雷達及交通工具的製作方法
2023-05-29 18:10:16 4
本實用新型涉及雷達領域，具體而言，涉及一種雷達及交通工具。
背景技術：
目前，在汽車等民用交通工具場景下，一般24GHz和77GHz雷達具有從100MHz到1GHz的工作帶寬，以及從1.5m到0.15m的距離解析度，遠距離和近距離結合雷達一般帶寬不超過500MHz，而這種距離解析度不能達到區分類似行人等小物體的能力，雷達所採用的天線也不具備寬帶特性。
針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現要素：
本實用新型實施例提供了一種雷達及交通工具，以至少解決相關技術中雷達的距離解析度低的技術問題。
根據本實用新型實施例的一個方面，提供了一種雷達，包括：至少一個發射天線，用於發送電磁波信號以探測上述雷達周圍的目標物；至少一個接收天線，用於接收回波信號，其中，上述回波信號為上述雷達周圍的目標物在接收到上述發射天線發射的上述電磁波信號後反饋回來的信號，上述回波信號中攜帶有上述雷達周圍的目標物的信息；轉換模塊，用於切換上述至少一個發射天線在方位向上的遠距探測模式和近距探測模式，以及切換上述至少一個接收天線在方位向上的遠距探測模式和近距探測模式。
進一步地，在上述遠距探測模式下，上述至少一個發射天線為第一窄波束天線；和/或在上述遠距探測模式下，上述至少一個接收天線為第二窄波束天線。
進一步地，在上述近距探測模式下，上述至少一個發射天線為第一寬波束天線；和/或在上述近距探測模式下，上述至少一個接收天線為第二寬波束天線。
進一步地，上述至少一個發射天線為第一寬波束天線的情況下，上述第一寬波束天線為第一寬帶天線，其中，上述第一寬帶天線包括：至少一個第一寬帶天線單元，用於發射電磁波信號；寬帶饋電網絡，與上述至少一個第一寬帶天線單元相連，用於對上述至少一個第一寬帶天線單元進行口面加權運算，和/或，在上述至少一個接收天線為第二寬波束天線的情況下，上述第二寬波束天線為第二寬帶天線，其中，上述第二寬帶天線包括：至少一個第二寬帶天線單元，用於接收回波信號；寬帶饋電網絡，與上述至少一個第二寬帶天線單元相連，用於對上述至少一個第二寬帶天線單元進行口面加權運算。
進一步地，在上述至少一個發射天線包括多個發射天線的情況下，且在俯仰方向上上述多個發射天線向上或向下偏移第一預設距離，以探測上述雷達周圍的目標物的高度信息；和/或在上述至少一個接收天線包括多個接收天線的情況下，在俯仰方向上上述多個接收天線向上或向下偏移第二預設距離，以探測上述雷達周圍的目標物的高度信息。
進一步地，上述第一預設距離為上述多個發射天線發射的電磁波信號的波長的倍數；和/或上述第二預設距離為上述多個接收天線接收的回波信號的波長的倍數。
進一步地，每一個上述發射天線分別連接一個發射通道；和/或每一個上述接收天線分別連接一個接收通道。
進一步地，所有的上述發射天線通過各自的發射通道同時或分時工作；和/或所有的上述接收天線通過各自的接收通道同時或分時工作。
進一步地，上述雷達還包括：處理模塊，用於處理上述目標物的信息，以得到雷達探測結果；射頻模塊，用於將上述目標物的信息傳輸給上述處理模塊。
根據本實用新型的另一方面，還提供了一種交通工具，包括：上述的雷達，其中，上述雷達設置在上述交通工具上。
在本實用新型實施例中，採用一種雷達，包括：至少一個發射天線，用於發送電磁波信號以探測上述雷達周圍的目標物；至少一個接收天線，用於接收回波信號，其中，上述回波信號為上述雷達周圍的目標物在接收到上述發射天線發射的上述電磁波信號後反饋回來的信號，上述回波信號中攜帶有上述雷達周圍的目標物的信息；轉換模塊，用於切換上述至少一個發射天線在方位向上的遠距探測模式和近距探測模式，以及切換上述至少一個接收天線在方位向上的遠距探測模式和近距探測模式，達到了提高雷達的距離解析度目的，從而實現了雷達遠近距離高解析度分辨行人等小物體的能力，具備行人識別功能的技術效果，進而解決了相關技術中雷達的距離解析度低的技術問題。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：
圖1是根據本實用新型實施例的一種可選的雷達的示意圖；
圖2是根據本實用新型實施例的一種可選的天線的示意圖；
圖3是根據本實用新型實施例的另一種可選的天線的示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本實用新型保護的範圍。
需要說明的是，本實用新型的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的本實用新型的實施例能夠以除了在這裡圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
