ES2290536T3 - Detector para emitir y recibir señales electromagneticas. - Google Patents
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Abstract
Detector con una carcasa, en la que está dispuesta una disposición de antenas de transmisión (TX) para emitir señales de transmisión electromagnéticas en un área de radiación y una disposición de antenas de recepción (RX) para recibir señales de recepción reflejadas en al menos un objeto dentro del área de radiación y para obtener una información angular, estando configurada la disposición de antenas de transmisión (TX) con una antena (1) de transmisión plana con una pluralidad de placas (8) de transmisión, caracterizado porque la antena (1) de transmisión está sintonizada mediante la regulación de las placas (8) de transmisión como antena con estrabismo, en la que el área (3) de radiación principal forma un ángulo agudo con respecto a la orientación geométrica de la antena (1) de transmisión y un lóbulo secundario marcado está configurado como área (4) de radiación secundaria de la antena (1) de transmisión en la dirección opuesta a la dirección de estrabismo con un ángulo superior a 45º con respecto al área (3) de radiación principal, porque las señales de transmisión se emiten de forma sistemática en el área (3) de radiación principal y en el lóbulo (4) secundario marcado y porque la disposición de antenas de recepción (RX) presenta dos antenas (9, 10) de recepción, que en cada caso están configuradas para recibir señales de recepción reflejadas en ambas áreas (3, 4) de radiación y que están adaptadas para determinar una información angular según el procedimiento de monopulso a partir de la diferencia de fase de las señales recibidas.
Description
Detector para emitir y recibir señales
electromagnéticas.
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La invención se refiere a un detector según el
preámbulo de la reivindicación 1 de patente.
Los detectores de este tipo se utilizan cada vez
más especialmente como detectores de radar para la detección del
entorno de vehículos. En el área cercana más externa, los detectores
de radar sirven para configurar asistentes de aparcamiento. Además
se conoce que los detectores de radar también pueden emplearse para
vigilar el carril detrás de un vehículo, pero también al lado de un
vehículo, para por ejemplo avisar al conductor de un automóvil de
peligros de colisión durante el adelantamiento, la apertura de
puertas, etc.
Los detectores deben generar señales de
transmisión de manera adecuada. Se conoce emitir señales de
transmisión en forma de un único impulso y determinar el tiempo,
después del que se ha recibido una señal de recepción reflejada. A
partir del tiempo de la diferencia entre la emisión y la recepción
del impulso se obtiene la distancia del objeto al detector.
Se conoce además (documento DE 100 50 278 A1)
modificar la frecuencia de las señales de transmisión de manera
adecuada, para poder efectuar, a partir de la frecuencia de la señal
de transmisión en el momento de la recepción de una señal de
recepción reflejada y a partir de la frecuencia de la señal de
recepción, una determinación tanto del lugar como de la velocidad.
La emisión de las señales modificadas con respecto a la frecuencia
puede realizarse a este respecto prácticamente de manera
continua.
Para vigilar las diferentes áreas de entorno de
un vehículo deben utilizarse por tanto en cada caso diferentes
detectores, que están dotados de los controles correspondientes para
formar las señales de transmisión. El esfuerzo económico
relacionado con ello es considerable.
Por el documento EP 0 676 825 A2 se conoce
configurar una antena de radar con ayuda de un elemento parcialmente
transparente y reflectores pasivos especiales de tal manera que,
además de un lóbulo a distancia, se forma al menos un haz de
transmisión dirigido hacia abajo. El lóbulo a distancia sirve para
detectar la velocidad, mientras que el haz dirigido hacia abajo se
utiliza como haz de clasificación.
El documento DE 36 22 447 C1 da a conocer la
posibilidad de determinar, por medio de los lóbulos secundarios
existentes en cada lóbulo real de transmisión y recepción, la
distancia y la velocidad relativa de un objeto que se encuentra
fuera del área de transmisión principal. A este respecto no se
menciona una configuración especial de los lóbulos secundarios.
Los documentos DE 199 51 123 A1 y DE 100 57 564
A1 dan a conocer la regulación de una antena de transmisión y de
recepción plana, en la que están previstas numerosas placas de
transmisión en numerosas filas, regulándose las filas de una
conexión de control mediante al menos una lente de Rotman. En este
caso también se realiza una antena de transmisión que, además del
área de radiación principal, también presenta áreas de radiación
secundarias contiguas de manera angular, que son simétricas respecto
al área de radiación principal. En el documento DE 199 51 123 A1 se
menciona el hecho de que la orientación azimutal del lóbulo
principal que en el caso normal es perpendicular a la orientación
geométrica de la antena plana puede controlarse mediante una
regulación diferente de la lente de Rotman. No se menciona un efecto
de este control sobre las áreas de radiación secundarias. Sólo se
hace referencia a que mediante el ajuste de la orientación azimutal
puede conseguirse una resolución angular de la antena de radar sin
un ajuste mecánico solo de manera electrónica.
