JP2802671B2 - Millimeter wave radar transceiver - Google Patents

Millimeter wave radar transceiver

Info

Publication number
JP2802671B2
JP2802671B2 JP2121366A JP12136690A JP2802671B2 JP 2802671 B2 JP2802671 B2 JP 2802671B2 JP 2121366 A JP2121366 A JP 2121366A JP 12136690 A JP12136690 A JP 12136690A JP 2802671 B2 JP2802671 B2 JP 2802671B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
frequency
transmission
reception
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2121366A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0419588A (en
Inventor
覚 小松
英明 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2121366A priority Critical patent/JP2802671B2/en
Publication of JPH0419588A publication Critical patent/JPH0419588A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2802671B2 publication Critical patent/JP2802671B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車載用の衝突警報装置を構成するための装
置などとして利用されるFMレーダ装置に関するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an FM radar device used as a device for configuring a collision warning device to be mounted on a vehicle.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

単一のFM−CWレーダモジュールを備えた車載用の近距
離レーダセンサが特開昭64−86084号公報や、特開昭64
−86085号公報などに開示されている。また、本出願人
の先願に係わる特開昭56−18774号公報には、複数のFM
−CWレーダモジュールを車両の前方や後方の左右に搭載
した自動車用レーダ装置が開示されている。
A short-range radar sensor for a vehicle equipped with a single FM-CW radar module is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
-86085 and the like. Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-18774, which is related to the applicant's earlier application, discloses a plurality of FMs.
An automotive radar device in which a CW radar module is mounted on the front and rear sides of a vehicle is disclosed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記FMレーダ装置に本質的な問題として反射体が接近
するにつれてビート信号の周波数が低下し、1/f雑音やF
M−AM変換雑音の妨害が大きくなって検出不能になると
いう問題がある。
As an essential problem with the FM radar system, the frequency of the beat signal decreases as the reflector approaches, and 1 / f noise and F
There is a problem that the disturbance of the M-AM conversion noise becomes large and the detection becomes impossible.

また、最近の車載用のレーダ装置に関しては、反射波
を発生させた障害物までの距離だけでなく、その障害物
が車両から見てどの方向に存在するのかを示す方位分解
能が要求されてきている。この方位分解能を高めるに
は、アンテナから放射するビームのパターンを上記従来
装置のものよりも一層鋭くすると共に、車両の真っ直ぐ
前だけでなく斜め前方などある程度の範囲を監視できる
ように複数本のビームを隣接させて放射することが必要
になってくる。
Also, with respect to recent on-vehicle radar devices, not only the distance to an obstacle that generated a reflected wave, but also an azimuth resolution that indicates in which direction the obstacle is viewed from the vehicle has been required. I have. In order to increase the azimuth resolution, the beam pattern radiated from the antenna is made sharper than that of the conventional device, and a plurality of beams are provided so that a certain range such as not only in front of the vehicle but also obliquely forward can be monitored. Must be radiated adjacent to each other.

このように放射ビームの本数が増加するにつれて、FM
レーダモジュールを構成するための部品の点数が増加し
て装置全体が高価になるという問題がある。
As the number of radiation beams increases, FM
There is a problem in that the number of components for configuring the radar module increases and the entire apparatus becomes expensive.

さらに、複数本のビームを相互に隣接させながら放射
する際に予想されるビーム間の相互干渉をいかにして防
止するかも大きな問題となる。
Further, how to prevent mutual interference between beams, which is expected when a plurality of beams are radiated while being adjacent to each other, is also a major problem.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明のFMレーダ装置は、時間と共に変化する周波数
のFM信号を送信信号とローカルFM信号とに分割し、前記
送信FM信号を外部に放射しその反射信号を受信して前記
ローカルFM信号と混合してビート信号を発生させ、この
ビート信号の周波数から前記反射信号を生じさせた反射
体の距離を検出するFMレーダ装置において、前記送信FM
信号と前記ローカルFM信号の中心周波数を互いに異なら
せる周波数変更手段を備えている。
The FM radar apparatus of the present invention divides an FM signal having a frequency that changes with time into a transmission signal and a local FM signal, radiates the transmission FM signal to the outside, receives a reflection signal of the transmission FM signal, and mixes the reflection signal with the local FM signal. And generating a beat signal, and detecting, from the frequency of the beat signal, the distance of the reflector that caused the reflection signal, the transmission FM
Frequency changing means for making the center frequencies of the signal and the local FM signal different from each other.

〔作用〕[Action]

本発明のFMレーダ装置では、周波数逓倍の次数や、周
波数変換の際の局発周波数を異ならせることにより送信
FM信号とローカルFM信号の周波数をずらす構成であるか
ら、ビート周波数が1/f雑音などの妨害を受けにくい高
域に押し上げられ、検出精度が向上する。
In the FM radar device of the present invention, transmission is performed by changing the order of frequency multiplication and the local oscillation frequency during frequency conversion.
Since the frequency of the FM signal is shifted from the frequency of the local FM signal, the beat frequency is raised to a high frequency that is less susceptible to interference such as 1 / f noise, and the detection accuracy is improved.

