雷达模组及雷达系统的制作方法
未命名
07-23
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1.本公开涉及雷达检测技术领域,具体地,公开了一种雷达模组及雷达系统。
背景技术:
2.随着雷达技术军用转民用的逐步深化,微波雷达作为一种传感器,应用于多种消费产品中。微波雷达传感器可以隐秘安装,且不受温度、气流、尘埃及烟雾等影响,具有寿命长、反应速度快、灵敏度更高、感应区域广等优点,也被广泛用于节能照明、智能家电等领域。
3.对于常规的微波雷达传感器,尤其是定频连续波雷达,其仅能实现对检测范围内是否存在运动物体的探测,而无法分辨运动物体相对于定频连续波雷达的实时运动轨迹。因此,在使用场景中存在多种处于运动状态的物体时,定频连续波雷达难以区别哪些运动物体是需要进行探测的目标,哪些运动物体是需忽略或排除的干扰项。
技术实现要素:
4.本公开提供了一种雷达模组及雷达系统。其中具体的,本公开的第一方面提供了一种雷达模组,包括:
5.pcb基板;
6.至少两个天线单元,设置于pcb基板的第一平面,每个天线单元分别包含一个发射馈点和一个接收馈点,用于同时发射和接收电磁波信号;
7.雷达芯片,设置于pcb基板中与第一平面相对的第二平面,通过发射馈电网络与每个发射馈点连接,以及通过接收馈电网络与每个接收馈点连接,其中:
8.发射馈电网络和接收馈点网络将信号等功率分配给全部天线单元;
9.雷达芯片至两个相邻的天线单元的馈电路径差值关联于雷达模组的主辐射方向偏移角。
10.在上述第一方面的一种可能的实现中,于每个天线单元中,发射馈点与天线单元的几何中心的连线,垂直于接收馈点与天线单元的几何中心的连线。
11.在上述第一方面的一种可能的实现中,任意两个相邻的天线单元之间的距离位于区间[0.4λ,0.75λ]中;
[0012]
其中,λ为工作于雷达频率下电磁波在空气中的波长。
[0013]
在上述第一方面的一种可能的实现中,在雷达模组包含两个天线单元的情况下,馈电路径差值为:
[0014][0015]
其中,δl为馈电路径差值,ε为pcb基板的介电常数,d为两个天线单元之间的距离,θ为雷达模组的主辐射方向偏移角。
[0016]
在上述第一方面的一种可能的实现中,在雷达模组包含若干天线单元的情况下,
雷达芯片的第一侧的任意两个相邻的天线单元之间的馈电路径差值为:
[0017][0018]
雷达芯片的与第一侧相对的第二侧的任意两个相邻的天线单元之间的馈电路径差值为:
[0019][0020]
其中,n为自然数,λ为工作于雷达频率下电磁波在空气中的波长,ε为pcb基板的介电常数,d为于第一侧距离雷达芯片最近的天线单元和于第二侧距离雷达芯片最近的天线单元之间的距离,θ为雷达模组的主辐射方向偏移角。
[0021]
本公开的第二方面提供了一种雷达系统,包括基带处理模块和至少两个如上述第一方面提供的雷达模组,其中:
[0022]
基带处理模块用于处理雷达模组的发射信号和接收信号;
[0023]
每个雷达模组的主辐射方向偏移角的均不相同,且每个雷达模组的主辐射方向之间不存在交集。
[0024]
在上述第二方面的一种可能的实现中,雷达系统用于对目标物的运动是否符合既定规则进行判断,包括:
[0025]
雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间是否符合第一预设范围,生成对应的第一判断结果;
[0026]
雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间差是否符合第二预设范围,生成对应的第二判断结果;
[0027]
雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的先后次序是否符合预设顺序,生成对应的第三判断结果;
[0028]
在第一判断结果、第二判断结果和第三判断结果均为是的情况下,判断目标物的运动符合既定规则。
[0029]
