[發明專利]雙波束三天線微波交通信息檢測雷達和方法

無效

• 申請號: 201010600518.0
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102169180A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 余穩;張宙元;方菲菲;許鵬拓;錢蓉;孫曉瑋
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01S13/91
• 分類號: G01S13/91;G01S13/92;G08G1/01
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

1.一種雙波束三天線微波交通信息檢測雷達，其特征在于：

(a)采用中心頻率為24.1GHz的毫米波調頻連續波體制雷達；

(b)所述的雷達由收發組件(2)、收發天線(3)、中頻信號處理單元(4)、數字信號處理單元(5)以及人機接口單元(6)組成；收發組件(2)產生的微波信號通過收發天線(3)的發射天線發射，經障礙物發射的微波信號通過收發天線(3)的接收天線進入收發組件(2)的混頻單元產生兩路中頻信號，該中頻信號通過同軸線饋入中頻信號處理單元，經中頻信號處理單元處理后的兩路中頻信號進入數字信號處理單元，數字信號處理單元再與外界計算機之間通過人機接口單元相連接。

2.按權利要求1所述的雷達，其特征在于所述的收發組件由三幅平面陣列天線組成兩組發射獨立、接收共享的收發天線單元、由微波單片集成電路芯片構成微波收發組件。

3.按權利要求1所述的雷達，其特征在于：

(a)采用鏡像抑制混頻器輸出正交的兩路中頻信號；

(b)收發天線和收發組件之間通過同軸穿心針相連，中間隔以鋁板；

(c)中頻信號的處理采用雙波束關聯方法。

4.按權利要求2所述的雷達，其特征在于所述的兩組發射獨立的微波信號的功率分配比為8∶2，兩路獨立發射單元中只有一路接收單元。

5.按權利要求1所述的雷達，其特征在于由單一壓控振蕩器作為微波源，微波源的調諧帶寬為100-300MHZ。

6.按權利要求2所述的雷達，其特征在于三幅平面陣列天線中兩幅天線主瓣方向之間夾角為10-15度。

7.使用如權利要求1所述的雷達進行交通信息檢測的方法，其特征在于步驟是：

(a)收發組件中的壓控振蕩器在調制信號的控制下產生頻率隨調制信號頻率變化的微波信號，發射的微波信號經射頻開關后變成兩路獨立的微波信號源；

(b)每一路微波信號都通過單縫耦合器變成兩路功率不同的微波信號，其中功率較大的一路直接驅動發射天線；功率較小的一路饋入雙縫耦合器以作為本振信號驅動混頻器；

(c)當通過發射天線發射的微波遇到車輛后反射，反射微波通過接收天線接收，作為射頻輸入信號進入混頻器，在混頻器中，回波信號與發射信號混頻以獲得攜帶有道路實時交通信息的兩路相互正交中頻信號I/Q；

(d)前端產生的中頻信號進入中頻信號處理單元，經濾波放大后的中頻信號進入數字信號處理單元，通過AD采樣將模擬信號數字化，然后進行快速富立葉變換，通過算法計算出所需要的交通信息。

8.按權利要求7所述的方法，其特征在于兩路中頻信號在收發組件輸出前經低噪聲放大單元進行放大。

9.按權利要求7所述的方法，其特征在于采用算法為C++和VB混合編程而成，在Windows環境下運行。

10.按權利要求7所述的方法，其特征在于交通信息包括車道車流量、車速、占有率以及車頭時距。