[發明專利]可負擔得起的組合脈沖/FMCW雷達AESA

有效

• 申請號: 201610833791.5
• 申請日: 2016-09-20
• 公開（公告）號: CN106950563B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 詹姆斯·B·韋斯特;埃里克·伊特西亞
• 申請（專利權）人: 羅克韋爾柯林斯公司
• 主分類號: G01S13/87
• 分類號: G01S13/87
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

描述了組合脈沖和FMCW AESA雷達系統。雷達系統包括輻射元件的AESA陣列、TR模塊的陣列、RF組合器/分離器、發射器、脈沖雷達接收器和FMCW雷達接收器。每個TR模塊與輻射元件的陣列中各自的輻射元件相對應。發射器配置成經由TR模塊發射激發信號以激發輻射元件的陣列中的選定輻射元件。脈沖雷達接收器配置成當發射器在脈沖雷達模式中時經由RF組合器/分裂器從輻射元件的陣列中的輻射元件經由TR模塊接收雷達回波信號。FMCW雷達接收器配置成當發射器在FMCW雷達模式中時經由TR模塊從輻射元件的陣列中的選定輻射元件接收雷達回波信號。

背景

本發明通常涉及雷達系統的領域。

脈沖雷達系統提供脈沖雷達波束和脈沖雷達回波的接收，并具有比調頻連續波(FMCW)雷達系統更長的范圍。另一方面，FMCW雷達可為更短范圍的應用提供(比脈沖)更高的雷達分辨率和良好的雷達檢測。

需要兩個聯邦時分復用系統和/或用于全雙工的雙工器的組合FMCW/脈沖雷達系統是已知的。這樣的組合系統使用具有單獨的天線或單獨的AESA(有源電子掃描陣列)的兩個完全獨立的FMCW和脈沖系統。

概述

在一個方面中，本文公開的發明性概念的實施例是針對組合脈沖和FMCW AESA雷達系統。雷達系統包括輻射元件的AESA陣列、發射/接收(TR)模塊的陣列、射頻(RF)組合器/分離器、發射器、脈沖雷達接收器和FMCW雷達接收器。每個TR模塊與輻射元件的陣列的各自的輻射元件相對應。RF組合器/分離器配置成組合來自TR模塊的陣列的信號，以及將信號分開到TR模塊的陣列。發射器配置成發送激發信號以經由TR模塊激發輻射元件的陣列中的選定輻射元件。脈沖雷達接收器配置成當發射器在脈沖雷達模式時經由RF組合器/分離器從輻射元件的陣列中的輻射元件經由TR模塊接收雷達回波信號。FMCW雷達接收器配置成當發射器在FMCW雷達模式時經由TR模塊從輻射元件的陣列中的選定輻射元件接收雷達回波信號。本發明還提供了操作這樣的雷達系統的方法。

附圖的簡要描述

圖1是根據本文公開的發明性概念的實施例的組合FMCW AESA雷達系統的示意圖。

圖2例示了布置在權利要求1的系統的陣列中的輻射元件。

圖3是例示了根據本文公開的發明性概念的另一實施例的雷達系統的脈沖雷達部分的示意圖。

圖4A是根據本文公開的發明性概念的另一實施例的使用在FMCW模式中的單個發射輻射元件的組合脈沖和FMCW AESA雷達系統的示意圖。

圖4B是根據本文公開的發明性概念的實施例的組合脈沖和FMCW AESA雷達系統的多個FMCW雷達接收器的示意圖。

圖4C是根據本文公開的發明性概念的實施例的組合脈沖和FMCW AESA雷達系統的單個FMCW雷達接收器的示意圖。

圖4D是根據本文公開的發明性概念的另一實施例的使用在FMCW模式中的多個發射輻射元件的組合脈沖和FMCW AESA雷達系統的示意圖。

圖5例示了根據圖4A或4D的系統的輻射元件的陣列的布置，輻射元件的子陣列布置在單個面板上。

圖6例示了根據圖4A或4D的系統的輻射元件的陣列的布置，輻射元件的子陣列布置在人字形配置中的多個面板上。

圖7A是例示了根據本文公開的發明性概念的另一實施例的組合脈沖和FMCW AESA雷達系統的示意圖。

圖7B是圖7A的雷達系統的FMCW雷達單元部分的示意圖。

圖8例示了根據圖7A的系統的輻射元件的陣列的布置，輻射元件的子陣列布置在單個面板上。

圖9例示了根據圖7A的系統的輻射元件的陣列的布置，輻射元件的子陣列布置在人字形配置中的多個面板上。

詳細描述