem Hochfrequenzoszillator 24 und Eingangssignale, die von den Strahlerelementen 12b, 12d und 12f empfangen werden. Der Mischer 22a kombiniert das Ausgangssignal und die Eingangssignale, die von der Signaltrennschaltung 20a extrahiert werden, um ein Überlagerungssignal B1 zu erzeugen, das eine Frequenz aufweist, die die Differenz zwischen Frequenzen der Ausgangs- und Eingangssignale ist. Auf ähnliche Weise kombiniert der Mischer 22b das Ausgangssignal und die Eingangssignale, die von der Signaltrennschaltung 20b extrahiert werden, und erzeugt ein Überlagerungssignal B2, das eine Frequenz aufweist, die die Differenz zwischen Frequenzen der Ausgangs- und Eingangssignale ist.
In der folgenden Beschreibung wird ein Aufbau, der aus der ersten gemeinsamen Einspeiseleitung 18a, der Signaltrennschaltung 20a, dem Mischer 22a, den Strahlerelementen 12a, 12c und 12e, den Einspeiseleitungen 14a, 14c und 14e und den Schaltern 16a, 16c und 16e besteht, als eine erste Schaltung 26 bezeichnet und wird ein Aufbau, der aus der zweiten gemeinsamen Einspeiseleitung 18b, der Signaltrennschaltung 20b, dem Mischer 22b, den Strahlerelementen 12b, 12d und 12f, den Einspeiseleitungen 14b, 14d und 14f und den Schaltern 16b, 16d und 16f besteht, als eine zweite Schaltung 28 bezeichnet. Ebenso werden die Strahlerelemente 12a bis 12f, die Einspeiseleitungen 14a bis 14f, die Schalter 16a bis 16f, die ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen 18a und 18b, die Signaltrennschaltungen 20a und 20b und die Mischer 22a und 22b allgemein als Strahlerelemente 12, Einspeiseleitungen 14, Schalter 16, gemeinsame Einspeiseleitungen 18, Signaltrennschaltungen 20 bzw. Mischer 22 bezeichnet.
Jeder der Schalter 16 beinhaltet, wie es in Fig. 3(a) gezeigt ist, eine Diode D1, Kondensatoren Ca1 und Cc1 und Spulen Lal und Lcl, welche in Reihe geschaltet sind. Der Kondensator Ca1 ist zwischen einem ersten Bereich 14'a der Einspeiseleitung 14, der direkt mit dem Strahlerelement 12 verbunden ist, und einem zweiten Bereich 14'b angeordnet. Die Diode D1 ist zwischen dem zweiten Bereich 14'b und einem dritten Bereich 14'c angeordnet. Der Kondensator Cc1 ist zwischen dem dritten Bereich 14'c und einem vierten Bereich 14'd angeordnet, der über die gemeinsame Einspeiseleitung 18 mit dem Hochfrequenzoszillator 24 verbunden ist. Die Spulen La1 und Lc1 sind an Enden von ihnen mit den zweiten und dritten Bereichen 14b und 14'c und mit den anderen Enden mit der Signalverarbeitungsschaltung 6 zum Empfangen von Schaltsignalen Sx bzw. Sy verbunden.
Das Senden des Hochfrequenzsignals von dem Oszillator 24 zu dem Strahlerelement 12 wird selektiv durch Steuern der Spannung, die an einer Kathode der Diode D1 auftritt, über die Spulen La1 und Lc1 unter Verwendung der Schaltsignale Sx und Sy gebildet und gesperrt.
Genauer gesagt wird, wenn das Schaltsignal Sx, das eine höhere Spannung als das Schaltsignal Sy aufweist, derart vorgesehen wird, daß die Spannung an einer Anode der Diode D1 höher als die an der Kathode von dieser wird, verursacht, daß die Diode D1 in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird, um das Senden des Hochfrequenzsignals freizugeben. Umgekehrt wird, wenn das Schaltsignal Sx, das eine niedrigere Spannung als das Schaltsignal Sy aufweist, derart vorgesehen wird, daß die Spannung an der Anode der Diode D1 niedriger als die an der Kathode von dieser wird, verursacht, daß die Diode D1 in Rückwärtsrichtung vorgespannt wird, um das Senden des Hochfrequenzsignals zu sperren. Daher kann, wenn die Diode D1 ausgeschaltet ist, die Einspeiseleitung an einer Verbindung zu dem Schalter 16 als elektromagnetisch offen betrachtet werden. Dieser Schaltertyp wird nachstehend als ein offener Schalter bezeichnet.