本公开的第三方面提供了另一种雷达系统,包括基带处理模块和一个上述第一方面提供的雷达模组,其中:
[0030]
基带处理模块用于处理雷达模组的发射信号和接收信号;
[0031]
雷达模组具有两个分裂的辐射方向,两个分裂的辐射方向呈对称分布状态。
[0032]
在上述第三方面的一种可能的实现中,雷达模组包含两个天线单元;
[0033]
馈电路径差值为:
[0034][0035]
其中,δl
′
为馈电路径差值,n为自然数,ε为pcb基板的介电常数,λ为工作于雷达频率下电磁波在空气中的波长。
[0036]
在上述第三方面的一种可能的实现中,雷达系统用于对目标物的运动是否符合既定规则进行判断,包括:
[0037]
雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的次数是否符合第四预设范围,生成对应的第四判断结果;
[0038]
雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间是否符合第五预设范围,生成对应的第五判断结果;
[0039]
雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间差是否符合第六预设范围,生成对应的第六判断结果;
[0040]
在第四判断结果、第五判断结果和第六判断结果均为是的情况下,判断目标物的运动符合既定规则。
[0041]
与现有技术相比,本公开具有如下的有益效果:
[0042]
在本公开提出的技术方案中,通过对雷达芯片和天线模块之间的馈电路径进行布局设计,从而实现对雷达模组的主辐射方向进行偏转调整。应用本公开提供的雷达模组,能够实现在应用双模组或多模组的雷达系统中,每个雷达模组的主辐射方向均不同;同时能够实现在应用单模组的雷达系统中,主辐射方向分裂为对称的两个方向,配合对应的逻辑算法能够实现定频连续波雷达对于运动状态物体的检测和识别。本公开提供的技术方案在设计上基于发射、接收通道共用天线阵列的形式,满足了轻量化、集成化的需求,有效缩小了雷达模组尺寸,具有可推广价值。
附图说明
[0043]
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0044]
图1a根据本公开实施例,示出了一种包含两个天线单元的雷达模组在俯视角度下的结构示意图;
[0045]
图1b根据本公开实施例,示出了一种包含两个天线单元的雷达模组在仰视角度下的结构示意图;
[0046]
图2根据本公开实施例,示出了一种雷达模组主辐射方向偏转的示意图;
[0047]
图3根据本公开实施例,示出了一种馈电网络的走线长度示意图;
[0048]
图4根据本公开实施例,示出了一种包含多个天线单元的雷达模组的结构示意图;
[0049]
图5根据本公开实施例,示出了一种包含双雷达模组的雷达系统的探测示意图;
[0050]
图6根据本公开实施例,示出了一种包含双雷达模组的雷达系统的输出逻辑信号示意图;
[0051]
图7根据本公开实施例,示出了一种包含单雷达模组的雷达系统的探测示意图;
[0052]
图8根据本公开实施例,示出了一种包含单雷达模组的雷达系统的输出逻辑信号示意图。
[0053]
具体实施方法
[0054]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0055]
在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括,即“包括但不限于”。除非特别申明,术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少区域地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的
实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
[0056]
