雷达及切换致能阵列天线的方法技术

一种雷达及切换致能阵列天线的方法。该雷达包括：一收发器、一多发多收阵列天线、一相位阵列天线以及一控制单元；该多发多收阵列天线耦接该收发器，包括多个第一发射子阵列及多个接收子阵列；该相位阵列天线耦接该收发器，包括多个第二发射子阵列以及该些接收子阵列；该控制单元耦接至该收发器，经配置以切换致能该些第一发射子阵列以致能该多发多收阵列天线，或切换致能该些第二发射子阵列以致能该相位阵列天线。本发明专利技术提供的一种同时包括MIMO阵列天线以及相位阵列天线的雷达，可同时具备这两种阵列天线的优点。并且，本发明专利技术提出的切换致能阵列天线的方法，可因应于当下的情境致能较合适的阵列天线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种雷达及切换致能(switching to enable)阵列天线的方法。
技术介绍
阵列天线是多个相同的天线按一定规律排列组成的天线系统，其广泛地应用于雷达系统中，如微波/毫米波雷达系统。在公知技术中，天线阵列可实现为多发多收(Multiple Input Multiple Output，MIMO)阵列天线或相位阵列(Phased Array)天线的形态。在公知技术中，MIMO阵列天线可藉由例如推迟发送时间的方式来传送信号。并且，通过适当的选择发送时间差，MIMO阵列天线的接收端可以辨识来自不同障碍物的反射信号。此外，藉由天线摆放位置的不同，MIMO阵列天线也可以形成新的虚拟阵列天线(Virtual Array Antenna)，进而提高角度分辨率(Angular Resolution)。另一方面，相位阵列天线则是利用大量独立控制的小型天线元件(一般称为移相器)排列成天线阵面，并藉由控制各天线元件发射的时间差来合成不同相位(指向)的主波瓣。具体而言，相位阵列天线各移相器发射的电磁波以相长干涉强化并合成一个接近笔直的雷达主波瓣，而旁波瓣则由于相消干涉而大幅减低。相位阵列天线运作时，其控制系统可将所需的波瓣指向送至后端的波瓣控制单元。接着，波瓣控制单元可据此计算出每个移相器发射电磁波的时间并对移相器下达指令，使得各移相器发射的电磁波相互干涉而形成所需要的波瓣。由于可产生较高增益的主波瓣，因此相位阵列可达到的检测距离也较长。虽然MIMO阵列天线以及相位阵列天线个别有角度分辨率高以及长检测距离的优点，但反面而言，MIMO阵列天线以及相位阵列天线也个别有短检测距离及角度分辨率低的缺点。因此，若能整合上述两种天线阵列并让其个别在适当时机发挥功效的话，势必可有效地提升雷达检测的表现。因此，需要提供一种雷达及切换致能阵列天线的方法来满足上述需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种同时包括MIMO阵列天线以及相位阵列天线的雷达，其可同时具备这两种阵列天线的优点。并且，本专利技术亦提出切换致能阵列天线的方法，其可因应于当下的情境致能较合适的阵列天线。本专利技术提供一种雷达，该雷达包括一收发器、一多发多收阵列天线、一相位阵列天线以及一控制单元；该多发多收阵列天线耦接该收发器，包括多个第一发射子阵列及多个接收子阵列；该相位阵列天线耦接该收发器，包括多个第二发射子阵列以及该些接收子阵列；该控制单元耦接至该收发器，经配置以切换致能该些第一发射子阵列以致能该多发多收阵列天线，或切换致能该些第二发射子阵列以致能该相位阵列天线。本专利技术提供一种切换致能阵列天线的方法，适于包括多发多收阵列天线以及相位阵列天线的雷达中的控制单元。所述方法包括：判断是否可取得全球定位系统(GPS)信号；若是，依据全球定位系统信号判断雷达是否位于特定路段上；若是，切换致能所述多个第二发射子阵列以致能相位阵列天线。本专利技术提供一种切换致能阵列天线的方法，该方法应用于一雷达，该雷达包括一多发多收阵列天线、一相位阵列天线以及一控制单元，所述方法包括：判断是否可取得一全球定位系统信号；若是，依据该全球定位系统信号判断该雷达是否位于一特定路段上；若是，切换致能该些第二发射子阵列以致能该相位阵列天线。基于上述，本专利技术实施例提出的雷达同时配置有MIMO阵列天线以及相位阵列天线，因而可同时具有这两种阵列天线的优点，进而改善了仅包括其中一种阵列天线的公知雷达的缺点。另外，本专利技术提出的方法可依据是否可取得GPS信号和/或雷达的移动速度是否大于预设门限值来切换致能MIMO阵列天线或相位阵列天线，因而能够让雷达因应于各种不同的情境使用较为适合的阵列天线来进行检测。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。附图说明图1是依据本专利技术的一实施例绘示的雷达示意图。图2是依据本专利技术的一实施例绘示的雷达示意图。图3是依据图2实施例绘示的虚拟阵列天线辐射场型图。