以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明の一実施例のFMレーダ装置のモジュ
ール部分の構成を示すブロック図であり、10はFM信号発
生回路、11は増幅器、20はFM信号分配回路、30a〜30nは
複数の送受信部、41は信号分配器、42a〜42nは送受共用
のアンテナ(フィーダーホーン)、50はビート信号選択
回路、61はミキサー、62はローカル発振器である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a module portion of an FM radar apparatus according to one embodiment of the present invention, wherein 10 is an FM signal generating circuit, 11 is an amplifier, 20 is an FM signal distribution circuit, and 30a to 30n are plural. And 41, a signal distributor, 42a to 42n, antennas (feeder horns) commonly used for transmission and reception, 50, a beat signal selection circuit, 61, a mixer, and 62, a local oscillator.

送受信部30a〜30nのそれぞれは、信号分岐回路31a〜3
1n、周波数n逓倍器32a〜32n、周波数(n−1)逓倍器
33a〜33n、帯域通過濾波器(BPF)34a〜34n、35a〜35
n、サーキュレータ36a〜36n、ミキサー37a〜37n及び増
幅器38a〜38nのそれぞれから構成されている。
Each of the transmission / reception units 30a to 30n includes a signal branch circuit 31a to 3
1n, frequency n multiplier 32a-32n, frequency (n-1) multiplier
33a-33n, band-pass filter (BPF) 34a-34n, 35a-35
n, circulators 36a to 36n, mixers 37a to 37n, and amplifiers 38a to 38n.

FM信号発振回路10は、鋸波や三角波など周波数が時間
と共に直線的に変化する部分を有するミリ波帯の連続波
のFM信号(FM−CW;Continuous Wave信号)を発生する。
このようなFM信号発生回路10は、マイクロ波帯の高周波
信号を発生するガンダイオードなどの固体発振素子とバ
ラクタダイオードなどの周波数変調素子との組合せによ
って構成されており、マイクロ波帯のFM信号を発生す
る。
The FM signal oscillating circuit 10 generates a continuous wave FM signal (FM-CW; continuous wave signal) in a millimeter wave band having a portion whose frequency changes linearly with time, such as a sawtooth wave and a triangular wave.
Such an FM signal generation circuit 10 is configured by a combination of a solid-state oscillation element such as a Gunn diode that generates a high frequency signal in a microwave band and a frequency modulation element such as a varactor diode, and converts the FM signal in the microwave band. Occur.

FM信号発生回路10で発生されたマイクロ波帯のFM信号
は、増幅器11による増幅を受けたのちFM信号分配回路20
によって送受信部30a〜30nのそれぞれに異なるタイミン
グで順次分配される。このFM信号分配回路20は、PINダ
イオードなどの高速かつ低損失のスイッチング素子の配
列により構成され、各スイッチング素子が図示しないタ
イミング信号発生回路から供給されるタイミング信号TI
Mに従って選択的に導通状態になることにより、マイク
ロ波帯のFM信号を後段の送受信部30a〜30nのそれぞれに
分配する。
The FM signal in the microwave band generated by the FM signal generation circuit 10 is amplified by the amplifier 11, and then is supplied to the FM signal distribution circuit 20.
Thus, the signals are sequentially distributed to the transmission / reception units 30a to 30n at different timings. The FM signal distribution circuit 20 is composed of an array of high-speed and low-loss switching elements such as PIN diodes, and each switching element has a timing signal TI supplied from a timing signal generation circuit (not shown).
By selectively conducting according to M, the FM signal in the microwave band is distributed to each of the transmission / reception units 30a to 30n at the subsequent stage.

送受信部30a〜30nのそれぞれに配列順に順次分配され
たマイクロ波帯のFM信号は、信号分岐回路31a〜31nを経
て周波数n逓倍器(nは2以上の自然数)32a〜32nに供
給され、ミリ波帯のFM信号に変換される。ミリ波帯のFM
信号は、帯域通過濾波器34a〜34nとサーキュレータ36a
〜36nのそれぞれを通して信号分配器41とフィーダーホ
ーン42a〜42nとから成る送受共用のアンテナに供給さ
れ、それぞれから外部に放射される。すなわち第4図の
タイミングチャートに例示するように、送受共用のフィ
ーダーホーン42a〜42nのそれぞれから波形TXa〜TXnで示
すように、送信FM信号が外部に送信される。
The microwave band FM signals sequentially distributed to the transmission / reception units 30a to 30n are supplied to frequency n multipliers (n is a natural number of 2 or more) 32a to 32n via signal branch circuits 31a to 31n. Converted to waveband FM signals. Millimeter-wave FM
The signal is passed through bandpass filters 34a-34n and circulator 36a.
Through 36n are supplied to a transmission / reception antenna composed of a signal distributor 41 and feeder horns 42a to 42n, and radiated to the outside. That is, as illustrated in the timing chart of FIG. 4, the transmission FM signal is transmitted to the outside as shown by the waveforms TXa to TXn from the respective feeder horns 42a to 42n that are commonly used for transmission and reception.

