WO2006032580A1 - Antennenradarsystem und verfahren zu seinem betrieb - Google Patents

Antennenradarsystem und verfahren zu seinem betrieb Download PDF

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WO2006032580A1
WO2006032580A1 PCT/EP2005/053928 EP2005053928W WO2006032580A1 WO 2006032580 A1 WO2006032580 A1 WO 2006032580A1 EP 2005053928 W EP2005053928 W EP 2005053928W WO 2006032580 A1 WO2006032580 A1 WO 2006032580A1
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range function
far
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antenna
radar system
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PCT/EP2005/053928
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Juergen Hildebrandt
Joachim Hauk
Martin Reiche
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar

Definitions

  • the invention relates to a preferably used in the automotive industry
  • Range Radar LRR
  • SRR short-range radar
  • close-range detection for example for carrying out distance measurements in vehicle convoys or for use as a parking aid.
  • the detection field for short-range applications generally has a much larger opening angle compared to long-range applications.
  • EIRP Equivalent Isotropy
  • Radiated power) - value represents a mere arithmetic quantity and indicates with which transmission power one would have to supply an evenly (isotropically) radiating antenna in all directions in order to achieve the same power flux density in the far field as with a focusing directional antenna in its main transmission direction.
  • the invention is based on the idea of simultaneously providing a so-called long-range radar function (LRR) and a near radar function (SRR) in an antenna radar system that can be used at the beginning, preferably in automobile technology, wherein the LRR and the SRR function each have a different antenna aperture.
  • LRR long-range radar function
  • SRR near radar function
  • the LRR and the SRR function can be switched over in time (multiplexed) or operated synchronously in time, without causing said unwanted coupling between the two functions.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the antenna radar according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an LRR and SRR function operated by a multiplexer
  • Fig. 3 shows a preferred embodiment of the multiplexer shown in FIG.
  • the antenna radar system shown schematically in Figure 1 comprises a short range function 105 demarcated by a first dashed line 100 and a far range function 115 ("LRR feed”) demarcated by a second dashed line 110.
  • Feed 130 for the SRR function 105 and the feeds 160, 165, 170, 175 for the LRR function 115 are separately arranged in the present embodiment.
  • the SRR function 105 and the LRR function 115 are synchronized in the embodiment, i. not operated by means of a change-over switch mentioned at the beginning (for example a multiplexer) in time-division multiplex mode.
  • the SRR function 105 comprises a monostatic antenna formed from a "patch array" 130, wherein the technical details of this patch array 130 are not important in the present context submitted by the applicant - A -
  • the input signal is capacitively coupled by means of a high-frequency (RF) conductor 150 (waveguide or the like) to a second conductor 152 154 and by means of this for further processing in a conventional manner a subharmonic mixer 155, in this case a phase-lock loop (PLL ), fed.
  • RF high-frequency
  • PLL phase-lock loop
  • the likewise monostatically formed antenna of the LRR function 115 comprises in the exemplary embodiment shown a linear arrangement of in the present case four of said patch arrays 160-175, the entirety of this arrangement 160-175 being characterized by the linear arrangement of the patch arrays 160-175 defined plane forms a strong bundling antenna lens for the LRR feeds. It should be understood that the present number of four patch arrays is preferred only and, in principle, may be less than or greater than four. As indicated by the arrow 125, the LRR feeds in this case are in the focal plane of said arrangement 160-175 of the four patch systems.
  • SRR function 105 are located in the individual signal paths of the by the patch array 160 - antenna array defined at respective points, IFi, 175, IF 4 are arranged, serving for the same purpose
  • Filter elements 180-195 Diodes 200-215 are again arranged in the signal path continuing behind these filter elements 180-195, likewise for the stated purpose.
  • VCO voltage controlled oscillator
  • resistors connected in parallel are arranged at the connection points 220-230, which serve to symmetrize the divided power, namely at approximately different adaptation of the subsequent stage.
  • Function 105 and LRR function 115 are synchronous, i. without a time division method. This operation is possible only with each other without interference between the two functions, since according to the invention a cross-polarization occurs between the SRR function 105 and the LRR function 115, which causes sufficient isolation between the two functions.