图4是依据图2实施例绘示的相位阵列天线中的第二发射子阵列的天线辐射场型图。图5是依据图2及图4实施例绘示的多个接收子阵列的天线辐射场型图。图6是依据本专利技术的一实施例绘示的双向(two-way)场型图。图7是依据本专利技术的一实施例绘示的切换致能阵列天线的方法。图8A是依据本专利技术的一实施例绘示的当雷达位于特定路段时检测其他交通工具的示意图。图8B是依据图8A实施例绘示的当雷达不位于特定路段时检测其他交通工具的示意图。主要组件符号说明：100、200、810 雷达110、210 收发器120、220 MIMO阵列天线130、230 相位阵列天线140、240 控制单元800、820～860 车辆D1 第一距离D2 第二距离D3 第三距离PA1 第一块状天线PA2 第二块状天线PC1、PC2 相位中心R1～R8 接收子阵列RX1～RX16、TX1～TX4、 场型RX1’～RX8’、RX1”～RX8”、815、815’S710～S750 步骤T1_1、T1_2 第一发射子阵列T2_1～T2_4 第二发射子阵列具体实施方式图1是依据本专利技术的一实施例绘示的雷达示意图。在本实施例中，雷达100例如是车用雷达、军用雷达或是其他类似用途的雷达，但可不限于此。雷达100包括收发器110、MIMO阵列天线120、相位阵列天线130以及控制单元140。收发器110可包括传送器电路、接收器电路、模拟转数字(analog-to-digital，A/D)转换器、数字转模拟(digital-to-analog，D/A)转换器、低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)、混波器、滤波器、匹配电路、传输线、功率放大器(power amplifier，PA)和/或本地储存媒介等组件，用以处理欲通过MIMO阵列天线120以及相位阵列天线130发射的信号，或是经由MIMO阵列天线120以及相位阵列天线130接收的信号。MIMO阵列天线120例如可实现为巴特勒矩阵(Butler matrix)或其他的类似的波束成形天线阵列，但可不限于此。MIMO阵列天线120包括耦接于收发器110的第一发射子阵列T1_1、T1_2、接收子阵列R1及R2。相位阵列天线130包括耦接于收发器110的第二发射子阵列T2_1、T2_2、接收子阵列R1及R2。在本实施例中，MIMO阵列天线120以及相位阵列天线1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达，该雷达包括：一收发器；一多发多收阵列天线，该多发多收阵列天线耦接该收发器，包括多个第一发射子阵列及多个接收子阵列；一相位阵列天线，该相位阵列天线耦接该收发器，包括多个第二发射子阵列以及该些接收子阵列；以及一控制单元，该控制单元耦接至该收发器，经配置以切换致能该些第一发射子阵列以致能该多发多收阵列天线，或切换致能该些第二发射子阵列以致能该相位阵列天线。

【技术特征摘要】
1.一种雷达，该雷达包括：一收发器；一多发多收阵列天线，该多发多收阵列天线耦接该收发器，包括多个第一发射子阵列及多个接收子阵列；一相位阵列天线，该相位阵列天线耦接该收发器，包括多个第二发射子阵列以及该些接收子阵列；以及一控制单元，该控制单元耦接至该收发器，经配置以切换致能该些第一发射子阵列以致能该多发多收阵列天线，或切换致能该些第二发射子阵列以致能该相位阵列天线。2.如权利要求1所述的雷达，其中该些第一发射子阵列及该些第二发射子阵列配置于该收发器的一第一侧，且该些接收子阵列配置于该收发器的一第二侧，其中该第一侧相对于该第二侧。3.如权利要求2所述的雷达，其中该些第一发射子阵列及该些第二发射子阵列个别包括排列为直线的多个第一块状天线，且该些接收子阵列个别包括排列为直线的多个第二块状天线。4.如权利要求3所述的雷达，其中该些第一发射子阵列及该些第二发射子阵列平行排列于一第一平面上，且各该第一发射子阵列及各该第二发射子阵列的相位中心彼此对齐，其中，该些接收子阵列平行排列于一第二平面上，且各该接收子阵列的相位中心彼此对齐，其中，该些第一发射子阵列中的两个相距一第一距离，且该些接收子阵列中相邻的两个接收子阵列相距一第二距离，其中，该第一距离为该第二距离的8倍。5.如权利要求1所述的雷达，其中，该些第二发射子阵列配置于该些第一发射子阵列中的两个之间。6.如权利要求5所述的雷达，其中该控制单元经配置以：判断是否可取得一全球定位系统信号；若是，依据该全球定...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国书，李政达，萧兴隆，
申请(专利权)人：启碁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71