从背景技术中的相关阐释可以了解的是,现有的定频连续波雷达仅能实现对检测范围内是否存在运动物体的探测,而无法分辨运动物体相对于定频连续波雷达的实时运动轨迹。这是由于传统的定频连续波雷达中天线模组的主辐射方向往往是垂直于模组pcb基板的方向,单个雷达模组只能实现主辐射方向上是否有物体靠近的检测,无法实现物体相对于雷达运动状态的检测。为了克服上述问题,在本公开的一些实施例中,提供了一种双雷达模组的雷达系统,通过拉开雷达系统中两个雷达模组的间距,使得运动物体在主辐射方向上运动时两个雷达模组能够先后检测到运动物体,从而对物体的运动轨迹进行获取,但这要求两个雷达模组之间的间距需要占用更多的布局空间,空间利用率低,不符合大多数消费级电子产品的设计需求。
[0057]
在本公开的另一些实施例中,通过在雷达模组的安装过程中人为偏转一定的角度,能够实现雷达模组主辐射方向相较于雷达系统的偏转,两个及以上不同的偏转角能够实现对物体运动状态的检测。该种方案不要求拉开两个雷达模组的间距,但要求在结构上进行特殊设计,同样存在空间利用率低的问题,且单个产品往往需要进行定制化设计,不具有广泛推广价值。
[0058]
值得关注的是,现有技术中的调制信号雷达,例如调频连续波雷达,由于其具有测量目标距离的能力,同样能够实现对目标运动状态进行监测的能力,但由于其具有使用成本高,日常使用能耗大,不属于本公开技术方案所涉及的讨论范围。
[0059]
为了克服背景技术与前述实施例面临的上述问题,在本公开的一些实施例中,提供了一种雷达模组,该种雷达模组包括pcb基板,至少两个天线单元以及雷达芯片,通过雷达芯片与天线单元的位置设置和馈电网络设置,实现雷达模组的主辐射方向的偏转。具体的,图1a至图1b示出了一种包含两个天线单元的雷达模组的结构示意图,其中:
[0060]
如图1a所示,两个天线单元200设置于pcb基板100的第一平面(一般来说为pcb基板在竖直方向上的上表面),每个天线单元200采用微带贴片天线的形式,分别包含一个发射馈点201和一个接收馈点202,用于同时发射和接收电磁波信号。在如图1a所示的实施例中,发射馈点201和天线单元200几何中心的连线,垂直于接收馈点202和天线单元200几何中心的连线,从而能够确保发射信号与接收信号的正交性,最大程度的降低发射信号与接收信号彼此之间的干扰。两个天线单元之间的设置间距d可以位于区间[0.4λ,0.75λ]中,λ为工作于雷达频率下电磁波在空气中的波长,从而保证合成波束的性能满足预设的设计需求。
[0061]
如图1b所示,雷达芯片300设置于pcb基板100中与第一平面相对的第二平面(一般来说为pcb基板在竖直方向上的下表面)且位于第二平面的中心位置附近,通过发射馈电网络301与每个发射馈点201连接,以及通过接收馈电网络302与每个接收馈点202连接。其中,发射馈电网络301和接收馈电网络302均集成了功分器的功能,将信号等功率分配给两个天线单元200。
[0062]
通过上述图1a至图1b,对于上述实施例提供的雷达模组的基本结构设置进行了阐释和说明,以下将结合说明书附图对本公开技术方案中涉及的通过调整馈电网络布局结构来实现雷达模组主辐射方向偏转功能进行具体说明。
[0063]
具体的,图2示出了一种雷达模组主辐射方向偏转的示意图。可以理解的是,雷达模组在初始状态下的主辐射方向应该是垂直于pcb基板100的a1方向,为了实现定频连续波雷达对于物体运动状态的检测,需要将主辐射方向由a1方向调整至a2方向,a2方向与a1方向的夹角θ即为雷达模组的主辐射方向偏移角。而雷达模组的主辐射方向偏移角与天线单元200之间的相位差的关系如下式(1)所示:
[0064][0065]
其中,为天线单元200之间的相位差,d为天线单元200之间的距离(此处的距离可以等效于两个天线单元几何中心之间的距离,而非两个天线单元最近边缘之间的距离,下同),λ为工作于雷达频率下电磁波在空气中的波长,θ为雷达模组的主辐射方向偏移角。
[0066]
而天线单元200之间的相位差与馈电网络中自雷达芯片300至天线单元200在物理意义上的距离差如下式(2)所示:
[0067][0068]
其中,ε为pcb基板的介电常数。
[0069]
联立上述公式(1)和公式(2)可以得到:
[0070][0071]
其中,δl为馈电路径差值,ε为pcb基板的介电常数,d为两个天线单元之间的距离,θ为雷达模组的主辐射方向偏移角。
[0072]
具体的,图3示出了一种馈电网络的走线长度示意图,馈电路径差值实际映射至馈电网络的走线长度上,发射馈电网络301和接收馈点网络302的走线长度的差值均相同。可以理解的是,馈电路径差值的大小决定了主辐射方向的偏移角大小,馈电路径差值的分布情况决定了主辐射方向的偏移角方向。
[0073]
于上述实施例中,结合说明书附图提供了包含两个天线单元200的雷达模组的结构示意以及馈点网络的分布情况。在本公开的另一些实施例中,图4示出了另一种雷达模组的结构示意图,在如图4所示的雷达模组中,包含了多个天线单元200,每个天线单元的规格均相同,图4中仅示出了天线单元200a至天线单元200d的天线阵列排布以及馈电网络走线。其中馈电节点b与馈电节点b1之间的距离与馈电节点b与馈电节点b2之间的距离的差值与前述实施例中公式(3)公开的内容相同,馈电节点a与馈电节点a1之间的距离与馈电节点a与馈电节点a2之间的距离的差值与前述实施例中公式(3)公开的内容相同,在此不做赘述。而扩展出的天线单元200c与200d和其相邻的天线单元之间的馈电路径差值为:
[0074][0075][0076]
其中,l1为馈电节点a1与馈电节点a3之间的距离,l2为馈电节点a2与馈电节点a4之间的距离,n为自然数。
[0077]
可以理解的是,图4中仅示出了天线单元100a至天线单元100d的天线阵列排布以及馈电网络走线,若扩展出更多的天线单元,设定第奇数个天线单元依次序排列在雷达芯片300的左侧,第偶数个天线单元依次序排列在雷达芯片300的右侧,那么排列在雷达芯片
左侧的任意两个相邻天线单元之间的距离(即馈电路径差值)均为l1,排列在雷达芯片左侧的任意两个相邻天线单元之间的距离(即馈电路径差值)均为l2,以此类推,在此不做赘述。
[0078]
而将上述公式(4)与公式(5)分别和前述公式(3)联立可得:
[0079][0080][0081]
其中,n为自然数,λ为工作于雷达频率下电磁波在空气中的波长,ε为pcb基板的介电常数,d为天线单元100a与天线单元100b几何中心之间的距离,θ为雷达模组的主辐射方向偏移角。
[0082]
通过上述实施例的相关说明,本公开提供的技术方案实现了在应用不同数量天线单元的情况下,通过馈电网络结构特征(即相邻天线单元之间的馈电路径差值)对雷达模组的主辐射方向偏转角进行控制。但单纯对雷达模组的主辐射方向进行偏转控制并不能直接实现对移动物体运动轨迹的检测,以下将对利用该种雷达模组的雷达系统如何实现移动物体运动轨迹检测进行阐释和说明。
[0083]
在本公开的一些实施例中,还提供了一种雷达系统,该种雷达系统可以包括基带处理模块和上述实施例提供的雷达模组,其中基带处理模块与雷达模组通讯连接,用于处理雷达模组的发射信号和接收信号。可以理解的是,上述基带处理模块可相当于一个协议处理器,负责数据处理与储存,该基带处理模块组件可包括有数字信号处理器(dsp)、微控制器(mcu)、内存(sram、flash)等单元,在此不做赘述。有关基带处理模块的实际判断功能实现将于后文中进行具体说明。
[0084]
在上述实施例的一种可能的实现中,具体的,图5示出了一种包含双雷达模组的雷达系统。如图5所示,可以看出,在该具体实现中,第一雷达模组501和第二雷达模组502均与基带处理模块500保持连接,在如图5所示的参考系中,第一雷达模块501的主辐射方向向左偏移了θ
°
,第二雷达模块502的主辐射方向向右偏转了θ
°