  • cross-polarization the polarized signals of the SRR function 105 and the LRR function 115 are polarized perpendicular to each other in a manner known per se, which effectively prevents the signals from being structurally or destructively superimposed at all. This is done by the primary radiator, in the present embodiment by the patches 160, 165, 170, 175 and 130. In Fig. 1 can be seen offset by 90 ° relative rotation alignment between them.
  • each feed has its own mixer diode 145 and 200 - 215, it may happen that via the power distribution network 220 - 230, 154, 240 received from the SRR feed 120
  • the SRR function 105 and the LRR function 115 are operated on different frequency bands, for example the LRR function 115 to 76-77 GHz and the SRR function to 77-81 GHz. With this measure, a mutual interference can be excluded even more efficient.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the antenna radar according to the invention, in which between the apertures of the patch array 130 of the SRR function 105 and in the
  • the signal paths of the two functions also have capacitive elements 140, 305 and mixer diodes 145, 310.
  • In the signal path behind the multiplexer 315 again takes place a capacitive coupling out 320 to a subharmonic mixer 155, for example.
  • a PLL At the end of the main signal path 325, in turn, there is a VCO 245 oscillating here with an oscillation frequency for generating mm waves.
  • the transmission / reception quality in said multiplex operation is known to be significantly determined by the quality of the electronic switch used, ie their insertion loss and their galvanic isolation properties.
  • the insertion loss should be as low as possible to avoid wasting signal power.
  • the above-mentioned isolation behavior determines to what extent undesired sidelobes of the
  • the said side lobe problem is also reduced, so that you can reduce the technical requirements of the switch with respect to isolation in reverse, which in turn costs for the corresponding electronic components can be saved. Also, because of the above-mentioned cross-polarization, said insertion loss decreases because the isolation requirements and the insertion loss are often interlinked.
  • the antenna radar according to the invention comprises two or even several transmission amplifiers (VCOs).
  • said multiplexer can also be realized in that - starting from a common voltage controlled oscillator (VCO) - each provides a separate transmission amplifier and only one of the transmit amplifier either in the required for the function DC operating point (eg the for a maximum output power required by the antenna operating point) runs, while the operating state of the respective other transmission amplifier of the path to be blocked comes to lie outside the necessary operating point.
  • VCO voltage controlled oscillator
  • FIG. 3 shows a preferred implementation of the multiplexer 400 shown in FIG. 2.
  • the output signal of the voltage-controlled mm-wave oscillator 245 already contained in FIG. 2 is first supplied to a conventional power divider 405 arranged at a crossing point 402.
  • a power output stage is arranged in the partial paths that form, namely a first power output stage 410 for the SRR function and a second power output stage 415 for the LRR function.
  • Reference numerals 420 and 425 refer to the feeder lines leading to the SRR feeds and the LRR feeds.

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Abstract

Bei einem eine Nahbereichsfunktion (105) und eine von der Nahbereichsfunktion (105) getrennt angeordnete Fernbereichsfunktion (115) umfassenden Antennenradarsystem, wobei die Nahbereichsfunktion (105) und die Fernbereichsfunktion (115) eine unterschiedliche Antennenapertur aufweisen, sind erfindungsgemäß Mittel zur gegenseitigen Kreuzpolarisation der mittels der Nahbereichsfunktion (105) und der Fernbereichsfunktion (115) ausgestrahlten und empfangenen Signale vorgesehen, wodurch eine möglichst effiziente signaltechnische Entkopplung zwischen der Nahbereichsfunktion (105) und der Fernbereichsfunktion (115) erreicht wird.

Description

Antennenradarsystem und Verfahren zu seinem Betrieb
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein bevorzugt in der Automobiltechnik einsetzbares
Antennenradarsystem sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Antennenradarsystems gemäß den Oberbegriffen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche.