Anstelle der Kathodenvorspannungsschaltung, welche aus der Spule Lc1 und dem Kondensator Cc1 besteht, kann eine gemeinsame Kathodenvorspannungsschaltung in jeder der gemeinsamen Einspeiseleitungen 18 angeordnet sein.
Jeder der Schalter 16 kann alternativ ein Kurzschlußtyp sein, wie es in Fig. 3(b) gezeigt ist, welcher eine Diode D2, die an einer Anode von ihr mit dem zweiten Bereich 14"b der Einspeiseleitung 14 und an einer Kathode von ihr mit Masse verbunden ist, Kondensatoren Ca2 und Cc2, die zwischen den ersten und zweiten Bereichen 14"a und 14"b und zwischen den zweiten und dritten Bereichen 14"b und 14"c angeordnet sind, und eine Spule L2 beinhaltet, die an einem Ende mit der Anode der Diode D2 und an dem anderen Ende mit der Signalverarbeitungsschaltung 6 zum Empfangen eines Schaltsignals S verbunden ist. Das Senden des Hochfrequenzsignals aus dem Oszillator 24 zu dem Strahlerelement 12 wird selektiv durch Steuern der an der Anode der Diode D2 auftretenden Spannung über die Spule L2 gebildet und gesperrt.
Genauer gesagt wird, wenn das Schaltsignal S. das einen niedrigeren Pegel aufweist, in die Spule L2 eingegeben wird, verursacht, daß die Diode D2 in Rückwärtsrichtung vorgespannt wird, so daß sie ausgeschaltet wird, um dadurch freizugeben, daß das Hochfrequenzsignal über die Einspeiseleitung 14 zu der Antenne 12 geht, ohne zu der Diode D2 zu fließen. Umgekehrt wird, wenn das Schaltsignal S. das einen höheren Pegel aufweist, in die Spule L2 eingegeben wird, verursacht, daß die Diode D2 in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird, so daß sie eingeschaltet wird, um dadurch eine direkte Verbindung der Einspeiseleitung zu Masse (d. h. einen Kurzschluß) zu bilden, um das Senden des Hochfrequenzsignals zu der Antenne 12 zu sperren.
Die Kondensatoren Ca1 und Ca2 können in jeder des offenen und Kurzschluß-Typs von Schaltern weggelassen werden.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung, die die Struktur von jeder der ersten und zweiten Schaltungen 26 und 28 zeigt.
Wenn die Gesamtlängen der drei Einspeiseleitungen 14 von jeder der ersten und zweiten Schaltungen 26 und 28 als X1, X2 und X3 definiert sind, die Abstände zwischen Schnittpunkten der Einspeiseleitungen 14 und der gemeinsamen Einspeiseleitung 18 als Y1 und Y2 definiert sind und der Abstand zwischen dem Versorgungsanschluß ST, der mit einem Ausgangsanschluß des Hochfrequenzoszillators 24 verbunden ist, und einem ersten der Schnittpunkte der Einspeiseleitungen 14 und der gemeinsamen Einspeiseleitung 18 als Za in der ersten Schaltung 26 und Zb in der zweiten Schaltung 28 definiert sind, sind sie als
Xi - Xj = m·λ [i, j = 1 bis 3] (1)
Yk = m·λ [k = 1, 2] (2)
Za - Zb = m·λ + λ/2 (3)
bestimmt, wobei m die Ganzzahl größer als Null ist und λ die Wellenlänge eines Ausgangssignals des Hochfrequenzoszillators 24 ist.
Die Gleichungen (1) und (2) zeigen, daß Ausgangssignale des Hochfrequenzoszillators 24, die durch ganzzahlige Zyklen (m Zyklen) in der Phase verschoben sind, das heißt, gleichphasige Signale, in die drei Strahlerelemente 12 eingespeist werden. Die Gleichung (3) zeigt, daß ein Ausgangssignal des Hochfrequenzoszillators 24, das in jedes der Strahlerelemente 12 der ersten Schaltung 26 eingespeist wird, 180º außer Phase zu dem ist, das in jedes der Strahlerelemente 12 der zweiten Schaltung 28 eingespeist wird.