送受共用のフィーダホーン42a〜42nのそれぞれから異
なるタイミングで外部に送信されたミリ波帯のFM信号の
一部は、外部の反射体による反射を受け、反射FM信号と
なって送受共用のフィーダホーン42a〜42nのそれぞれに
受信される。この受信FM信号は、第4図のタイミングチ
ャートに波形RXa〜RXnで例示するように、対応の送信FM
信号RXa〜RXnよりも電波の往復の伝播所要時間に等しい
時間τa,τb・・・だけ遅延している。
A part of the millimeter-wave band FM signal transmitted to the outside at different timings from each of the transmission / reception common feeder horns 42a to 42n is reflected by an external reflector, becomes a reflection FM signal, and serves as a transmission / reception common feeder horn. 42a to 42n. This reception FM signal is transmitted by the corresponding transmission FM signal as exemplified by waveforms RXa to RXn in the timing chart of FIG.
Are delayed from the signals RXa to RXn by time τa, τb.

FM信号分配回路20を通して送受信部30a〜30nのそれぞ
れに分配されたFM信号の一部は、信号分岐回路31a〜31n
を通して周波数(n−1)逓倍器33a〜33nのそれぞれに
供給される。周波数が(n−1)逓倍されたミリ波帯の
ローカルFM信号は、帯域通過濾波器35a〜35nのそれぞれ
を通して、第4図のタイミングチャートに波形Loa〜Lon
で例示するように、ローカル信号がFM信号の送信タイミ
ングTXa〜TXnと同期したタイミングで対応のミキサー37
a〜37nの他方の入力端子に供給される。この結果、送受
信部30a〜30nのうち、対応の送受共用のアンテナが反射
FM信号を受信し、かつ対応のミキサーにローカル信号が
供給されているもののみからマイクロ波帯のビート信号
が発生される。
Some of the FM signals distributed to each of the transmission / reception units 30a to 30n through the FM signal distribution circuit 20 are divided into signal branch circuits 31a to 31n.
Is supplied to each of the frequency (n-1) frequency multipliers 33a to 33n. The local FM signal in the millimeter wave band whose frequency has been multiplied by (n-1) passes through each of the band-pass filters 35a to 35n, and has waveforms Loa to Lon in the timing chart of FIG.
As shown in the example, the local signal is synchronized with the transmission timing TXa to TXn of the FM signal at the corresponding mixer 37.
It is supplied to the other input terminals of a to 37n. As a result, of the transmitting and receiving units 30a to 30n, the corresponding transmitting and receiving antenna is reflected.
A beat signal in the microwave band is generated only from the one that receives the FM signal and supplies the local signal to the corresponding mixer.

各送受信部30a〜30n内のミキサー37a〜37nで発生され
たマイクロ波帯のビート信号は、増幅器38a〜38nによる
増幅を受けたのち、ビート信号選択回路50に供給され
る。ビート信号選択回路50は、FM信号分配回路20とほぼ
同一に構成され、FM信号分配回路20に供給されるものと
同一のタイミング信号TIMに従って、ビート信号の一つ
を選択し後段のミキサー61の一方の入力端子に供給す
る。
The beat signals in the microwave band generated by the mixers 37a to 37n in the transmission / reception units 30a to 30n are supplied to the beat signal selection circuit 50 after being amplified by the amplifiers 38a to 38n. The beat signal selection circuit 50 is configured substantially the same as the FM signal distribution circuit 20, selects one of the beat signals in accordance with the same timing signal TIM as that supplied to the FM signal distribution circuit 20, and selects the beat signal of the subsequent mixer 61. Supply to one input terminal.

ミキサー61の他方の入力端子には、ローカル発振器62
で発生されたマイクロ波帯のローカル信号が供給されて
おり、ミキサー61の出力端子からは、低周波のビート信
号が出力される。すなわち、ローカル発振器62の発振周
波数は、FM信号発生回路10で発生されるFM信号の周波数
よりも僅かに低い値に設定されており、発生する差周波
のビート信号の周波数は数MHz以下の低周波になるよう
に設定される。この低周波のビート信号は、ディジタル
プロセッサなどで構成される図示しない信号処理回路に
供給され、反射波を発生させた反射体の距離や方位が検
出される。
The other input terminal of the mixer 61 has a local oscillator 62
, And a low frequency beat signal is output from the output terminal of the mixer 61. That is, the oscillation frequency of the local oscillator 62 is set to a value slightly lower than the frequency of the FM signal generated by the FM signal generation circuit 10, and the frequency of the beat signal of the generated difference frequency is as low as several MHz or less. The frequency is set. The low-frequency beat signal is supplied to a signal processing circuit (not shown) composed of a digital processor or the like, and the distance and direction of the reflector that has generated the reflected wave are detected.

