本技術屬于毫米波雷達,特別是一種路側4d毫米波雷達天線陣列。
背景技術:
1、4d毫米波雷達在路側感知場景已獲得廣泛應用,毫米波雷達角分辨率的提高依賴于天線孔徑的提高,同時,實際的檢測效果也依賴于陣列的旁瓣抑制比。較高的旁瓣抑制可有效提升接收信號的信噪比。現有的4d毫米波雷達天線陣列,多采用矩形結構,優點是設計仿真較容易實現,缺點是mimo后重復通道過多,通道利用率不高,不利于旁瓣抑制。
技術實現思路
1、本實用新型的目的在于針對上述現有技術存在的問題,提供一種路側4d毫米波雷達天線陣列。
2、實現本實用新型目的的技術解決方案為:一種路側4d毫米波雷達天線陣列,該天線陣列利用斜向通道可同時應用于方位向和俯仰向計算的特征,通過斜向陣列和水平向陣列的組合,在有限物理空間內同時保證方位維和俯仰維的陣列口徑;同時,天線陣列在水平和俯仰兩個維度均設有多個接收通道,且各陣元的間距設置確保合理的空間采樣間隔,在保證天線口徑的同時,能實現較高的旁瓣抑制。
3、進一步地,所述天線陣列包括一組接收陣列和兩組發射陣列,其中接收陣列包括m個接收陣元,兩組發射陣列各包括m/2個發射陣元;
4、其中一組發射陣列包括m/2個寬波束陣元,為近距發射陣列,用于覆蓋近距目標;另一組發射陣列包括m/2個窄波束陣元,為遠距發射陣列,用于覆蓋遠距目標;所述近距目標、遠距目標根據實際情況自定義劃分;
5、m個接收陣元包括若干個斜向排列的陣元和若干個水平排列的陣元,且水平排列和斜向排列復用一個陣元;
6、每組發射陣列包括若干個斜向排列的陣元和若干個水平排列的陣元,水平排列和斜向排列復用一個陣元。
7、進一步地,所述發射陣列和接收陣列中的斜向排列的陣元均為從左上到右下的排列方式。
8、進一步地,所述m=16。
9、進一步地,所述近距發射陣列、遠距發射陣列均包括5個水平排列的陣元和4個斜向排列的陣元;所述接收陣列包括8個斜向排列的陣元和9個水平排列的陣元。
10、進一步地,所述近距發射陣列中,水平排列的陣元的間距,從左至右依次為:2.5λ、4.5λ、2.5λ、5.5λ;斜向排列的陣元的水平間距,從左至右依次為:2λ、3.5λ、5.5λ,斜向排列的陣元的垂直間距,從上向下依次為:11λ、13.5λ、1.5λ,其中λ為波長。
11、進一步地,所述遠距發射陣列中,水平排列的陣元的間距,從左至右依次為:2.5λ、4.5λ、2.5λ、5.5λ;斜向排列的陣元的水平間距,從左至右依次為:2λ、7.5λ、6λ,斜向排列的陣元的垂直間距,從上向下依次為:8.5λ、5.5λ、12λ。
12、進一步地,所述接收陣列和發射陣列適用于mimo雷達。
13、本實用新型與現有技術相比,其顯著優點為:通過斜向陣列方式,使有限的物理通道同時應用于方位維度和俯仰維度的角度解析,在擴大天線陣列口徑的同時,保證了方位和俯仰維各自接收通道的數量,結合陣元間距的精確計算,確保合理的空間采樣間隔,實現了較高的旁瓣抑制。
14、下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
1.一種路側4d毫米波雷達天線陣列,其特征在于,該天線陣列通過斜向陣列和水平向陣列的組合,在有限物理空間內同時保證方位維和俯仰維的陣列口徑;同時,天線陣列在水平和俯仰兩個維度均設有多個接收通道,且各陣元的間距設置在保證天線口徑的同時,能實現高的旁瓣抑制。
2.根據權利要求1所述的路側4d毫米波雷達天線陣列,其特征在于,所述天線陣列包括一組接收陣列和兩組發射陣列,其中接收陣列包括m個接收陣元,兩組發射陣列各包括m/2個發射陣元;
3.根據權利要求2所述的路側4d毫米波雷達天線陣列,其特征在于,所述發射陣列和接收陣列中的斜向排列的陣元均為從左上到右下的排列方式。
4.根據權利要求2所述的路側4d毫米波雷達天線陣列,其特征在于,所述m=16。
5.根據權利要求4所述的路側4d毫米波雷達天線陣列,其特征在于,所述近距發射陣列、遠距發射陣列均包括5個水平排列的陣元和4個斜向排列的陣元;所述接收陣列包括8個斜向排列的陣元和9個水平排列的陣元。
6.根據權利要求4所述的路側4d毫米波雷達天線陣列,其特征在于,所述近距發射陣列中,水平排列的陣元的間距,從左至右依次為:2.5λ、4.5λ、2.5λ、5.5λ;斜向排列的陣元的水平間距,從左至右依次為:2λ、3.5λ、5.5λ,斜向排列的陣元的垂直間距,從上向下依次為:11λ、13.5λ、1.5λ,其中λ為波長。
7.根據權利要求4所述的路側4d毫米波雷達天線陣列,其特征在于,所述遠距發射陣列中,水平排列的陣元的間距,從左至右依次為:2.5λ、4.5λ、2.5λ、5.5λ;斜向排列的陣元的水平間距,從左至右依次為:2λ、7.5λ、6λ,斜向排列的陣元的垂直間距,從上向下依次為:8.5λ、5.5λ、12λ。
8.根據權利要求2所述的路側4d毫米波雷達天線陣列,其特征在于,所述接收陣列和發射陣列適用于mimo雷達。