Die Einspeiseleitungen 14 der ersten Schaltung 26 sind, wie es nachfolgend beschrieben wird, mit den ersten Seiten der Strahlerelemente 12 verbunden, während die Einspeiseleitungen 14 der zweiten Schaltung 28 mit den zweiten Seiten der Strahlerelemente 12, die den ersten Seiten der Strahlerelemente 12 der ersten Schaltung 26 gegenüberliegen, verbunden sind. Wenn deshalb gleichphasige Signale in die ersten und zweiten Schaltungen 26 und 28 eingespeist werden, werden gegenphasige Radarwellen dann aus den ersten und zweiten Schaltungen 26 und 28 abgestrahlt. Aus diesem Grund ist jede der ersten und zweiten Schaltungen 26 und 28 gemäß der Gleichung (3) aufgebaut, so daß dann, wenn gegenphasige Signale in die Strahlerelemente 12 der ersten und zweiten Schaltungen 26 und 28 eingespeist werden, gleichphasige Radarwellen aus allen Strahlerelementen 12 abgestrahlt werden können.
Die Einspeiseleitungen der ersten und zweiten Schaltungen 26 und 28 können alternativ mit den Strahlerelementen 12 Verbünden sein, so daß alle Strahlerelemente 12 auf ein Eingeben von gleichphasigen Signalen aus dem Hochfrequenzoszillator 24 reagieren, um gleichphasige Radarwellen abzustrahlen. In diesem Fall sind die ersten und zweiten Schaltungen 26 und 28 anstatt von Gleichung (3) als
Za - Zb = m·λ (3a)
aufgebaut.
Weiterhin werden, wenn die Abstände zwischen dem Empfangsanschluß RT und dem ersten Schnittpunkt des ganz linken Strahlerelements 12 und der gemeinsamen Einspeiseleitung 18, zwischen dem Empfangsanschluß RT und dem zweiten Schnittpunkt des mittleren Strahlerelements 12 und zwischen dem Empfangsanschluß RT und dem dritten Schnittpunkt des ganz rechten Strahlerelements 12 als P1, P2 und P3 definiert sind und die Abstände zwischen den ersten bis dritten Schnittpunkten und den Schaltern 16 als Q1, Q2 und Q3 definiert sind, diese als
Pi = m·λ/2 [i = 1 bis 3] (4)
Qj = m·λ/2 [i = 1 bis 3] (5)
bestimmt.
Da der Empfangsanschluß RT der gemeinsamen Einspeiseleitung 18, wie es zuvor beschrieben worden ist, geöffnet ist, wenn ein Ausgangssignal des Hochfrequenzoszillators 24 in den Einspeiseanschluß ST eingegeben wird, um eine Stehwelle zu erzeugen, die die gleiche Wellenlänge wie die des Ausgangssignals des Hochfrequenzoszillators 24 aufweist, wird ein Knoten einer Stromstehwelle (d. h. ein Antiknoten einer Spannungsstehwelle) an dem Empfangsanschluß RT der gemeinsamen Einspeiseleitung 18 auftreten. Deshalb stimmen gemäß der Gleichung (4) die Schnittpunkte der Strahlerelemente 12 und der gemeinsamen Einspeiseleitung 18 mit den Knoten der Stromstehwelle überein, d. h. sie sind an Stellen angeordnet, an denen eine hohe Impedanz (d. h. eine unendliche Impedanz) auf der gemeinsamen Einspeiseleitung 18 gebildet wird.
In dem Fall, in dem der Schalter 16 der offene Typ ist, wird ein Ausschalten des Schalters 16 verursachen, daß eine Stehwelle auf einem Abschnitt der Einspeiseleitung 14 zwischen der gemeinsamen Einspeiseleitung 18 und dem Schalter 16 auftritt. Daher sind gemäß der Gleichung (5) die Schnittpunkte der Strahlerelemente 12 und der gemeinsamen Einspeiseleitung 18 an Stellen angeordnet, an denen die Stehwelle auf der Einspeiseleitung 14 eine hohe Impedanz zeigt. Genauer gesagt kann, wenn der Schalter 16 ausgeschaltet ist, die entsprechende Einspeiseleitung 14 als vollständig Von der gemeinsamen Einspeiseleitung 18 getrennt erachtet werden, um dadurch eine Dämpfung einer Energie zu verringern, die in einige der Strahlerelemente 12 eingespeist wird, welche über die Schalter 16, die eingeschaltet sind, mit der gemeinsamen Einspeiseleitung 18 verbunden sind.