すなわち、上記信号処理回路は、各送受信部から出力
されたビート信号の周波数(ビート周波数)を検出し、
上記検出済みのビート周波数から反射体までの電波の伝
播所要時間を算定し、この伝播所要時間から反射波を発
生させた反射体までの距離を算定する。また、この信号
処理回路は、各ビート信号のレベルの比率を検出し、こ
の検出済みのビート信号のレベル比からこのFMレーダ送
信を搭載中の車両から見た反射体の方向(反射体の方位
角)を算定する。
That is, the signal processing circuit detects the frequency (beat frequency) of the beat signal output from each transmission / reception unit,
The time required for propagation of the radio wave from the detected beat frequency to the reflector is calculated, and the distance to the reflector that generated the reflected wave is calculated from the required time for propagation. Also, this signal processing circuit detects the ratio of the level of each beat signal, and from the level ratio of the detected beat signal, the direction of the reflector viewed from the vehicle equipped with this FM radar transmission (the direction of the reflector) Angle).

例えば、第5図に例示するように、隣接する2個のア
ンテナから放射されたFM信号のビームパターンをそれぞ
れBa,Bbとする。図示の例では、反射体がビームBaより
もビームBbの近くに存在することから、ビームBaの反射
波のレベルよりもビームBbの反射波のレベルの方が大き
くなる。信号処理回路は、各ビームの方位角に関し反射
波の受信レベルによる重み付け平均値などを算定するこ
とにより、受信レベルを方位角の検出結果に反映させ
る。
For example, as illustrated in FIG. 5, let the beam patterns of the FM signals radiated from two adjacent antennas be Ba and Bb, respectively. In the illustrated example, the level of the reflected wave of the beam Bb is higher than the level of the reflected wave of the beam Ba because the reflector exists closer to the beam Bb than the beam Ba. The signal processing circuit reflects the reception level in the azimuth angle detection result by calculating a weighted average value or the like based on the reception level of the reflected wave with respect to the azimuth angle of each beam.

第3図は、第1図の送受信部30a内において、周波数
の逓倍次数nを4とおき、この場合の信号分岐回路31a
とその後段の周波数逓倍回路32a,33aにおける周波数と
振幅の一例を示している。周波数15GHz、振幅25.4dBmの
マイクロ波帯のFM信号が8dBの比率で2分割され、大振
幅側の信号は周波数逓倍回路32aで周波数が4逓倍され
て周波数が60GHz、振幅が10dbmのミリ波帯のFM信号とな
り外部に送信される。2分割されたマイクロ波帯のFM信
号のうち小振幅側は、周波数逓倍回路33aで周波数が3
逓倍されて周波数が45GHz、振幅が7dbmのミリ波帯のロ
ーカル信号となる。
FIG. 3 shows a case where the multiplication order n of the frequency is set to 4 in the transmission / reception unit 30a of FIG.
And an example of the frequency and amplitude in the frequency multipliers 32a and 33a at the subsequent stage. A microwave band FM signal with a frequency of 15 GHz and an amplitude of 25.4 dBm is divided into two at a ratio of 8 dB. And then transmitted to the outside. The small-amplitude side of the two-divided microwave band FM signal has a frequency of 3
The signal is multiplied to be a local signal in the millimeter wave band having a frequency of 45 GHz and an amplitude of 7 dbm.

第2図は、本発明の他の実施例のFMレーダ装置のモジ
ュール部分の構成を示すブロック図であり、10はFM信号
発生回路、12は信号分岐回路、13,14はミキサー、15,16
はローカル発振器、17,18は増幅器、20はFM信号分配回
路、21はローカルFM信号分配回路、30a〜30nは複数の送
受信部、41は信号分配器、42a〜42nは送受共用のアンテ
ナ(フィーダーホーン)、50はビート信号選択回路、61
はミキサー、62はローカル発振器である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a module portion of an FM radar apparatus according to another embodiment of the present invention, in which 10 is an FM signal generating circuit, 12 is a signal branching circuit, 13, 14 are mixers, 15, 16
Is a local oscillator, 17 and 18 are amplifiers, 20 is an FM signal distribution circuit, 21 is a local FM signal distribution circuit, 30a to 30n are a plurality of transmission / reception units, 41 is a signal distributor, and 42a to 42n are transmission / reception shared antennas (feeders). Horn), 50 is a beat signal selection circuit, 61
Is a mixer, and 62 is a local oscillator.

送受信部30a〜30nのそれぞれは、信号分岐回路31a〜3
1n、周波数n逓倍器32a〜32n、帯域通過濾波器34a〜34
n、サーキュレータ36a〜36n、ミキサー37a〜37n及び増
幅器38a〜38nから構成されている。
Each of the transmission / reception units 30a to 30n includes a signal branch circuit 31a to 3
1n, frequency n multipliers 32a to 32n, band-pass filters 34a to 34
n, circulators 36a to 36n, mixers 37a to 37n, and amplifiers 38a to 38n.