實施例1
根據本實用新型實施例，提供了一種雷達實施例，圖1是根據本實用新型實施例的一種可選的雷達的示意圖；如圖1所示，該雷達包括：至少一個發射天線，用於發送電磁波信號以探測雷達周圍的目標物；至少一個接收天線，用於接收回波信號，其中，回波信號為雷達周圍的目標物在接收到發射天線發射的電磁波信號後反饋回來的信號，回波信號中攜帶有雷達周圍的目標物的信息；轉換模塊(圖1中未示出)，用於切換至少一個發射天線在方位向上的遠距探測模式和近距探測模式，以及切換至少一個接收天線在方位向上的遠距探測模式和近距探測模式。
也即，在雷達的發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線，使信號通過發射端與接收端的多個天線傳送和接收。並且，多個發射天線和接收天線都為寬帶天線，接收的回波信號是由發射天線發送的電磁波信號探測目標物時，有目標物反饋回來的波信號，該信號中攜帶有目標物的信息包括目標物的大小，周圍的障礙物大小等其他信息，通過轉換模塊，在對雷達周圍的目標物進行探測時，根據實際情況對方位向的探測，切換至少一個發射天線在方位向上的遠距探測模式和近距探測模式，可以實現對不同方位向的目標物的探測。
在本實用新型實施例中，採用一種雷達，包括：至少一個發射天線，用於發送電磁波信號以探測上述雷達周圍的目標物；至少一個接收天線，用於接收回波信號，其中，上述回波信號為上述雷達周圍的目標物在接收到上述發射天線發射的上述電磁波信號後反饋回來的信號，上述回波信號中攜帶有上述雷達周圍的目標物的信息；轉換模塊，用於切換上述至少一個發射天線在方位向上的遠距探測模式和近距探測模式，以及切換上述至少一個接收天線在方位向上的遠距探測模式和近距探測模式，達到了提高雷達的距離解析度目的，從而實現了雷達遠近距離高解析度分辨行人等小物體的能力，具備行人識別功能的技術效果，進而解決了相關技術中雷達的距離解析度低的技術問題。
可選地，在遠距探測模式下，至少一個發射天線為第一窄波束天線；和/或在遠距探測模式下，至少一個接收天線為第二窄波束天線。可選地，在近距探測模式下，至少一個發射天線為第一寬波束天線；和/或在近距探測模式下，至少一個接收天線為第二寬波束天線。需要說明的是，不同的第一窄波束天線或第二窄波束天線發射或接收的電磁波信號波長可以是不同的，也可以是相同的。
天線的組成可以是多種的，圖2是根據本實用新型實施例的一種可選的天線的示意圖，如圖2所示，天線包括多個天線單元和饋電網絡。可選的，在近距探測模式下，至少一個發射天線為第一寬波束天線的情況下，第一寬波束天線為第一寬帶天線，其中，第一寬帶天線包括：至少一個第一寬帶天線單元，用於發射電磁波信號；寬帶饋電網絡，與至少一個第一寬帶天線單元相連，用於對至少一個第一寬帶天線單元進行口面加權運算，和/或，在至少一個接收天線為第二寬波束天線的情況下，第二寬波束天線為第二寬帶天線，其中，第二寬帶天線包括：至少一個第二寬帶天線單元，用於接收回波信號；寬帶饋電網絡，與至少一個第二寬帶天線單元相連，用於對至少一個第二寬帶天線單元進行口面加權運算。
也即，在近距探測模式下，至少一個發射天線為第一寬波束天線和/或至少一個接收天線為第二寬波束天線的情況下，第一寬波束天線為第一寬帶天線和/或第二寬波束天線為第二寬帶天線時，每個接收天線和/或發射天線由若干寬帶天線單元和寬帶饋電網絡組成(通常為並聯饋電網絡，寬帶饋電網絡可以對天線實現口面加權，達到低副瓣、波束賦形等特性；為了結構緊湊，通常為微帶形式)，達到大於5％的相對帶寬，即在77GHz頻段有大於4G的工作帶寬，達到3.75cm的高解析度；在大於100GHz頻段，能夠達到大於6G的工作帶寬，達到2.5cm的高解析度，以達到分辨行人等小物體的能力，具備行人識別功能。
可選的，圖3是根據本實用新型實施例的另一種可選的天線的示意圖，由圖3可知，圖中的天線單元的高度是不同的，因此，可選的，在至少一個發射天線包括多個發射天線的情況下，且在俯仰方向上多個發射天線向上或向下偏移第一預設距離，以探測雷達周圍的目標物的高度信息；和/或在至少一個接收天線包括多個接收天線的情況下，在俯仰方向上多個接收天線向上或向下偏移第二預設距離，以探測雷達周圍的目標物的高度信息。通過一個或多個在俯仰偏移一定距離的發射和/或接收天線發射或接收的信號，可以與未偏移的發射和/或接收天線發射或接收的信號對比，如相位和/或幅度比較，對目標在俯仰向的高度信息進行探測。
可選的，第一預設距離為多個發射天線發射的電磁波信號的波長的倍數；和/或第二預設距離為多個接收天線接收的回波信號的波長的倍數。例如，預設距離為至少一個發射天線所發射的信號的波長的一半，和/或至少一個接收天線所接收的信號的波長的一半。