In dem Fall, in dem der Empfangsanschluß RT der gemeinsamen Einspeiseleitung 18 kurzgeschlossen ist, wird es einen Antiknoten einer Stromstehwelle an dem Empfangsanschluß RT geben. Die Gleichung (4) wird daher umgeschrieben als
Pi = m·λ/2 + λ/4 [i = 1 bis 3] (4a)
Zusätzlich wird in dem Fall, in dem der Schalter 16 der Kurzschlußtyp ist, die Gleichung (5) umgeschrieben als
Qj = m·λ/2 + λ/4 [i = 1 bis 3] (5a)
In der derart aufgebauten Sende- und Empfangsschaltung 10 werden alle oder einige der Strahlerelemente 12a bis 12f, die mit den Schaltern 16a bis 16f verbunden sind, die eingeschaltet sind, durch Ausgangssignale des Hochfrequenzoszillators 24 erregt, um gleichphasige Funkradarwellen abzustrahlen.
Im Betrieb, um den Funkwellensender/empfänger 4 zum Verfolgen eines Ziels zu steuern, erzeugt die Signalverarbeitungsschaltung 6 das Einschaltsignal SS, um den Hochfrequenzoszillator 4 zu aktivieren, und stellt dann den Pegel der Schaltsignale Sa bis Sf ein, um ein Paar Von benachbarten Strahlerelementen (d. h. 12a und 12b, 12b und 12c, 12c und 12d, 12d und 12e oder 12e und 12f) als eine Sende- und Empfangsstrahlergruppe zu aktivieren. Die Sende- und Empfangsstrahlergruppe strahlt dann gleichphasige Radarwellen ab. Die Signale, die von den zwei Strahlerelementen der Sende- und Empfangsantennengruppe empfangen werden, werden über die Signaltrennschaltungen 20a und 20b in die Mischer 22a und 22b eingespeist, um die Überlagerungssignale B1 bzw. 82 zu erzeugen. Die Signalverarbeitungsschaltung 6 handhabt die Überlagerungssignale 81 und B2 auf eine herkömmliche Weise, um eine Information über den Azimutwinkel und die Relativgeschwindigkeit eines Ziels und den Abstand zu dem Objekt zu erzielen.
Eines der Paare von benachbarten Strahlerelementen 12a und 12b, 12b und 12c, 12c und 12d, 12d und 12e und 12e und 12f, das als die Sende- und Empfangsstrahlergruppe verwendet wird, wird aufeinanderfolgend zu benachbarten umgeschaltet, um die Überlagerungssignale B1 und B2 zu aktualisieren.
Fig. 5(a) zeigt rückkehrende Strahlen RBa bis RBf, die von den Strahlerelementen 12a bis 12f empfangen werden. Fig. 5(b) zeigt einen abgestrahlten Strahl SBab, der durch Radarwellen ausgebildet wird, die aus der Sende- und Empfangsstrahlergruppe (welche in der Zeichnung aus den Strahlerelementen 12a und 12b besteht) abgegeben werden.
Wie es aus Fig. 5(a) zu sehen ist, sind die Strahlerelemente 12a bis 12f derart angeordnet, daß benachbarte zwei der Strahlerelemente 12a bis 12f sich teilweise überlappende Keulen in dem Strahlungsmuster aufweisen, um einen Zielerfassungsbereich auszubilden, welcher in Kontakt mit einem benachbarten ist.
Die zwei Strahlerelemente 12a und 12b, die als die Sende- und Empfangsstrahlergruppe ausgewählt sind, können, wie es aus Fig. 5(b) zu sehen ist, als eine einzelne Antenne erachtet werden, welche den Strahl SBab abstrahlt. Der Strahl SBab bedeckt eine Fläche, in der sich die Strahlen RBa und RBb, die von den Strahlerelementen 12a und 12b empfangen werden, überlappen, das heißt, den Zielerfassungsbereich.
Genauer gesagt ist auch dann, wenn irgendeines der Paare der Strahlerelemente 12a und 12b, 12b und 12c, 12c und 12d, 12d und 12e und 12e und 12f ausgewählt ist, der Zielerfassungsbereich des ausgewählten Strahlerelementpaars durch den Strahl SB bedeckt, der von dem gleichen Strahlerelementpaar abgestrahlt wird. Alle der Zielerfassungsbereiche, die durch die empfangenen Strahlen RBa bis RBf ausgebildet sind, sind daher durch die Strahlen RBab, die aus allen der Paare der Strahlerelemente 12a und 12b, 12b und 12c, 12c und 12d, 12d und 12e und 12e und 12f abgestrahlt werden, durch aufeinanderfolgendes Ändern eines der Paare der Strahlerelemente bedeckt, das als die Sende- und Empfangsstrahlergruppe verwendet wird.