FM信号発振回路10は、マイクロ波帯のFM信号を発生す
る。FM信号発生回路10で発生されたマイクロ波帯のFM信
号は、信号分岐回路12で2分割され、その一方はミキサ
ー13に供給され、ローカル発振器15から出力されるロー
カル信号と混合され、周波数が上方にシフトされたマイ
クロ波帯のFM信号となる。信号分岐回路12で2分割され
たFM信号の他方は、ミキサー14に供給され、ローカル発
振器16から出力されるローカル信号と混合され、周波数
が上方にシフトされたマイクロ波帯のローカルFM信号と
なる。
The FM signal oscillation circuit 10 generates an FM signal in a microwave band. The microwave band FM signal generated by the FM signal generating circuit 10 is divided into two by a signal branching circuit 12, one of which is supplied to a mixer 13 and mixed with a local signal output from a local oscillator 15 so that the frequency is reduced. It becomes an FM signal in the microwave band shifted upward. The other of the two divided FM signals in the signal branch circuit 12 is supplied to the mixer 14 and mixed with the local signal output from the local oscillator 16 to become a local FM signal in the microwave band whose frequency is shifted upward. .

ミキサー13から出力されるFM信号は、増幅器17による
増幅を受けたのちFM信号分配回路20によって送受信部30
a〜30nのそれぞれに異なるタイミングで順次分配され
る。ミキサー14から出力されるローカルFM信号は、増幅
器18にによる増幅を受けたのちFM信号分配回路21によっ
て送受信部30a〜30nのそれぞれに異なるタイミングで順
次分配される。FM信号分配回路20と21内の各スイッチン
グ素子が図示しないタイミング信号発生回路から供給さ
れるタイミング信号TIMに従って選択的に導通状態にな
ることにより、マイクロ波帯のFM信号とローカルFM信号
を後段の送受信部30a〜30nのそれぞれに分配する。
The FM signal output from the mixer 13 is amplified by an amplifier 17 and then transmitted and received by a transmitting / receiving unit 30 by an FM signal distribution circuit 20.
a to 30n are sequentially distributed at different timings. After being amplified by the amplifier 18, the local FM signal output from the mixer 14 is sequentially distributed by the FM signal distribution circuit 21 to the transmission / reception units 30 a to 30 n at different timings. The switching elements in the FM signal distribution circuits 20 and 21 are selectively turned on in accordance with a timing signal TIM supplied from a timing signal generation circuit (not shown), so that the FM signal in the microwave band and the local FM signal can It is distributed to each of the transmitting / receiving units 30a to 30n.

送受信部30a〜30nのそれぞれに配列順に順次分配され
たマイクロ波帯のFM信号は、周波数n逓倍器32a〜32nに
おいてミリ波帯のFM信号に変換され、帯域通過濾波器34
a〜34nとサーキュレータ36a〜36nのそれぞれを通して信
号分配器41とフィーダーホーン42a〜42nとから成る送受
共用のアンテナに供給され、それぞれから外部に放射さ
れる。
The microwave band FM signals sequentially distributed to the transmission / reception units 30a to 30n in the arrangement order are converted into millimeter wave band FM signals in frequency n multipliers 32a to 32n, and the band-pass filter 34
a-34n and circulators 36a-36n, respectively, are supplied to a transmission / reception antenna composed of a signal distributor 41 and feeder horns 42a-42n, and radiated to the outside from each.

外部の反射体に反射を受けたFM信号は、送受共用のア
ンテナのそれぞれに受信され、送受信部30a〜30n内のサ
ーキュレータ36a〜36nのそれぞれによって上述した送信
系統から分離され、ミキサー37a〜37nのそれぞれの一方
の入力端子に供給される。
The FM signal reflected by the external reflector is received by each of the transmitting and receiving antennas, separated from the above-described transmission system by each of the circulators 36a to 36n in the transmitting and receiving units 30a to 30n, and separated by the mixers 37a to 37n. It is supplied to one input terminal of each.

FM信号分配回路21を通して送受信部30a〜30nのそれぞ
れに分配されたローカルFM信号は、周波数n逓倍器32a
〜32nのそれぞれにおいて周波数がn逓倍されたミリ波
帯のローカルFM信号となり、帯域通過濾波器34a〜34nの
それぞれを通して対応のミキサー37a〜37nの他方の入力
端子に供給される。この結果、送受信部30a〜30nのう
ち、対応の送受共用のアンテナが反射FM信号を受信し、
かつ対応のミキサーにローカル信号が供給されているも
ののみからマイクロ波帯のビート信号が発生される。
The local FM signal distributed to each of the transmission / reception units 30a to 30n through the FM signal distribution circuit 21 is a frequency n multiplier 32a.
In each of .about.32n, a local FM signal in the millimeter wave band whose frequency is multiplied by n is supplied to the other input terminal of the corresponding mixer 37a-37n through each of the band-pass filters 34a-34n. As a result, among the transmission / reception units 30a to 30n, the corresponding transmission / reception shared antenna receives the reflected FM signal,
In addition, a beat signal in the microwave band is generated only from a local signal supplied to the corresponding mixer.