需要說明的是，其中一個或多個發射和/或接收天線在俯仰方向向上和/或向下偏離其他天線一定的距離，通常俯仰偏移量為二分之一的波長，以避免出現俯仰角度探測模糊的問題，當然也可以是其他預設距離，可根據實際情況確定。一個或多個發射和/或接收天線也可設計為在俯仰方向不同的的波束指向，以滿足對不同高度物體的探測。
可選的，每一個發射天線分別連接一個發射通道；和/或每一個接收天線分別連接一個接收通道。也即，雷達包括至少一個發射天線和至少一個接收天線，每個發射天線連接一個發射通道進行發射信號，每個接收天線連接一個接收通道進行接收信號，發射天線或接收天線可以是俯仰窄波束，方位寬波束天線等。
可選的，所有的發射天線通過各自的發射通道同時或分時工作；和/或所有的接收天線通過各自的接收通道同時或分時工作。即根據探測角度和探測距離，一個或多個發射天線和一個或多個接收天線同時或分時工作，可以充分利用天線口徑，通過多發送多接收天線和數字波束合成等技術實現一維方位向遠距窄角度或近距寬角度高解析度探測
可選的，雷達還包括：雷達還包括：處理模塊，用於處理目標物的信息，以得到雷達探測結果；射頻模塊，用於將目標物的信息傳輸給處理模塊。
此外，將上述雷達與SAR成像功能一起使用，可以實現距離向和方位向的高解析度探測。在通過多發送多接收天線和數字波束合成等技術實現了一維方位向遠距窄角度或近距寬角度高解析度探測的同時，對距離向實現高解析度探測，從而實現對類似行人等小目標的探測。
實施例2
根據本實用新型的另一方面，還提供了一種交通工具，包括：雷達，其中，上述雷達設置在上述交通工具上。該雷達包括：至少一個發射天線，用於發送電磁波信號以探測雷達周圍的目標物；至少一個接收天線，用於接收回波信號，其中，回波信號為雷達周圍的目標物在接收到發射天線發射的電磁波信號後反饋回來的信號，回波信號中攜帶有雷達周圍的目標物的信息；轉換模塊，用於切換至少一個發射天線在方位向上的遠距探測模式和近距探測模式，以及切換至少一個接收天線在方位向上的遠距探測模式和近距探測模式。可選地，在遠距探測模式下，至少一個發射天線為第一窄波束天線；和/或在遠距探測模式下，至少一個接收天線為第二窄波束天線。可選地，在近距探測模式下，至少一個發射天線為第一寬波束天線；和/或在近距探測模式下，至少一個接收天線為第二寬波束天線。可選地，至少一個發射天線為第一寬波束天線的情況下，第一寬波束天線為第一寬帶天線，其中，第一寬帶天線包括：至少一個第一寬帶天線單元，用於發射電磁波信號；寬帶饋電網絡，與至少一個第一寬帶天線單元相連，用於對至少一個第一寬帶天線單元進行口面加權運算，和/或，在至少一個接收天線為第二寬波束天線的情況下，第二寬波束天線為第二寬帶天線，其中，第二寬帶天線包括：至少一個第二寬帶天線單元，用於接收回波信號；寬帶饋電網絡，與至少一個第二寬帶天線單元相連，用於對至少一個第二寬帶天線單元進行口面加權運算。可選地，在至少一個發射天線包括多個發射天線的情況下，且在俯仰方向上多個發射天線向上或向下偏移第一預設距離，以探測雷達周圍的目標物的高度信息；和/或在至少一個接收天線包括多個接收天線的情況下，在俯仰方向上多個接收天線向上或向下偏移第二預設距離，以探測雷達周圍的目標物的高度信息。可選地，第一預設距離為多個發射天線發射的電磁波信號的波長的倍數；和/或第二預設距離為多個接收天線接收的回波信號的波長的倍數。可選地，每一個發射天線分別連接一個發射通道；和/或每一個接收天線分別連接一個接收通道。可選地，所有的發射天線通過各自的發射通道同時或分時工作；和/或所有的接收天線通過各自的接收通道同時或分時工作。可選地，雷達還包括：處理模塊，用於處理目標物的信息，以得到雷達探測結果；射頻模塊，用於將目標物的信息傳輸給處理模塊。
其中，交通工具可以是汽車，如新能源汽車，也可以是摩託車或輪船等交通工具，在此不再限定。雷達可以設置在交通工具的外表面，或者其他便於安裝的地方，如安裝在汽車的車燈內，或者汽車的車頂上，安裝的位置在此不再限定。
在本實用新型實施例中，達到了提高雷達的距離解析度目的，從而實現了雷達近距離高解析度分辨行人等小物體的能力，具備行人識別功能的技術效果，進而解決了相關技術中雷達的距離解析度低的技術問題。
需要說明的是，實施例2中的雷達與實施例1中雷達是相同或相類似的，在此不再贅述。
上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
在本實用新型的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。
以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。