En el documento DE 100 57 564 A1 se describe una
ampliación azimutal del área de radiación de la antena de
transmisión, que en el caso de una orientación normal del área de
radiación principal se consigue con ayuda de lentes de Rotman
adicionales. Esto se logra a través de una influencia directa sobre
la potencia de radiación de la serie de antenas mediante las
propiedades de las lentes de Rotman junto con líneas de retardo
correspondientes, a través de las que las señales de control llegan
hasta las placas de transmisión con una asignación definida de
forma plana. La configuración de las lentes de Rotman, que son
conductores de placa en paralelo especialmente conformados, es
costosa y requiere una demanda de espacio considerable.
La presente invención se basa en el objetivo de
proporcionar un detector del tipo mencionado al principio, que
permite detectar de manera económica y compacta el entorno,
especialmente para vehículos.
Para solucionar este objetivo se configura según
la invención un detector del tipo mencionado al principio con las
características de la reivindicación 1 de patente.
El detector según la invención permite por tanto
vigilar dos áreas situadas con un ángulo entre sí con un único
detector, preferiblemente con una única antena de transmisión. La
disposición de antenas de transmisión está configurada de tal
manera que, además de su área de radiación principal en forma de
lóbulo, presenta un área de radiación secundaria en forma de lóbulo
marcada.
En principio se conoce que las antenas, además
del área de emisión o recepción empleada, también presentan
sensibilidades menores en lóbulos secundarios. La sintonización de
las antenas se efectúa generalmente de tal manera que los lóbulos
secundarios se suprimen lo más posible, porque con ellos se
consiguen generalmente radiaciones de señales o recepciones de
señales no deseadas.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Según la invención, la disposición de antenas de
transmisión se configura por el contrario de tal manera, que la
disposición de antenas de transmisión presenta un lóbulo secundario
lo más marcado posible, que se utiliza de manera sistemática para
la emisión de señales de transmisión.
La configuración de un lóbulo secundario marcado
se logra en una única antena de transmisión porque la antena de
transmisión se regula de tal manera, que el área de radiación
principal forma un ángulo agudo con una orientación geométrica de
la antena de transmisión. Esto se denomina antena con estrabismo. En
el caso de una antena con estrabismo puede configurarse un lóbulo
secundario marcado en la dirección opuesta a la dirección de
estrabismo.
El ángulo agudo (ángulo de estrabismo) se
encuentra preferiblemente entre 10º y 30º, más preferiblemente a
20º.
En una forma de realización preferida de la
invención, el alcance de transmisión en el área de radiación
principal es más del doble de grande, preferiblemente más de cuatro
veces superior que en el área de radiación secundaria. Para una
aplicación en el caso de un vehículo automóvil es ventajoso
configurar el alcance en el área de radiación principal entre 30 y
50 m y, en el área de radiación secundaria, entre 2 y 10 m. El
ángulo entre el área de radiación principal y el área de radiación
secundaria asciende a más de 45º.
La disposición de antenas de recepción está
configurada con dos antenas de recepción preferiblemente idénticas,
que están ambas diseñadas en cada caso para recibir señales de
recepción reflejadas desde ambas áreas de radiación, con lo que
puede obtenerse información angular adicional.
Las antenas de transmisión y la(s)
antena(s) de recepción están configuradas con especial
preferencia como antenas planas, de modo que los detectores pueden
montarse ahorrando espacio.
A continuación se explicará con más detalle la
invención mediante un ejemplo de realización representado en el
dibujo. Muestran:
la figura 1 una antena de transmisión con un
área de radiación principal y un área de radiación secundaria
la figura 2 una representación esquemática de un
vehículo con un detector de radar con una antena de transmisión con
las propiedades según la figura 1
la figura 3 una representación de una antena de
transmisión y dos antenas de recepción como antenas planas.
La figura 1 ilustra una disposición de antenas,
cuya área de recepción de una antena de recepción está indicada
mediante una elipse 5 representada con línea discontinua.
Una antena 1 de transmisión plana radia desde su
superficie de radiación en un área 3 de radiación principal en forma
de lóbulo y en un área 4 de radiación secundaria también en forma de
lóbulo.
La configuración del área 4 de radiación
secundaria marcada se logra porque la antena 1 de transmisión se
regula de tal manera que el área 3 de radiación principal no es
simétrica con respecto a la perpendicular sobre el plano
(superficie de radiación) de la antena 1 de transmisión configurada
como antena plana, sino que forma un ángulo de aproximadamente 20º
con respecto a la perpendicular. Debido al estrabismo del área 3 de
radiación principal se produce el área 4 de radiación secundaria
marcada, cuyo eje central encierra con el eje central del área 3 de
radiación principal un ángulo de > 45º y que puede ascender
absolutamente a 90º e incluso algo más.
La figura 2 ilustra que la antena 1 de
transmisión se monta en un vehículo 5 automóvil de manera
conveniente de manera oblicua con respecto al ángulo de estrabismo,
de modo que el área 3 de radiación principal discurre
aproximadamente en paralelo al eje longitudinal del vehículo 5
automóvil. El área de radiación secundaria se extiende entonces en
un área lateralmente con respecto al vehículo 5 automóvil, cuando la
antena 1 de transmisión está colocada en una esquina posterior del
vehículo 5 automóvil vista en el sentido F de la marcha.
Mediante un círculo 6 entero se indica la
posición de un conductor del vehículo 5 automóvil, mediante una
línea 7 de puntos aproximadamente el área de visión del conductor
que mira en el sentido F de la marcha. Con ello se indica
claramente que el área de radiación secundaria abarca prácticamente
todo el ángulo muerto del conductor en la posición 6.
Con ello se logra vigilar con una única
disposición de antenas de transmisión el área por detrás del
vehículo 5 automóvil para detectar vehículos que se aproximan en
uno o más carriles y el área al lado del vehículo 6 automóvil para
registrar el ángulo muerto de conductor.
El alcance en el área 3 de radiación principal
se extiende ventajosamente hasta de 30 a 50 m, mientras que el
alcance en el área 4 de radiación secundaria puede ascender de
manera más conveniente a entre 2 y 10 m. De manera típica, el
alcance en el área 4 de radiación secundaria se extiende hasta
aproximadamente 5 m.
La figura 3 ilustra un ejemplo para una antena 1
de transmisión plana (TX) que está compuesta por 24 placas 8 de
transmisión, que se regulan de tal manera que se ajusta una
característica de transmisión deseada. En el caso de la figura 1 se
ajusta una característica de transmisión para una antena con
estrabismo.
La disposición de antenas de recepción RX está
compuesta por dos antenas 9, 10 de recepción que están formadas por
dos series lineales de placas 11 de recepción. Su regulación
determina la característica de recepción de las antenas 9, 10 de
recepción. Las antenas 9, 10 de recepción están adaptadas en cada
caso para recibir señales de recepción reflejadas en el área 3 de
radiación principal y para la recepción de señales de recepción
reflejadas en el área 4 de radiación secundaria. Una división de
señales en la disposición de antenas de recepción es posible y
puede reconocerse, si un objeto que está aproximándose se encuentra
por detrás del vehículo 5 automóvil en el área 3 de radiación
principal o al lado del vehículo 5 automóvil en el área 4 de
radiación secundaria, cuando se determina un ángulo según el
procedimiento de monopulso a partir de la diferencia de fase de las
señales recibidas.
Cada una de las antenas 9, 10 de recepción está
adaptada por tanto para la recepción de señales de recepción de las
dos áreas 3, 4 de radiación.
Claims (6)
1. Detector con una carcasa, en la que está
dispuesta una disposición de antenas de transmisión (TX) para emitir
señales de transmisión electromagnéticas en un área de radiación y
una disposición de antenas de recepción (RX) para recibir señales
de recepción reflejadas en al menos un objeto dentro del área de
radiación y para obtener una información angular, estando
configurada la disposición de antenas de transmisión (TX) con una
antena (1) de transmisión plana con una pluralidad de placas (8) de
transmisión, caracterizado porque la antena (1) de
transmisión está sintonizada mediante la regulación de las placas
(8) de transmisión como antena con estrabismo, en la que el área
(3) de radiación principal forma un ángulo agudo con respecto a la
orientación geométrica de la antena (1) de transmisión y un lóbulo
secundario marcado está configurado como área (4) de radiación
secundaria de la antena (1) de transmisión en la dirección opuesta a
la dirección de estrabismo con un ángulo superior a 45º con
respecto al área (3) de radiación principal, porque las señales de
transmisión se emiten de forma sistemática en el área (3) de
radiación principal y en el lóbulo (4) secundario marcado y porque
la disposición de antenas de recepción (RX) presenta dos antenas (9,
10) de recepción, que en cada caso están configuradas para recibir
señales de recepción reflejadas en ambas áreas (3, 4) de radiación y
que están adaptadas para determinar una información angular según
el procedimiento de monopulso a partir de la diferencia de fase de
las señales recibidas.
2. Detector según la reivindicación 1,
caracterizado porque el alcance de transmisión en el área
(3) de radiación principal es más del doble de grande que en el área
(4) de radiación secundaria.
3. Detector según la reivindicación 2,
caracterizado porque el alcance de transmisión en el área (3)
de radiación principal es más de cuatro veces superior que en el
área (4) de radiación secundaria.
4. Detector según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque el alcance en el área (3) de radiación
principal asciende a entre 30 y 50 m y, en el área (4) de radiación
secundaria, a entre 2 y 10 m.
5. Detector según una de las reivindicaciones 1
a 4, caracterizado porque las antenas (9, 10) de recepción
están configuradas como antenas planas.
6. Detector según una de las reivindicaciones 1
a 5, caracterizado porque está adaptado para la emisión y la
recepción de señales de radar.
Applications Claiming Priority (2)
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