各送受信部30a〜30n内のミキサー37a〜37nで発生され
たマイクロ波帯のビート信号は、増幅器38a〜38nによる
増幅を受けたのち、ビート信号選択回路50に供給され
る。ビート信号選択回路50は、FM信号分配回路20やロー
カルFM信号分配回路21に供給されるものと同一のタイミ
ング信号TIMに従って、ビート信号の一つを選択し後段
のミキサー61の一方の入力端子に供給する。
The beat signals in the microwave band generated by the mixers 37a to 37n in the transmission / reception units 30a to 30n are supplied to the beat signal selection circuit 50 after being amplified by the amplifiers 38a to 38n. The beat signal selection circuit 50 selects one of the beat signals in accordance with the same timing signal TIM as that supplied to the FM signal distribution circuit 20 or the local FM signal distribution circuit 21 and supplies the selected signal to one input terminal of a mixer 61 at the subsequent stage. Supply.

ミキサー61の他方の入力端子には、ローカル発振器62
で発生された数MHz以下の低周波のローカル信号が供給
されており、ミキサー61の出力端子からは低周波のビー
ト信号が出力される。この低周波のビート信号は、ディ
ジタルプロセッサなどで構成される図示しない信号処理
回路に供給され、反射波を発生させた反射体の距離や方
位が検出される。
The other input terminal of the mixer 61 has a local oscillator 62
The low-frequency local signal of several MHz or less generated by the mixer 61 is supplied, and a low-frequency beat signal is output from the output terminal of the mixer 61. The low-frequency beat signal is supplied to a signal processing circuit (not shown) composed of a digital processor or the like, and the distance and direction of the reflector that has generated the reflected wave are detected.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳細に説明したように、本発明のFMレーダ装置で
は、図1の構成のように各送受信部内で行う周波数逓倍
の次数を異ならせたり、図2の構成のように同一次数の
周波数逓倍の前段において分岐したFM信号の中心周波数
をずらすことにより送信FM信号とローカルFM信号の中心
周波数をずらす構成であるから、第6図に例示するよう
に、ビート周波数が従来の場合に比べて1/f雑音などの
妨害を受け難い高域に押し上げられ、検出精度が向上す
る。
As described above in detail, in the FM radar apparatus of the present invention, the order of frequency multiplication performed in each transmitting / receiving section is different as in the configuration of FIG. 1 or the same order of frequency multiplication as in the configuration of FIG. Since the center frequency of the transmission FM signal and the center frequency of the local FM signal are shifted by shifting the center frequency of the FM signal branched in the previous stage, the beat frequency is 1 / compared to the conventional case as illustrated in FIG. f Raised to a high frequency that is less susceptible to disturbances such as noise, improving detection accuracy.

また、本発明のFMレーダ装置は、FM信号を単一のFM信
号発生回路1で発生させこれを複数の送受信部に分配す
る構成であるから、従来技術に関して説明した特開昭56
−18774号公報に開示されたような送受信部ごとに個別
のFM信号発生回路を備えるものと比べて、部品点数が大
幅に削減され、製造費用が大幅に低減されるという利点
がある。
Also, the FM radar apparatus of the present invention has a configuration in which an FM signal is generated by a single FM signal generating circuit 1 and distributed to a plurality of transmitting / receiving sections.
Compared to a device having an individual FM signal generation circuit for each transmission / reception unit as disclosed in JP-A-18774, there is an advantage that the number of components is significantly reduced and the manufacturing cost is significantly reduced.

さらに、本発明のFMレーダ装置では、複数の送受信部
から送信されるFM信号はすべて単一のFM信号発生回路1
で発生されたものであるため、相互に隣接して放射され
るビーム間で干渉が生じても、上記特開昭56−18774号
公報に開示されたFMレーダ装置のように送受信部ごとに
個別のFM信号発生回路を備えた結果各ビームの周波数の
ばらつきに起因して偽の反射体が検出されるという問題
が有効に解決される。
Further, in the FM radar device of the present invention, all the FM signals transmitted from the plurality of transmission / reception units are a single FM signal generation circuit 1.
Therefore, even if interference occurs between beams radiated adjacent to each other, individual transmission / reception units are individually provided as in the FM radar apparatus disclosed in the above-mentioned JP-A-56-18774. As a result, the problem that a false reflector is detected due to the variation in the frequency of each beam can be effectively solved.

また、本発明のFMレーダ装置では、低周波のマイクロ
波帯のFM信号をFM信号分配回路20によって各送受信部30
a〜30nに分配したのち、各送受信部内でマイクロ波帯の
FM信号を周波数逓倍することによって高周波のミリ波帯
のFM信号に変換する構成であるから、FM信号部回路20内
のスイッチング素子の通過損失を低減できるという利点
がある。
Further, in the FM radar device of the present invention, the FM signal of the low frequency microwave band is
a to 30n, then the microwave band
Since the frequency of the FM signal is multiplied to convert it into a high-frequency millimeter-wave band FM signal, there is an advantage that the passage loss of the switching element in the FM signal unit circuit 20 can be reduced.