Wie es aus den vorhergehenden Ausführungen ersichtlich ist, ist der Strahl, der aus dem Strahlerelementpaar abgestrahlt wird, das als die Sende- und Empfangsstrahlergruppe verwendet wird, ausreichend, um lediglich einen der Zielerfassungsbereiche zu bedecken, in dem sich die Strahlen, die von dem gleichen Strahlerelementpaar empfangen werden, überlappen. Dies bedeutet, daß es möglich ist, eine Keule des Strahls RBab, der durch Funkwellen ausgebildet wird, die aus einem des Paars von Strahlerelementen 12a bis 12f abgestrahlt werden, ohne ein. Erhöhen der Leistung des Strahls RBab und ein Opfern einer Zielerfassungslänge zu verschmälern. Dies läßt zu, daß das Radarsystem 2 ein vorausfahrendes Fahrzeug schnell verfolgt, welches vorderhalb eines Systemfahrzeugs eingeschert ist, und ein Hindernis auf einer Seite einer kurvigen Straße mit einer hohen Genauigkeit erfaßt.
Obgleich die vorliegende Erfindung hinsichtlich des bevorzugten Ausführungsbeispiels offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis von ihr zu erleichtern, ist es ersichtlich, daß die Erfindung auf verschiedene Weisen verwirklicht werden kann, ohne die Grundlage der Erfindung zu verlassen. Deshalb sollte die Erfindung derart verstanden werden, daß sie alle Ausführungsbeispiele und Ausgestaltungen bezüglich der gezeigten Ausführungsbeispielen beinhaltet, welche verwirklicht werden können, ohne die Grundlage der Erfindung zu verlassen, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen angegeben ist.
Zum Beispiel kann das Radarsystem 2 als das sogenannte FMCw-Radar ausgestaltet sein. In diesem Fall ist der Hochfrequenzoszillator 24 derart aufgebaut, daß er ein Signal erzeugt, welches derart moduliert wird, daß es eine Dreieckswellenform aufweist. Die Wellenlänge λ einer Stehwelle wird abhängig von einem Ausgangssignal des Hochfrequenzoszillators 24 geändert, ist aber nicht zu beanstanden, da ein Signal, das von dem FMCW-Radar abgestrahlt wird, im allgemeinen eine Frequenz von mehreren GHz bis mehreren zehn GHz aufweist, während sich die Höhe einer Frequenzmodulation in der Größenordnung von mehreren zehn MHz befindet, was bedeutet, daß der Grad zu derjenigen der Wellenlänge λ der Stehwelle sehr klein ist.
Das Radarsystem 2 verwendet sechs Strahlerelemente 12a bis 12f, aber die vorliegende Erfindung kann unter Verwendung von mindestens drei Strahlerelementen verwirklicht werden.
Die Einspeiseleitungen 14 können sich, wie es in Fig. 6(a) gezeigt ist, von einem einzigen Anschluß ausdehnen, der zu der gemeinsamen Einspeiseleitung T8 führt.
Die Einspeiseleitungen 14 können sich alternativ, wie es in Fig. 6(b) gezeigt ist, von zwei Abzweigleitungen 19 ausdehnen, die zu der gemeinsamen Einspeiseleitung 18 führen. In diesem Fall sind die Gesamtlängen W1 und W2 der Abzweigleitungen 19 als
w1 - W2 = m·λ (6)
Wi = m·λ/2 [i = 1, 2] (7)
bestimmt.
Die Schalter 16 können ebenso, wie es in Fig. 6(c) gezeigt ist, auf den Abzweigleitungen 19 eingebaut sein. In diesem Fall wird die Stelle von jedem der Schalter 16 unter Verwendung der Gleichung (5) oder (5a) in Übereinstimmung mit dem Typ der Schalter 16 bestimmt, was den Schnittpunkt der Einspeiseleitungen 14 mit dem Schnittpunkt der Abzweige 19 ersetzt.
Die dielektrische Linse 8 kann durch einen Reflektor ersetzt werden, der in der Parabolantenne oder Cassegrain-Antenne verwendet wird.