Im Bereich der Automobiltechnik werden in hier betroffenen Radarsystemen meist monostatische Antennen eingesetzt, bei denen für ausgestrahlte und empfangene Signale (sog. „TX/RX-Feeds) eine gemeinsame Antennenlinse verwendet wird. Die Polarisationsachsen, d.h. die Achsen der zugehörigen elektrischen Feldvektoren dieser beiden Signale weisen in den genannten Radarsystemen meist einen Winkel von 45° auf, und zwar um sicherzustellen, daß die bei von einem entgegen kommenden, mit einem gleichen Radar ausgerüsteten Fahrzeug ausgehenden Signale gegenüber dem eigenen Empfangssignal kreuzpolarisiert empfangen werden. Aufgrund dieses Maßnahme werden störende Interferenzen zwischen den Signalen der beiden Fahrzeuge wirksam unterdrückt.
Im Bereich der Automobiltechnik werden bislang meist nur Fernradarsysteme (Long
Range Radar = LRR) zur Fernbereichsdetektion eingesetzt. Allerdings besteht in der Automobiltechnik auch ein zunehmender Bedarf am Einsatz von Nahradarsystemen (Short Range Radar = SRR) mit Nahbereichsdetektion, bspw. zur Durchführung von Abstandsmessungen in Fahrzeugkolonnen oder zur Verwendung als Einparkhilfe. Das Detektionsfeld für Nahbereichsanwendungen weist im Vergleich zu Fernbereichsanwendungen im allgemeinen einen wesentlich größeren Öffiiungswinkel auf. Aufgrund des kleineren EIRP-Wertes bei den Nahbereichsanwendungen weisen diese jedoch auch eine kürzere Reichweite auf. Der genannte EIRP(Equivalent Isotropie
Radiated Power)- Wert stellt eine reine Rechengröße dar und gibt an, mit welcher Sendeleistung man eine in alle Raumrichtungen gleichmäßig (isotrop) abstrahlende Antenne versorgen müßte, um im Fernfeld dieselbe Leistungsflußdichte zu erreichen, wie mit einer bündelnden Richtantenne in ihrer Hauptsenderichtung.
Aus diesen Gründen ist es nicht möglich, für die LRR- und die SRR-Funktion eine gemeinsame Antennenapertur vorzusehen.
Vorteile der Erfindung
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, in einem eingangs beschriebenen, bevorzugt in der Automobiltechnik einsetzbaren Antennenradarsystem gleichzeitig eine genannte Fernradarfunktion (LRR) und eine Nahradarfunktion (SRR) vorzusehen, wobei die LRR- und die SRR-Funktion jeweils eine unterschiedliche Antennenapertur aufweisen.
Aufgrund der Antennencharakteristik (vorgegebenes Strahlungsdiagramm) kommt es dabei allerdings zu einem Übersprechen (Kopplung) zwischen diesen beiden Funktionen. Zur Vermeidung der genannten Kopplung zwischen den LRR- und SRR-Funktionen ist erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, daß diese beiden mit den getrennten Aperturen versehenen Funktionen gegeneinander kreuzpolarisiert betrieben werden.
Aufrund der Kreuzpolarisation für die Nahradar- und die Fernradarfunktion wird eine äußerst wirksame Entkopplung zwischen diesen beiden Funktionen erreicht, so daß diese Funktionen ohne weiteres in ein einziges Antennenradarsystem integriert werden können.
Mit der Erfindung können die LRR- und die SRR-Funktion zeitlich wechselgeschaltet (multiplexed) oder zeitlich synchron betrieben werden, ohne daß es zu der genannten unerwünschten Kopplung zwischen den beiden Funktionen kommt. Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend, unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, anhand von Ausführungsbeispielen eingehender beschrieben, aus denen weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung hervorgehen. In der Zeichnung sind identische oder funktionell gleiche Bauteile mit übereinstimmenden Bezugszahlen versehen.
