[发明专利]具有至少一个平面天线装置的雷达传感器设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个平面天线装置的雷达传感器设备，所述至少一个平面天线装置具有多个垂直定向的并且作为稀疏阵列彼此以确定的间距平行地设置在一个平面内的天线列，所述天线列分别具有至少两个线馈电的贴片元件。此外，本发明还涉及一种设备，尤其是机动车的驾驶员辅助系统。

背景技术

在机动车上越来越多地使用用于在驾驶员辅助系统的范畴内检测交通环境的雷达传感器，例如用于雷达支持的间距调节(Adaptive Cruise Control-Systeme/ACC：自适应巡航控制系统)。例如由Robert Bosch GmbH(罗伯特·博世有限公司)的《Adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelung ACC》(自适应行驶速度调节ACC)(黄色系列，2002年版)中公开了这种行驶速度调节系统。

由于其平面结构和易于制造性(例如借助蚀刻方法)，所谓的平面天线装置或贴片天线尤其适于以上所述的雷达传感器中的应用。这种天线涉及一些进行发射的谐振器(天线元件或者贴片元件/贴片)的平面布置，这些谐振器分别具有定义的振幅和相位。各个贴片元件的辐射图的叠加得到最终的天线辐射图，其中，行负责方位角的特征而列负责仰角的特征。天线元件通常设置成垂直定向的天线列。

在汽车领域中很多用于环境检测的雷达传感器使用这种平面天线方案。平面天线方案的优点在于最终实现较小的雷达传感器结构深度。由此不仅在雷达传感器的安装位置方面实现更大的灵活性，而且通过安装在车辆的侧面区域中实现新的应用区域。除结构尺寸以外，雷达传感器的制造成本当然也非常重要。恰恰在单个通道上实施信号分析(无HF波束成形)的平面天线方案中，所使用的混频器的数量是较大的成本因素。在此，天线贴片的布置和数量非常重要。已知的具有平面天线装置的雷达传感器通常具有均匀线性阵列(Uniform Linear Array：ULA)的结构。在此，具有贴片元件的天线列等间距地布置，所述间距通常位于空气中的波长的一半(λ/2)的范围内。

为了通过雷达传感机构实现尽可能良好的角度精度，天线孔径是决定性的因素。天线孔径越大，则角度精度越好。如果设有如同在迄今已知的具有均匀线性阵列结构的雷达传感器中那样的天线孔径，则需要大量的混频器，这导致更高的感测器总体成本。

在DE 100 36 131A1中提出了一种用于检测机动车的周围环境中的交通情况的雷达传感器，其具有载波单元并且具有贴片天线的满子阵列和贴片天线的稀疏子阵列的组合形式的贴片天线阵列。然而，贴片天线存在冗余，即多次测量信号关系。

发明公开

根据本发明，提出一种雷达传感器设备，其具有至少一个平面天线装置，所述至少一个平面天线装置具有多个垂直定向并且作为稀疏阵列平行地彼此间隔确定间距地设置在一个平面内的天线列，这些天线列分别具有至少两个线馈电的贴片元件，其中，天线列的稀疏阵列如此以最小冗余实现，使得在所述稀疏阵列中所述天线列彼此的确定间距的集合至少一次但以最小可能的数量具有一个具有天线列相同天线孔径和相同特性的平面天线装置的相对应的非稀疏阵列的两个任意的天线列之间的所有不同间距。

通过所述措施，在使用所谓的天线列的最小冗余阵列(MRA)的情况下实现了所需的角度唯一性和的角度精度之间的很好折衷。在此，不是等距地而是在考虑最小冗余原则的情况下以稀疏阵列来实施具有贴片元件的天线列的布置。这有利地导致天线列或者贴片元件以及所需的混频器的数量的显著减少，从而实现雷达传感器制造时的成本降低。通过天线列之间的每个间距——即每个相位关系至少一次但尽可能少地出现，实现了最小冗余。必须存在具有同一孔径的平面天线装置的传统的或者非稀疏的阵列的天线列的任意组合的全部不同间距，以便保证唯一性。

天线列彼此的确定间距可以分别是一个恒定的基本间距的整数倍。有利的是，所述恒定的基本间距小于或等于空气中的波长的一半。则对于+/-90度的范围实现唯一性。

在权利要求4中给出了一种装置，尤其是机动车的驾驶员辅助系统。

附图说明

以下根据附图原理性地描述本发明的实施例。

附图示出：

图1：机动车中的驾驶员辅助系统或自适应速度调节设备的重要组件的示意图；