,通过前述主辐射实施例提供的雷达模组实现了两个左右方向对称的主辐射方向偏转。在此场景下,如果出现探测目标503在雷达系统的可探测方向上从左至右进行移动的过程中,可以看出在t1时刻探测目标502经过第一雷达模组501的主辐射方向,此时第一雷达模组501接收到的电磁波信号最强,而在t2和t3时刻由于远离了第一雷达模组501的主辐射方向而导致第一雷达模组501接收到的电磁波信号属于较弱水平。而对于第二雷达模组502而言,在t1和t2时刻由于探测目标502远离第二雷达模组502的主辐射方向,其接收到的电磁波信号属于较弱水平,而当t3时刻探测目标503运动至第二雷达模组502的主辐射方向上时,其接收到的电磁波信号属于较强水平。可以理解的是,通过两个不同的主辐射方向,能够对探测目标的运动状态进行相应的检测和获取,在上述实施例的另一些可能的实现中,雷达系统也可以应用两个以上的雷达模组,只要能够满足每个雷达模组的主辐射方向偏移角的均不相同,且每个雷达模组的主辐射方向之间不存在交集的条件,雷达模组个数越多对于探测目标的运动状态的可检测范围和检测精度就越高,本领域技术人员能够根据实际需要对雷达系统搭载的雷达模组数量进行设计,在此不做限定。
[0085]
于上述实施例的可能实现中,图6示出了一种包含双雷达模组的雷达系统的输出逻辑信号示意图。若将雷达模组接收到的信号强度取一个预设的判断阈值,信号强度高于
该判断阈值时输出方波信号至基带处理模块,那么在如图5所示的场景中雷达模组501和雷达模组502输出的方波信号示意图即如图6所示。进一步的,为了判断探测目标503的运动状态是否符合预设的运动轨迹或运动状态,可以从如下几个角度进行判断分析:
[0086]
1)判断雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间是否符合第一预设范围:
[0087]
若是,则说明在如图5所示的场景中,雷达模组501和雷达模组502分别检测到了探测目标503经过主辐射方向,且探测目标503在经过主辐射方向时的运动速度符合预设的运动状态。
[0088]
2)判断雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间差是否符合第二预设范围:若是,则说明在如图5所示的场景中,探测目标503在经过雷达模组501和雷达模组502的主辐射方向之间的区域时的运动速度符合预设的运动状态。
[0089]
3)判断雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的先后次序是否符合预设顺序:若是,则说明在如图5所示的场景中,第一雷达模组501先输出方波信号,第二雷达模组502后输出方波信号,探测目标503的运动方向符合在如图5所示的坐标系中自左向右的运动轨迹。
[0090]
可以理解的是,于上述实施例的可能实现中,在基带处理模块中对上述三项判断事项的判断结果均为是的情况下,可以判断探测目标503符合预设的运动轨迹和运动状态;若有任意一项的判断结果为否,则说明探测目标503不符合预设的运动轨迹和/或运动状态。即基于本公开提供的技术方案,能够使得定频连续波雷达拥有了一定程度上对物体运动轨迹判断的能力,能够排除非目标物的运动干扰信号,适合灵活应用于手扫识别、过闸人数统计等目标物沿雷达传感器切向运动的应用场景。同时,在雷达模组的设计上空间利用率高,有效缩小了雷达模组和雷达系统的尺寸体积。
[0091]
而于上述实施例的另一种可能实现中,图7示出了一种包含单雷达模组的雷达系统。如图7所示,可以看出,在该具体实现中,雷达模组701与基带处理模块700保持连接,此时为了实现对运动状态下探测目标702的检测,需要将雷达模组701的主辐射方向设置为分裂的两个对称方向。具体的,可以将前述实施例中提供的公式(1)中的相位差设定为定值以实现主辐射方向的分裂对称,即:
[0092][0093]
联立上述公式(2)和公式(8)可得:
[0094][0095]
其中,δl’为单雷达模组中两个天线单元之间的馈电路径差值,n为自然数,ε为pcb基板的介电常数,λ为工作于雷达频率下电磁波在空气中的波长,此时雷达模组的主辐射方向偏转角的角度大小约为40