さらに、本発明の一実施例のFMレーダ装置は、隣接し
た送受信部で発生されたビート信号の振幅の比率から反
射体の方位を検出する構成であるから、高い方位分解能
を実現できるという効果が奏される。
Furthermore, since the FM radar apparatus according to one embodiment of the present invention is configured to detect the azimuth of the reflector from the ratio of the amplitudes of the beat signals generated in the adjacent transmitting and receiving units, the effect of realizing a high azimuth resolution can be obtained. Is played.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例のFMレーダ装置の構成を示す
ブロック図、第2図は本発明の他の実施例のFMレーダ装
置のうちモジュール部分の構成を示すブロック図、第3
図は第2図の送受信部30a内の信号分岐回路31aと周波数
逓倍回路32a,33aとの入出力端子のFM信号の振幅と周波
数の一例を示す概念図、第4図は第1図のFMレーダ装置
の動作を説明するためのタイミングチャート、第5図は
本発明のFMレーダ装置による反射体の方位検出の原理を
説明するための概念図、第6図は本発明の効果を説明す
るための概念図である。 1,10……FM信号発生回路 2,20,21,……FM信号分配回路 3a〜3n……送受信部 4a〜4n……送受共用のアンテナ 5a〜5n……信号分岐回路 6a〜6n……サーキュレータ 7a〜7n……ミキサー 30a〜30n……送受信部 32a〜32n……周波数逓倍回路 33a〜33n……周波数逓倍回路 36a〜36n……サーキュレータ 37a〜37n……ミキサー 42a〜42n……フィーダホーン 50……ビート信号選択回路 61……ミキサー
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an FM radar apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a module portion of the FM radar apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of the amplitude and frequency of the FM signal at the input / output terminals of the signal branch circuit 31a and the frequency multipliers 32a and 33a in the transmission / reception section 30a of FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the radar device, FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining the principle of azimuth detection of the reflector by the FM radar device of the present invention, and FIG. 6 is for explaining the effect of the present invention. FIG. 1,10 FM signal generation circuit 2,20,21 FM signal distribution circuit 3a-3n transmission / reception units 4a-4n antennas for transmission and reception 5a-5n signal branching circuits 6a-6n Circulators 7a to 7n Mixer 30a to 30n Transmitter / receiver 32a to 32n Frequency multiplier 33a to 33n Frequency multiplier 36a to 36n Circulator 37a to 37n Mixer 42a to 42n Feeder horn 50 …… Beat signal selection circuit 61 …… Mixer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01S 7/00-7/42 G01S 13/00-13/95

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】時間と共に変化する周波数のFM信号を発生
するFM信号発生回路と、 このFM信号を2分割する信号分岐回路と、この2分割さ
れたFM信号のそれぞれを異なる逓倍次数で周波数逓倍す
る第1,第2の周波数逓倍回路と、この第1の周波数逓倍
回路で逓倍されたFM信号を外部に送信する送信部と、こ
の送信されたFM信号の反射波を外部から受信して前記第
2の周波数逓倍回路で周波数逓倍されたFM信号と混合す
ることによりビート信号を発生させる受信部とを備えた
送受信部と、 前記各送受信部が発生したビート信号から前記反射波を
生じさせた物体の位置に関する情報を検出する信号処理
部と を備えたことを特徴とするFMレーダ装置。
1. An FM signal generating circuit for generating an FM signal having a frequency that changes with time, a signal branching circuit for dividing the FM signal into two, and frequency multiplying each of the two divided FM signals by different multiplication orders. A first and second frequency multiplying circuit, a transmitting unit for transmitting the FM signal multiplied by the first frequency multiplying circuit to the outside, and a reflection wave of the transmitted FM signal received from outside to A transmission / reception unit including a reception unit that generates a beat signal by mixing with the FM signal frequency-multiplied by the second frequency multiplication circuit; and the reflected wave is generated from the beat signal generated by each of the transmission / reception units. An FM radar device comprising: a signal processing unit that detects information related to the position of an object.
【請求項2】請求項1において、 前記送受信部は複数の送受信チャネルから成り、各送受
信チャネルは、ビーム放射方向が隣接ビームどうしの重
なりを生じさせながら配列順に少しずつずれた複数の送
受共用のアンテナを備えたことを特徴とするFMレーダ装
置。
2. The transmission / reception unit according to claim 1, wherein the transmission / reception unit includes a plurality of transmission / reception channels, and each transmission / reception channel is shared by a plurality of transmission / reception channels whose beam radiation directions are slightly shifted in an arrangement order while causing adjacent beams to overlap. An FM radar device comprising an antenna.
【請求項3】時間と共に変化する周波数のFM信号を発生
するFM信号発生回路と、 このFM信号発生回路が発生したFM信号のそれぞれを第1,
第2の異なる周波数のFM信号に変換する周波数変換回路
と、 前記第1の周波数のFM信号を外部に送信する送信部と、
この外部に送信されたFM信号の反射波を外部から受信
し、前記第2の周波数のFM信号と混合することによりビ
ート信号を発生させる受信部とを備えた送受信部と、 前記送受信部が発生したビート信号から前記反射波を生
じさせた物体の位置に関する情報を検出する信号処理部
と を備えたことを特徴とするFMレーダ装置。
3. An FM signal generating circuit for generating an FM signal having a frequency that changes with time, and an FM signal generated by the FM signal generating circuit is used as first and second FM signals.
A frequency conversion circuit for converting to an FM signal of a second different frequency, a transmitting unit for transmitting the FM signal of the first frequency to the outside,
A transmitting / receiving unit comprising: a receiving unit that receives a reflected wave of the FM signal transmitted from the outside from the outside and mixes the reflected wave with the FM signal of the second frequency to generate a beat signal; A signal processing unit for detecting information on the position of the object that caused the reflected wave from the beat signal obtained.
【請求項4】請求項3において、 前記送受信部は複数の送受信チャネルから成り、各送受
信チャネルは、ビーム放射方向が隣接ビームどうしの重
なりを生じさせながら配列順に少しずつずれた複数の送
受共用のアンテナを備えたことを特徴とするFMレーダ装
置。
4. The transmission / reception unit according to claim 3, wherein the transmission / reception unit comprises a plurality of transmission / reception channels, and each transmission / reception channel is shared by a plurality of transmission / reception channels whose beam radiation directions are slightly shifted in the arrangement order while causing adjacent beams to overlap. An FM radar device comprising an antenna.
JP2121366A 1990-05-14 1990-05-14 Millimeter wave radar transceiver Expired - Fee Related JP2802671B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2121366A JP2802671B2 (en) 1990-05-14 1990-05-14 Millimeter wave radar transceiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2121366A JP2802671B2 (en) 1990-05-14 1990-05-14 Millimeter wave radar transceiver