In der Zeichnung zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Antennenradars;
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer mittels eines Multiplexers wechselbetriebenen LRR- und SRR-Funktion; und
Fig. 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des in der Fig. 2 gezeigten Multiplexers.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Das in der Fig. 1 schematisch dargestellte Antennenradarsystem umfaßt eine mittels einer ersten gestrichelten Linie 100 abgegrenzte Nahbereichsfunktion 105 und eine mittels einer zweiten gestrichelten Linie 110 abgegrenzte Fernbereichsfunktion 115 („LRR- Feed"). Das Feed 130 („SRR-Feed") für die SRR-Funktion 105 und die Feeds 160, 165, 170, 175 für die LRR-Funktion 115 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel separat angeordnet. Die SRR-Funktion 105 und die LRR-Funktion 115 werden in dem Ausführungsbeispiel synchron, d.h. nicht mittels eines eingangs genannten Umschalters (bspw. eines Multiplexers) im Zeitmultiplexbetrieb betrieben.
Die SRR-Funktion 105 umfaßt eine aus einem „Patch- Array" 130 gebildete monostatische Antenne, wobei es auf die technischen Einzelheiten dieses Patch- Arrays 130 im vorliegenden Zusammenhang nicht ankommt. Ein solches Patch- Array für eine Hochfrequenzantenne ist bspw. in der zeitgleich von der Anmelderin eingereichten - A -
Patentanmeldung mit dem Anmelderaktenzeichen R. 307998 ausführlich beschrieben. Monostatisch bedeutet, daß die Antenne 130 nicht rotierend oder dgl. ausgebildet ist. Wie durch den Pfeil 120 angedeutet, erfolgt die SRR-Feed hier außerhalb der durch das Patch- Array 130 definierten Brennpunktebene. Mittels eines Filterelementes 140 erfolgt in an sich bekannter Weise am Punkt IFSRR eine Ableitung der in der Mischerdiode 145 gebildeten Zwischenfrequenz.
Das Eingangssignal wird mittels eines Hochfrequenz(HF)-Leiters 150 (Hohlleiters oder dgl.) an einen zweiten Leiter 152 kapazitiv 154 angekoppelt und mittels diesem zur Weiterverarbeitung in an sich bekannter Weise einem subharmonischen Mischer 155, vorliegend einer Phase-Lock-Loop (PLL), zugeführt.
Die ebenfalls monostatisch ausgebildete Antenne der LRR-Funktion 115 umfaßt im gezeigten Ausführungsbeispiel eine lineare Anordnung von vorliegend vier der genannten Patch- Arrays 160 - 175, wobei die Gesamtheit dieser Anordnung 160 - 175 in der durch die lineare Anordnung der Patch- Arrays 160 - 175 definierten Ebene eine stark bündelnde Antennenlinse für die LRR-Feeds bildet. Es versteht sich, daß die vorliegende Anzahl von vier Patch- Arrays nur bevorzugt ist und prinzipiell geringer oder größer als vier sein kann. Wie durch den Pfeil 125 angedeutet, befinden sich die LRR-Feeds in diesem Falle in der Brennpunktebene der genannten Anordnung 160 - 175 der vier Patch-
Arrays.
Entsprechend der beschriebenen SRR-Funktion 105 befinden sich in den einzelnen Signalwegen des durch die Patch- Arrays 160 - 175 definierten Antennenarrays an jeweiligen Punkten ,IFi, bis ,IF4, angeordnete, zu dem gleichen Zweck dienende
Filterelemente 180 - 195. In dem hinter diesen Filterelementen 180 - 195 weiterführenden Signalweg sind wiederum, ebenfalls zu dem genannten Zweck, Dioden 200 - 215 angeordnet.
Die Signalwege der einzelnen Patch-Arrays 160 - 175 werden nachfolgend an in zwei
Ebenen angeordneten Verknüpfungspunkten 220 - 230 baumartig zu einem einzigen Leiter 235 zusammengeführt. Mittels einer kapazitiven Ankopplung 240 ist auch dieser Leiter 235 mit dem subharmonischen Mischer 155 signaltechnisch verbunden. Der Leiter 235 selbst ist schließlich mit einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 245 verbunden. Die möglichen Eigenfrequenzen des VCO 245 liegen in dem vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel im Bereich zwischen 76 und 81 GHz. Für die LRR-Funktion 115 und die SRR-Funktion 105 wird demnach ein gemeinsames Frontend, d.h. VCO 245, Mischer 155, etc., verwendet.