°
。
[0096]
于上述实施例的可能实现中,进一步的,图8示出了一种包含单雷达模组的雷达系统的输出逻辑信号示意图。同样将雷达模组接收到的信号强度取一个预设的判断阈值,信号强度高于该判断阈值时输出方波信号至基带处理模块,那么在如图7所示的场景中雷达模组701输出的方波信号示意图即如图8所示。对应的,为了判断探测目标702的运动状态是否符合预设的运动轨迹或运动状态,可以从如下几个角度进行判断分析:
[0097]
1)判断雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的次数是否符合第四预设范围:
[0098]
若是,则说明在如图7所示的场景中,探测目标702依次经过了两个主辐射方向。
[0099]
2)判断雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间是否符合第五预设范围:
[0100]
若是,则说明在如图7所示的场景中,探测目标702在经过两个主辐射方向时的运动速度符合预设的运动状态。
[0101]
3)判断雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间差是否符合第六预设范围:若是,则说明在如图7所示的场景中,探测目标702在经过两个主辐射方向之间的区域时的运动速度符合预设的运动状态。
[0102]
可以理解的是,于上述实施例的可能实现中,在基带处理模块中对上述三项判断事项的判断结果均为是的情况下,可以判断探测目标702符合预设的运动轨迹和运动状态;若有任意一项的判断结果为否,则说明探测目标702不符合预设的运动轨迹和/或运动状态。值得注意的是,在采用单雷达模组的雷达系统中,相对于采用双雷达模组的雷达系统,由于不清楚先抵达的方波信号归属于何个主辐射方向,采用单雷达模组的雷达系统无法实现对于探测目标702运动方向的探测能力。
[0103]
综上所述,本公开提供了一种雷达模组及应用该种雷达模组的雷达系统。在本公开提出的技术方案中,通过对雷达芯片和天线模块之间的馈电路径进行布局设计,从而实现对雷达模组的主辐射方向进行偏转调整。应用本公开提供的雷达模组,能够实现在应用双模组或多模组的雷达系统中,每个雷达模组的主辐射方向均不同;同时能够实现在应用单模组的雷达系统中,主辐射方向分裂为对称的两个方向,配合对应的逻辑算法能够实现定频连续波雷达对于运动状态物体的检测和识别。本公开提供的技术方案在设计上基于发射、接收通道共用天线阵列的形式,满足了轻量化、集成化的需求,有效缩小了雷达模组尺寸,具有可推广价值。
[0104]
上述描述仅是对本公开技术方案较佳实施例的描述,并非对本公开技术方案范围的任何限定,本公开技术方案领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。
技术特征:
1.一种雷达模组,其特征在于,包括:pcb基板;至少两个天线单元,设置于所述pcb基板的第一平面,每个所述天线单元分别包含一个发射馈点和一个接收馈点,用于同时发射和接收电磁波信号;雷达芯片,设置于所述pcb基板中与所述第一平面相对的第二平面,通过发射馈电网络与每个所述发射馈点连接,以及通过接收馈电网络与每个所述接收馈点连接,其中:所述发射馈电网络和接收馈点网络将信号等功率分配给全部所述天线单元;所述雷达芯片至两个相邻的所述天线单元的馈电路径差值关联于所述雷达模组的主辐射方向偏移角。2.如权利要求1所述的雷达模组,其特征在于,于每个所述天线单元中,所述发射馈点与所述天线单元的几何中心的连线,垂直于所述接收馈点与所述天线单元的几何中心的连线。3.如权利要求1所述的雷达模组,其特征在于,任意两个相邻的所述天线单元之间的距离位于区间[0.4λ,0.75λ]中;其中,λ为工作于雷达频率下电磁波在空气中的波长。4.如权利要求1所述的雷达模组,其特征在于,在所述雷达模组包含两个所述天线单元的情况下,所述馈电路径差值为:其中,δl为所述馈电路径差值,ε为所述pcb基板的介电常数,d为两个所述天线单元之间的距离,θ为所述雷达模组的主辐射方向偏移角。5.如权利要求1所述的雷达模组,其特征在于,在所述雷达模组包含若干所述天线单元的情况下,所述雷达芯片的第一侧的任意两个相邻的所述天线单元之间的馈电路径差值为:所述雷达芯片的与所述第一侧相对的第二侧的任意两个相邻的所述天线单元之间的馈电路径差值为:其中,n为自然数,λ为工作于雷达频率下电磁波在空气中的波长,ε为所述pcb基板的介电常数,d为于第一侧距离所述雷达芯片最近的所述天线单元和于第二侧距离所述雷达芯片最近的所述天线单元之间的距离,θ为所述雷达模组的主辐射方向偏移角。6.一种雷达系统,其特征在于,包括基带处理模块和至少两个如权利要求1至权利要求5中任意一项所述的雷达模组,其中:所述基带处理模块用于处理所述雷达模组的发射信号和接收信号;每个所述雷达模组的主辐射方向偏移角的均不相同,且每个所述雷达模组的主辐射方向之间不存在交集。
7.如权利要求6所述的雷达系统,其特征在于,所述雷达系统用于对目标物的运动是否符合既定规则进行判断,包括:所述雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间是否符合第一预设范围,生成对应的第一判断结果;所述雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间差是否符合第二预设范围,生成对应的第二判断结果;所述雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的先后次序是否符合预设顺序,生成对应的第三判断结果;在所述第一判断结果、所述第二判断结果和所述第三判断结果均为是的情况下,判断所述目标物的运动符合所述既定规则。8.一种雷达系统,其特征在于,包括基带处理模块和一个如权利要求1至权利要求3中任意一项所述的雷达模组,其中:所述基带处理模块用于处理所述雷达模组的发射信号和接收信号;所述雷达模组具有两个分裂的辐射方向,两个分裂的所述辐射方向呈对称分布状态。9.如权利要求8所述的雷达系统,其特征在于,所述雷达模组包含两个所述天线单元;所述馈电路径差值为:其中,δl
′
为所述馈电路径差值,n为自然数,ε为所述pcb基板的介电常数,λ为工作于雷达频率下电磁波在空气中的波长。10.如权利要求8所述的雷达系统,其特征在于,所述雷达系统用于对目标物的运动是否符合既定规则进行判断,包括:所述雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的次数是否符合第四预设范围,生成对应的第四判断结果;所述雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间是否符合第五预设范围,生成对应的第五判断结果;所述雷达模组检测到目标物的信号强度超过阈值的时间差是否符合第六预设范围,生成对应的第六判断结果;在所述第四判断结果、所述第五判断结果和所述第六判断结果均为是的情况下,判断所述目标物的运动符合所述既定规则。
技术总结
本公开提供了一种雷达模组即雷达系统,其中雷达模组包括PCB基板、至少两个天线单元和雷达芯片,其中雷达芯片至两个相邻的天线单元的馈电路径差值关联于雷达模组的主辐射方向偏移角。本公开提供的技术方案通过对馈电路径布局进行设计,实现对雷达模组主辐射方向的偏转进行调整,配合逻辑算法实现定频连续波雷达对于运动状态物体的检测和识别。本公开提供的技术方案在设计上基于发射、接收通道共用天线阵列的形式,满足了轻量化、集成化的需求,有效缩小了雷达模组尺寸,具有可推广价值。具有可推广价值。具有可推广价值。
技术研发人员:林水洋 何德宽 林铮 张展威
受保护的技术使用者:隔空微电子(广州)有限公司
技术研发日:2022.11.28
技术公布日:2023/7/22
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