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8197088A Division JP2875509B2 (en) 1996-07-08 1996-07-08 FM radar equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0419588A JPH0419588A (en) 1992-01-23
JP2802671B2 true JP2802671B2 (en) 1998-09-24

Family

ID=14809470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2121366A Expired - Fee Related JP2802671B2 (en) 1990-05-14 1990-05-14 Millimeter wave radar transceiver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2802671B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2759576B2 (en) * 1992-02-27 1998-05-28 本田技研工業株式会社 FM radar equipment
JP2748063B2 (en) * 1992-03-19 1998-05-06 本田技研工業株式会社 Time-division FM radar system
JP2701107B2 (en) * 1992-04-21 1998-01-21 本田技研工業株式会社 FM radar equipment
JP2989428B2 (en) * 1993-06-17 1999-12-13 本田技研工業株式会社 Time-sharing FM radar system
JP3314006B2 (en) * 1997-06-25 2002-08-12 本田技研工業株式会社 Vehicle obstacle detection device
JP3314007B2 (en) * 1997-06-25 2002-08-12 本田技研工業株式会社 Vehicle object detection device
JP7326730B2 (en) * 2018-11-30 2023-08-16 株式会社リコー distance speed measuring device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5828550B2 (en) * 1975-07-30 1983-06-16 株式会社東芝 radar
JPS5216993A (en) * 1975-07-30 1977-02-08 Toshiba Corp Radar signal processing unit
JPS5216995A (en) * 1975-07-30 1977-02-08 Toshiba Corp Radar signal processor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0419588A (en) 1992-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0499270B1 (en) FM radar system
JP2779559B2 (en) Radar equipment
EP0859241B1 (en) Time-sharing radar system
US5229774A (en) FM radar system
EP0981059B1 (en) FM-CW radar apparatus
JP2989428B2 (en) Time-sharing FM radar system
US6940447B2 (en) Radar device and method for operating a radar device
EP1795914B1 (en) RF transceiver module and millimeter-wave FMCW radar sensor using the same
US20040207552A1 (en) Radar apparatus
JPH08136647A (en) Fm-cw type multi-beam radar equipment
US6008751A (en) Radar apparatus installed on vehicle for managing reflector information
JPH11231052A (en) On board radar device
US20180267140A1 (en) High spatial resolution 3d radar based on a single sensor
JP2802671B2 (en) Millimeter wave radar transceiver
JPH1184001A (en) Vehicle-mounted radar device and automatic control system of vehicle using the same
JP2750781B2 (en) FM radar
JP2875509B2 (en) FM radar equipment
JP3500629B2 (en) DBF radar device
JP2964947B2 (en) Time-division radar system
JPH09311186A (en) Radar equipment
JPH0933643A (en) Aperture face antenna, antenna driving circuit and radar device
JP2967870B2 (en) Radar equipment
KR20240025542A (en) automotive radar system
GB2251752A (en) Radar arrangement
JPH1090397A (en) Time-sharing fm radar system

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees