[發明專利]一種稀疏陣列MIMO天線

有效

• 申請號: 201811267598.5
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109599680B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 顏福才
• 申請（專利權）人: 福瑞泰克智能系統有限公司
• 主分類號: H01Q21/28
• 分類號: H01Q21/28;H01Q21/00;H01Q1/32
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本發明涉及天線領域，提出了一種稀疏陣列MIMO天線。所述天線包括：2個發射天線和4個接收天線，發射天線之間的間距為d的整數倍，接收天線之間的間距為d的整數倍，d為大于0的正數。發射天線之間的發射波形正交。所述2個發射天線之間的間距為Md，M為大于等于1的正整數。所述4個接收天線中至少有一組相鄰的接收天線之間的間距大于2d，通過向量的方式表示發射天線和接收天線的位置，向量元素為1或0，所述1表示所在位置有天線，所述0表示所在位置沒有天線。本發明所述的一種稀疏陣列MIMO天線，所述稀疏陣列MIMO天線角度分辨率較高，且旁瓣相對普通的稀疏陣而言較低，改善了車載毫米波雷達的性能。

技術領域

本發明涉及天線領域，尤其涉及一種稀疏陣列MIMO天線。

背景技術

智能駕駛系統是一個集中運用了先進的信息控制技術，劇本環境感知、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統。智能駕駛系統能夠輔助駕駛員進行駕駛，而駕駛員能夠在智能系統的一系列提示下，對實際的道路情況做出相應的反應。

在智能駕駛系統中，需要對外部環境及駕駛員行為的信息采集。在周邊環境的采集以及模型建立、障礙物的探測中，毫米波雷達起到了重要的作用，并在自動泊車、自適應巡航等場景下得到了廣泛的運用。隨著智能駕駛的快速發展，毫米波雷達由于探測距離遠、受環境影響小、成本低、技術成熟，成為ADAS系統主要的傳感器。

現有汽車毫米波雷達普遍采用MIMO天線，MIMO之后的天線布陣主要為實孔徑，實孔徑雷達是由一個實際天線在一個位置上接收同一地物回波信號的側視雷達。要提高實孔徑雷達方位分辨率，必須加大天線的孔徑，而車輛上的空間有限，因此車載雷達的角分辨率不高。對2個發射天線，4個接收天線，目前最典型的方案為Tx＝[1 0 0 0 1]，Rx＝[1 1 11]。其特征為，接收之間等間距排列，發射之間的間距等于接收陣總長度，MIMO合成之后，其等效為8個等間距排列的天線。其波束寬度和旁瓣都較高。

在現有汽車毫米波雷達中，也有少量雷達采用稀疏布陣，但旁瓣較高，沒有對天線布陣進行優化。

發明內容

本發明要解決的技術問題是毫米波雷達的角度分辨率和旁瓣影響的問題，為了解決上述問題，本發明提出了一種稀疏陣列MIMO天線，本發明具體是以如下技術方案實現的：

本發明提出了一種稀疏陣列MIMO天線，所述稀疏天線包括2個發射天線和4個接收天線，發射天線之間的間距為d的整數倍，接收天線之間的間距為d的整數倍，d為大于0的正數。所述2個發射天線之間的間距為Md，M為大于等于1的正整數。發射天線之間的發射波形正交。所述4個接收天線中至少有一組相鄰的接收天線之間的間距大于2d，通過向量的方式表示發射天線和接收天線的位置，向量元素為1或0，所述1表示所在位置有天線，所述0表示所在位置沒有天線。

具體地，所述稀疏陣列MIMO天線為具有11、12或13個陣元的稀疏陣列MIMO天線，所述11、12或13個陣元的稀疏陣列MIMO天線的發射天線之間不存在空缺。

所述11個陣元的稀疏陣列MIMO天線的發射天線的分布為：Tx＝[1 1]，接收天線的分布為：Rx＝[1 0 0 1 0 0 0 1 0 1]，經過MIMO(多入多出技術)后的11陣元的稀疏陣列MIMO天線的等效布陣為[1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1]。

所述12個陣元的稀疏陣列MIMO天線的發射天線的分布為：Tx＝[1 1]，接收天線的分布為：Rx＝[1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1]，經過MIMO(多入多出技術)后的12陣元的稀疏陣列MIMO天線的等效布陣為[1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1]。

所述13個陣元的稀疏陣列MIMO天線的發射天線的分布為：Tx＝[1 1]，接收天線的分布為：Rx＝[1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1]。經過MIMO(多入多出技術)后的13陣元的稀疏陣列MIMO天線的等效布陣為[1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1]。