Claims

1. Aperturstrahler, der aufweist:

eine Vorrichtung (8) zum Bündeln einer elektromagnetischen Welle;

mindestens drei Primärstrahler (12a - 12f), die auf einer Brennebene der Vorrichtung (8) zum Bündeln einer elektromagnetischen Welle angeordnet sind; und

eine Einspeiseschaltung, die elektromagnetische Signale in zwei der Primärstrahler (12a - 12f) einspeist, um gleichphasige elektromagnetische Wellen abzustrahlen, und die Signale extrahiert, die von den zwei der Primärstrahler (12a - 12f) getrennt empfangen werden.

2. Aperturstrahler nach Anspruch 1, wobei die Einspeiseschaltung eine erste gemeinsame Einspeiseleitung (18a), die mit einer ersten Strahlergruppe (12a, 12c, 12e), die aus einigen der Primärstrahler (12a bis 12f) besteht, die abwechselnd angeordnet sind, durch erste getrennte Einspeiseleitungen (14a, 14c, 14e) verbunden ist, eine zweite gemeinsame Einspeiseleitung (18b), die mit einer zweiten Strahlergruppe (12b, 12d, 12f), die aus den anderen Primärstrahlern (12b, 12d, 12f) besteht, durch zweite getrennte Einspeiseleitungen (14b, 14d, 14f) verbunden ist, und eine Schalteinrichtung (16a - 16f) zum selektiven Freigeben und Sperren eines Durchgangs eines Signals durch jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen (14a - 14f) aufweist, und wobei eine Längendifferenz zwischen irgendwelchen zwei der ersten getrennten Einspeiseleitungen (14a, 14c, 14e) und eine Längendifferenz zwischen irgendwelchen zwei der zweiten getrennten Einspeiseleitungen (14b, 14d, 14f) ganzzahlig Vielfache einer Wellenlänge (λ) der elektromagnetischen Signale sind, und wobei ein Abstand (Y1, Y2) zwischen irgendwelchen zwei Schnittpunkten der ersten gemeinsamen Einspeiseleitung (18a) und den ersten getrennten Einspeiseleitungen (14a, 14c, 14e) und ein Abstand zwischen irgendwelchen zwei Schnittpunkten der zweiten gemeinsamen Einspeiseleitung (18b) und den zweiten getrennten Einspeiseleitungen (14b, 14d, 14f) ganzzahlig Vielfache der Wellenlänge (λ) der elektromagnetischen Signale sind.

3. Aperturstrahler nach Anspruch 2, wobei die Schalteinrichtung (16a - 16f) Schaltnetze (16) beinhaltet, von denen jedes in einer der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen (14a - 14f) angeordnet ist, um jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen (14a - 14f) angeordnet ist, um jede der ersten und zweiten einzelnen Einspeiseleitungen (14a - 14f) elektromagnetisch von entsprechenden der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen (18a, 18b) zu isolieren.

4. Aperturstrahler nach Anspruch 2, wobei jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen (14a - 14f) derart mit einer der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen (18a, 18b) verbunden ist, daß eine Stromstehwelle, die die gleiche Wellenlänge (λ) wie die der elektromagnetischen Signale aufweist und die auf jeder der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen (18a, 18b) während eines Einspeisens erzeugt wird, einen Knoten an jeden der Schnittpunkte zeigt, und wobei jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen (14a - 14f) eine erste Leitung (14'a, 14'b; 14"a, 14"b), die zu einem der Primärstrahler (12a - 12f) führt, und eine zweite Leitung (14'c, 14'd; 14"b, 14"c) beinhaltet, die zu einer der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen (18a, 18b) führt, wobei die ersten und zweiten Leitungen (14'a - 14'd; 14"a - 14"c) durch das Schaltnetz (16) elektromagnetisch verbunden und getrennt werden, wobei eine Verbindung zwischen den ersten und zweiten Leitungen (14'a - 14'd; 14"a - 14"c) von jeder der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen (14a - 14f) an dem Knoten der Stromstehwelle liegt.

5. Aperturstrahler nach Anspruch 4, wobei das Schaltnetz (16) den Durchgang des Signals durch jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen (14a - 14f) durch elektrisches Öffnen der Verbindung zwischen den ersten und zweiten Leitungen (14'a - 14'd; 14"a - 14"c) von jeder der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen (14a - 14f) sperrt und wobei eine Länge von jeder der zweiten Leitungen (14'c, 14'd; 14"b, 14"c) ein ganzzahliges Vielfaches (m) der Hälfte der Wellenlänge (X) der elektromagnetischen Signale ist.

