[實用新型]高精度寬波束中短距小型MIMO雷達傳感器

有效

• 申請號: 201920022974.8
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN209432998U
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 陳浩文;賓濤
• 申請（專利權）人: 長沙莫之比智能科技有限公司
• 主分類號: G01S7/282
• 分類號: G01S7/282;G01S7/292;G01S7/35;G01S7/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種高精度寬波束中短距小型MIMO雷達傳感器，包括：MIMO天線陣列模塊、電源管理模塊、通信接口模塊、射頻前端、信號處理模塊；所述MIMO天線陣列模塊采用2發4收MIMO陣列，天線采用PCB板載微帶天線，4個接收天線間間隔λ/2，通過計算在4個接收天線上回波的相位差可測量目標的方位角度；所述電源模塊與外部電源正負極連接，采用高度集成的DC/DC芯片，可同時轉換出4路穩定電壓輸出；所述通信接口模塊用于輸出雷達傳感器探測到的目標距離、角度、速度、置信度等信息；所述射頻前端包含發射的調頻連續波生成和回波信號的接收；所述信號處理模塊包括對回波信號采樣，并進行數字信號處理。

技術領域

本發明屬于雷達傳感器技術領域，尤其涉及一種高精度寬波束中短距小型MIMO雷達傳感器。

背景技術

傳統的測距傳感器有超聲波測距傳感器、激光測距傳感器、紅外測距傳感器；其中超聲波測距傳感器探測距離短小于15m，無法定位障礙物方位，且容易受到溫度、煙霧、灰塵、雨滴等的影響；紅外測距傳感器發射角度極小探測范圍窄，且容易受到日光、相近波長光源、煙霧、灰塵等的影響，激光測距傳感器與紅外測距類似發射角度極小探測范圍窄，也容易受煙霧、灰塵、雨滴等環境的影響；研制可同時測距、測速、測角的新型傳感器可有效彌補傳統測距傳感器的不足，市面上已有的雷達傳感器存在或體積大、或精度低、或探測范圍窄等問題，本發明具有傳感器體積小，探測距離遠，探測角度寬，探測精度高等特點，便于在汽車或其他工業設備上的安裝。

發明內容

針對背景技術提出的問題，本發明的目的是，提供一種高精度寬波束中短距小型MIMO雷達傳感器，實現產品小型化設計，同時其探測角度大、探測距離遠、角度分辨率高，通過信號處理可同時輸出測量目標的距離、速度、角度、置信度等信息。

為實現上述目的，提供一種高精度寬波束中短距小型MIMO雷達傳感器，采用如下技術方案：

一種高精度寬波束中短距小型MIMO雷達傳感器，包括：MIMO天線陣列模塊、電源管理模塊、射頻前端、信號處理模塊、通信接口模塊；

所述MIMO天線陣列模塊（天線）采用PCB板載微帶天線，包括發射天線（Tx）和接收天線（Rx），發射天線（Tx）與射頻前端輸出端連接，接收天線（Rx）與射頻前端輸入端連接；

所述電源管理模塊與外部電源正負極連接，采用高度集成的DC/DC芯片，可同時轉換出4路穩定電壓輸出，通過模塊內部的電壓轉換器為射頻前端、信號處理模塊、通信接口模塊提供穩定的電源電壓供給；

所述射頻前端用于包括發射的調頻連續波生成和回波信號的接收；所述信號處理模塊用于包括對回波信號采樣，并進行數字信號處理；所述通信接口模塊用于輸出所述雷達傳感器探測到的目標信息；

天線采用PCB板載微帶天線，可縮減天線尺寸，電源模塊采用高度集成的DC/DC芯片進一步減小雷達模塊的體積，產品體積較市場同類產品縮小40%，所述雷達傳感器體積可做到5cm*5cm*2cm。

進一步地，所述高精度寬波束中短距小型MIMO雷達傳感器，所述MIMO天線陣列模塊采用2發4收MIMO陣列， 4個接收天線（Rx）間間隔λ/ 2，λ為射頻前端發射的電磁波波長，通過計算在4個接收天線上回波的相位差可測量目標的方位角度θ；

因接收天線間隔距離極小，當某方向有目標回波，到達接收天線的電磁波近似為平面波，因4個接收天線間有λ/ 2的路程差，因此不同接收天線間的回波信號存在相位差，通過計算在4個接收天線上回波的相位差可測量目標的方位角度θ，可同時測量多個目標的距離、速度、角度信息。