An den Verknüpfungspunkten 220 - 230 sind zusätzlich jeweils parallel geschaltete Widerstände angeordnet, welche dazu dienen, die aufgeteilte Leistung zu symmetrisieren, und zwar bei etwa abweichender Anpassung der nachfolgenden Stufe.
Der in dem in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehene Betrieb der SRR-
Funktion 105 und der LRR-Funktion 115 erfolgt synchron, d.h. ohne ein Zeitmultiplexverfahren. Dieser Betrieb ist nur deshalb ohne Störung der beiden Funktionen untereinander möglich, da zwischen der SRR-Funktion 105 und der LRR- Funktion 115 erfindungsgemäß eine Kreuzpolarisation erfolgt, was eine ausreichende Isolation zwischen den beiden Funktionen bewirkt. Bei der Kreuzpolarisation werden die polarisierten Signale der SRR-Funktion 105 und der LRR-Funktion 115 in an sich bekannter Weise senkrecht zueinander polarisiert betrieben, wodurch wirksam verhindert wird, daß sich die Signale überhaupt konstruktiv oder destruktiv überlagern können. Dies erfolgt durch die Primärstrahler, im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die Patches 160, 165, 170, 175 sowie 130. In der Fig. 1 erkennt man die um 90° Relativdrehung versetzte Ausrichtung zwischen diesen.
Auch im Falle, daß - wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel - jedes Feed seine eigene Mischerdiode 145 bzw. 200 - 215 aufweist, kann es vorkommen, daß über das Leistungsverteilnetzwerk 220 - 230, 154, 240 die vom SRR-Feed 120 empfangene
Leistung auch zu den Mischerdioden 200 - 215 des LRR 115 durchleckt. Dieser Durchleckpfad besteht in an sich bekannter Weise zwischen den einzelnen LRR-Feeds der Patch-Arrays 160 - 175. Es ist deshalb auch in diesem Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn die während des LRR-Meßbetriebs synchron abstrahlende SRR- Apertur, welche beabsichtigt Ziele in einer Seitenzipfelablage der LRR-Apertur anstrahlt, diese Ziele in Kreuzpolarisation anstrahlt. Da reflektierende Ziele grundsätzlich die Polarisationsebene aufgrund der Reflektion nicht wesentlich drehen, werden von den Seitenzipfeln der LRR-Apertur diese reflektierten Leistungsanteile ebenfalls kreuzpolarisiert empfangen und damit mit zusätzlicher Seitenzipfel-Unterdrückung belegt.
Zur Erklärung der genannten Seitenzipfel der LRR- Apertur wird darauf hingewiesen, daß Richtantennen bekanntermaßen nicht nur in ihre eigentliche Senderichtung senden, sondern technisch bedingt in geringem Maß auch in andere Richtungen. Diese unerwünschten Erweiterungen des Antennendiagramms nennt man „Nebenzipfel" oder „Nebenkeulen". Die Nebenzipfel sind zwar in der Regel 50- bis 100-fach schwächer als die Abstrahlung in ihre Hauptsenderichtung, haben jedoch in dem vorliegenden Anwendungsfeld der Automobiltechnik eine gewisse Bedeutung, da hierdurch auch außerhalb der Hauptstrahlrichtung befindliche Objekte detektiert werden können.
Es ist anzumerken, daß durch die vorgeschlagene Kreuzpolarisation zwischen der SRR- Funktion 105 und der LRR-Funktion 115 eine mögliche Interferenz eines entgegenkommenden LRR-Signals im SRR-Patch 130 lediglich kopolarisiert auftritt.
Somit entfällt hier der zusätzliche Störunterdrückungsanteil. Gegenüber einem entgegenkommenden SRR-Signal gilt die Störunterdrückung jedoch weiterhin.
In einer Ausführungsvariante werden die SRR-Funktion 105 und die LRR-Funktion 115 auf unterschiedlichen Frequenzbändern betrieben, und zwar bspw. die LRR-Funktion 115 auf 76-77 GHz und die SRR-Funktion auf 77-81 GHz. Mit dieser Maßnahme läßt sich eine gegenseitige Störbeeinflussung noch effizienter ausschließen.
Die Fig. 2 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Antennenradars, bei dem zwischen den Aperturen des Patch- Arrays 130 der SRR-Funktion 105 und der in der
Fig. 2 baueinheitlich dargestellten LRR-Funktion 300 mittels eines Umschalters, vorliegend eines an sich bekannten Multiplexers 315, zeitlich fortlaufend umgeschaltet wird. Die Signalwege der beiden Funktionen weisen ebenfalls kapazitive Elemente 140, 305 und Mischerdioden 145, 310 auf. Im Signalweg hinter dem Multiplexer 315 erfolgt wiederum eine kapazitive Auskopplung 320 zu einem subharmonischen Mischer 155, bspw. einer PLL. Am Ende des Haupt-Signalweges 325 befindet sich wiederum ein vorliegend mit einer Schwingungsfrequenz zur Erzeugung von mm- Wellen schwingender VCO 245. Die Sende-/Empfangsqualität im genannten Multiplexbetrieb ist bekanntermaßen maßgeblich durch die Güte der verwendeten elektronischen Umschalter, d.h. ihren Einfügeverlust und ihre galvanischen Isolationseigenschaften, bestimmt. Der Einfügeverlust sollte möglichst gering sein, um keine Signalleistung zu verschwenden. Das genannte Isolationsverhalten bestimmt, inwieweit unerwünschte Nebenzipfel des
Antennendiagramms entstehen, und zwar dadurch, daß die nur begrenzt abgekoppelte Antenne ebenfalls sendet/empfängt. Dies ist besonders für das LRR 115, 300 problematisch, da gerade bei diesem solche unerwünschten Einstrahlungen (sog. „clutter") im Nebenzipfel besonders häufig auftreten.
Dank der Erfindung wird zudem das genannte Nebenzipfelproblem vermindert, so daß man im Umkehrschluß die genannten technischen Anforderungen an die Umschalter hinsichtlich Isolation verringern kann, wodurch wiederum Kosten für die entsprechenden elektronischen Bauteile eingespart werden können. Auch verringert sich aufgrund der genannten Kreuzpolarisation der genannte Einfügeverlust, da die Isolationsanforderungen und die Einfügungsdämpfung häufig miteinander verknüpft sind.
In einer Ausführungsvariante umfaßt das erfϊndungsgemäße Antennenradar zwei oder sogar mehrere Sendeverstärker (VCOs). In diesem Beispiel kann der genannte Multiplexer auch dadurch realisiert werden, daß man - ausgehend von einem gemeinsamen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) - jeweils einen separaten Sendeverstärker vorsieht und jeweils nur einen der Sendeverstärker wahlweise in den für die Funktion erforderlichen DC-Betriebspunkt (z.B. den für eine maximale Ausgangsleistung der Antenne erforderlichen Arbeitspunkt) fährt, während der Betriebszustand des jeweils anderen Sendeverstärkers des zu blockenden Pfades außerhalb des notwendigen Betriebspunktes zu liegen kommt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel mit Zeitmultiplexbetrieb ist vorgesehen, den BIAS der Mischerdiode des unbenutzten Pfades so stark durchzusteuern, daß die Diode für die Sendeleistung dieses Pfades eine starke Reflektionsstelle darstellt, so daß dadurch die Emission von Sendeleistung in diesem Pfad unterbunden wird. Damit wird der unbalanzierte Mischer gleichzeitig zu einem Sendeschalter. Die Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Implementierung des in der Fig. 2 gezeigten Multiplexers 400. Das Ausgangssignal des bereits in der Fig. 2 enthaltenen spannungsgesteuerten mm- Wellen Oszillators 245 wird zunächst einem an einem Kreuzungspunkt 402 angeordneten üblichen Leistungsteiler 405 zugeführt. In den sich dabei bildenden Teilpfaden ist jeweils eine Leistungsendstufe angeordnet, und zwar eine erste Leistungsendstufe 410 für die SRR-Funktion und eine zweite Leistungsendstufe 415 für die LRR-Funktion. Mit den Bezugszeichen 420 und 425 sind die zu den SRR-Feeds und den LRR-Feeds führenden Speiseleitungen referenziert.

