[發明專利]毫米波雷達陣列天線系統、裝置、電路板及電子設備

在審

• 申請號: 202310533152.7
• 申請日: 2023-05-12
• 公開（公告）號: CN116666969A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 鐘子果;馮海生
• 申請（專利權）人: 上海昱感微電子科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/52
• 分類號: H01Q1/52;H01Q1/22;H01Q21/28;H05K1/18;G01S7/285;G01S7/282
• 代理公司: 上海慧晗知識產權代理事務所(普通合伙) 31343
• 代理人: 邵曉麗;徐桂鳳

本發明提供了一種毫米波雷達陣列天線系統、裝置、電路板及電子設備，用于接收和發射毫米波射頻信號，包括：第一天線子陣、第二天線子陣、第三天線子陣以及第四天線子陣且沿第一方向環狀排列；第一天線子陣、第二天線子陣、第三天線子陣以及第四天線子陣均包括若干天線單元且依次沿第一方向環狀排列；其中，第一天線子陣中的若干天線單元的排列方向，與第三天線子陣中的若干天線單元的排列方向平行；第二天線子陣中的若干天線單元的排列方向，與第四天線子陣中的若干天線單元的排列方向平行；以解決毫米波雷達天線單元在有限物理空間內提高毫米波雷達角度分辨率和抑制天線單元之間互相耦合影響的問題。

技術領域

本發明涉及雷達領域，尤其涉及一種毫米波雷達陣列天線系統、裝置、電路板及電子設備。

背景技術

毫米波雷達擁有比較理想的距離與速度測量性能，而角度測量性能卻比較受到限制。毫米波雷達的角度分辨率往往決定了其能否在實際場景中發揮應有的作用。提高角度分辨率的有效手段是通過增加天線個數的方式從而直接拉大陣列孔徑，但是在一般情況下，提供給天線進行布設的物理位置十分有限，因而，需要在有限天線單元數目的情況下，通過天線單元布設優化以提高雷達的角度分辨率和目標識別能力。

但是在應用高載頻雷達的背景下，天線單元間距過小會出現天線單元之間的相互耦合現象，這對DOA(波達方向)估計的結果非常不利，因此，如何在有限空間內實現毫米波雷達角度高分辨率和抑制天線單元之間互相耦合影響是本領域亟待解決的問題。

發明內容

本發明提供一種毫米波雷達陣列天線系統、裝置、電路板及電子設備，以解決提高毫米波雷達角度分辨率和抑制天線單元之間互相耦合影響的問題。

根據本發明的第一方面，提供了一種毫米波雷達陣列天線系統，用于接收和發射毫米波射頻信號，包括：第一天線子陣、第二天線子陣、第三天線子陣以及第四天線子陣；

所述第一天線子陣、所述第二天線子陣、所述第三天線子陣以及所述第四天線子陣沿第一方向環狀排列；

所述第一天線子陣、所述第二天線子陣、所述第三天線子陣以及所述第四天線子陣均包括若干天線單元；所述第一天線子陣、所述第二天線子陣、所述第三天線子陣以及所述第四天線子陣中的所述若干天線單元依次沿所述第一方向環狀排列；其中，所述第一天線子陣中的所述若干天線單元的排列方向，與所述第三天線子陣中的所述若干天線單元的排列方向平行；所述第二天線子陣中的所述若干天線單元的排列方向，與所述第四天線子陣中的所述若干天線單元的排列方向平行；

其中，所述第一天線子陣與所述第三天線子陣為接收天線子陣，所述第二天線子陣與所述第四天線子陣為發射天線子陣；或者所述第一天線子陣與所述第三天線子陣為發射天線子陣，所述第二天線子陣與所述第四天線子陣為接收天線子陣。

可選的，所述第一天線子陣與所述第三天線子陣呈現最小冗余陣；所述最小冗余陣表征了在有限個天線單元的的條件下，使得所述毫米波雷達陣列天線系統在第二方向上的子陣孔徑最大時，所述第一天線子陣與所述第三天線子陣的陣列呈現形式；所述第二方向表征了所述第一天線子陣或所述第三天線子陣中的天線單元的排列方向。

可選的，所述第二天線單元和/或所述第四天線單元呈現均勻線性陣。

可選的，所述接收天線子陣包括若干接收天線單元，所述發射天線子陣中包括若干發射天線單元；當所述第一天線子陣與所述第三天線子陣為接收天線子陣，所述第二天線子陣與所述第四天線子陣為發射天線子陣時，所述最小冗余陣具體包括：

所述接收天線子陣中的所述若干接收天線單元的排列長度為L_RX，且所述接收天線單元呈現等高排列；其中，所述L_RX表征了根據接收天線單元的數量與第一參考表得到的所述接收天線子陣中所述接收天線單元的排列長度；所述第一參考表表征了包含所述接收天線子陣中的所述接收天線單元的數量與排列長度之間的對應關系的表格；