6. Aperturstrahler nach Anspruch 4, wobei das Schaltnetz (16) den Durchgang des Signals durch jede der ersten und zweiten getrennten Einspeiseleitungen (14a - 14f) durch Bilden eines Kurzschlusses zwischen der Verbindung der ersten und zweiten Leitungen (14' - 14'd; 14"a - 14"c) von jeder der ersten und zweiten Einspeiseleitungen (14a - 14f) und Masse sperrt und wobei eine Länge von jeder der zweiten Leitungen 14'c, 14'd; 14"b, 14"c) die Summe eines ganzzahligen Vielfachen (m) der Hälfte der Wellenlänge (h) der elektromagnetischen Signale und ein Viertel der Wellenlänge (λ) der elektromagnetischen Signale ist.

7. Aperturstrahler nach Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen (18; 18a, 18b) über einen ersten Satz von Abzweigleitungen (19) und einen zweiten Satz von Abzweigleitungen (9) mit den ersten bzw. zweiten einzelnen Einspeiseleitungen (14; 14a - 14f) verbunden sind, wobei eine Verbindung des ersten Satzes von Abzweigleitungen (19) zu der ersten gemeinsamen Einspeiseleitung (18a) und eine Verbindung des zweiten Satzes von Abzweigleitungen (19) mit der zweiten gemeinsamen Einspeiseleitung (18b) an einem Knoten einer Stromstehwelle liegt, die die gleiche Wellenlänge (λ) wie die der elektromagnetischen Signale aufweist und die während eines Einspeisens auf jeder der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen (18; 18a, 18b) erzeugt wird.

8. Aperturstrahler nach Anspruch 2, wobei die Primärstrahler (12a - 12f) zueinander ausgerichtet angeordnet sind, um eine Strahlergruppe (32) auszubilden, und wobei sich die ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen (18; 18a, 18b) auf beiden Seiten der Länge der Strahlergruppe (32) ausdehnen.

9. Radarsystem (2), das aufweist:

einen Aperturstrahler, der eine Vorrichtung (8) zum Bündeln einer elektromagnetischen Welle und mindestens drei Primärstrahler (12a - 12f) beinhaltet, die auf einer Brennebene (8) zum Bündeln einer elektromagnetischen Welle angeordnet sind;

einen Hochfrequenzoszillator (24) der Hochfrequenzsignale über erste (18a) und zweite (18b) gemeinsame Einspeiseleitungen an die Primärstrahler (12a - 12f) anlegt, um gleichphasige Radarwellen abzustrahlen;

eine erste (20a) und eine zweite (20b) Signaltrennschaltung, die mit den ersten bzw. zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen (18a, 18b) verbunden sind, wobei jede der ersten und zweiten Signaltrennschaltungen (20a, 2%) Signale, die auf einer der ersten und zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen (18a, 18b) auftreten, in das Hochfrequenzsignal, das von dem Hochfrequenzoszillator (24) zugeführt wird, und ein Signal trennt, das von dem Aperturstrahler empfangen wird;

einen ersten (22a) und einen zweiten (22b) Mischer, die mit den ersten bzw. zweiten Signaltrennsschaltungen (20a, 20b) verbunden sind, wobei jeder der ersten und zweiten Mischer (22a, 22b) das Hochfrequenzsignal und das empfangene Signal mischt, die von einer der ersten und zweiten Signaltrennschaltungen (20a, 20b) getrennt werden, um ein Überlagerungssignal (B1, 82) zu erzeugen; und

eine Schaltung (6, 10), die elektrische Verbindungen zwischen benachbarten zwei der Primärstrahlern (12a - 12f) und den ersten bzw. zweiten gemeinsamen Einspeiseleitungen (18a, 18b) bildet, um gleichphasige Radarwellen aus den benachbarten zwei der Primärstrahler (12a - 12f) abzustrahlen, und die eine Position eines Ziels, das die Radarwellen reflektiert, die von den Primärstrahlern (12a - 12f) abgestrahlt werden, auf der Grundlage der Überlagerungssignale (B1, B2) bestimmt, die von den ersten und zweiten Mischern (22a, 22b) erzeugt werden.