Claims

Patentansprüche
1. Antennenradarsystem umfassend eine Nahbereichsfunktion (105) und eine von der Nahbereichsfunktion (105) getrennt angeordnete Fernbereichsfunktion (115), wobei die Nahbereichsfunktion (105) und die Fernbereichsfunktion (115) eine jeweils unterschiedliche Antennenapertur aufweisen, gekennzeichnet durch Mittel zur gegenseitigen Kreuzpolarisation der mittels der Nahbereichsfunktion (105) und der Fernbereichsfunktion (115) ausgestrahlten und empfangenen Signale, wodurch eine möglichst effiziente signaltechnische Entkopplung zwischen der Nahbereichsfunktion (105) und der Fernbereichsfunktion (115) erreicht wird.
2. Antennenradarsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Leitungsnetzwerk (220 - 230), mittels dessen die Nahbereichsfunktion (105) und die Fernbereichsfunktion (115) synchron betrieben werden.
3. Antennenradarsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen
Wechselschalter, bevorzugt einen Multiplexer, mittels dessen die Nahbereichsfunktion (105) und die Fernbereichsfunktion (115) im Wechsel betrieben werden.
4. Antennenradarsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mischerdiode (145), einen ersten Hochfrequenzleiter 150, der an einen zweiten Hochfrequenzleiter (152) kapazitiv (154) angekoppelt ist, welcher mit einem subharmonischen Mischer (155) verbunden ist.
5. Antennenradarsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernbereichsfunktion (115) eine lineare Anordnung von n Patch- Arrays (160 - 175) umfaßt, welche eine bündelnde Antennenlinse bildet.
6. Antennenradarsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der
Fernbereichfunktion (115) ein- bzw. austretende Signale in der Brennpunktebene der linearen Anordnung der n Patch-Arrays (160 - 175) ein- bzw. austreten.
7. Antennenradarsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den n Patch-Arrays (160 - 175) nachfolgenden Signalwege an in zwei Ebenen angeordneten Verknüpfungspunkten (220 - 230) baumartig zu einem einzigen HF-Leiter (235) zusammengeführt werden.
8. Antennenradarsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der HF- Leiter (235) mit einem Sendeverstärker (245), bevorzugt einem spannungsgesteuerten
Oszillator, verbunden ist.
9. Antennenradarsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz des Sendeverstärkers (245) im Bereich zwischen 76 und 81 GHz liegt.
10. Antennenradarsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahbereichsfunktion (105) und die Fernbereichsfunktion (115) auf unterschiedlichen Frequenzbändern betrieben werden, und zwar die Fernbereichsfunktion (115) bevorzugt auf 76-77 GHz und die Nahbereichsfunktion (105) bevorzugt auf 77-81 GHz.
11. Antennenradarsystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Sendeverstärker, wobei eine Umschaltung zwischen der Nahbereichsfunktion (105) und der Fernbereichsfunktion (115) dadurch realisiert wird, daß man jeweils nur einen der wenigstens zwei Sendeverstärker in einen gleichspannungsmäßigen Betriebspunkt fährt, während der Betriebszustand des jeweils anderen Sendeverstärkers außerhalb des genannten Betriebspunktes zu liegen kommt.
12. Antennenradarsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung der Mischerdiode (145) eines jeweils unbenutzten Pfades so stark durchgesteuert wird, daß eine für die Sendeleistung dieses Pfades zuständige Diode eine Reflektionsstelle darstellt, so daß die Emission der Sendeleistung in diesem Pfad unterbunden wird.
13. Verfahren zum Betrieb eines Antennenradarsystems umfassend eine Nahbereichsfunktion (105) und eine von der Nahbereichsfunktion (105) getrennt angeordnete Fernbereichsfunktion (115), wobei die Nahbereichsfunktion (105) und die Fernbereichsfunktion (115) eine jeweils unterschiedliche Antennenapertur aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahbereichsfunktion (105) und die Fernbereichsfunktion (115) kreuzpolarisiert betrieben werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahbereichsfunktion (105) und die Fernbereichsfunktion (115) synchron oder im
Wechselbetrieb betrieben werden.
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