[发明专利]多极化雷达单元

说明书

示例实施方式提出了能够以多种极化操作的雷达单元。示例雷达单元可以包括发送天线的集合和接收天线的集合。特别地，发送天线可以每个被配置为发送以四种可能的极化中的一种或更多种辐射的雷达信号。这四种极化可以对应于水平线性极化、垂直线性极化、以及与水平面成大约正四十五度和负四十五度的倾斜极化。这样，雷达单元的接收天线可以每个被配置为接收以这四种可能的极化之一辐射的反射雷达信号。雷达单元还可以包括放大器，该放大器被配置为使一个或多个发送天线在这四种极化通道中的两种或更多种之间选择性地进行发送。

技术领域

背景技术

通过发射无线电信号以及探测反射离开环境中的表面的返回的反射信号，无线电探测和测距(RADAR)系统可以主动估计到环境中的特征的距离。结果，可以根据发送与接收之间的时间延迟来确定到无线电反射特征的距离。雷达系统可以发射频率随时间变化的信号，诸如具有时变频率斜坡(ramp)的信号，然后将发射信号与反射信号之间的频率差异与范围估计相关联。

一些系统也可以基于接收到的反射信号中的多普勒频移来估计反射对象的相对移动。定向天线可以用于信号的发送和/或接收，以将每个范围估计与方位(bearing)相关联。更普遍地，定向天线也可以用于将辐射能量聚焦在感兴趣的给定场上。结合测量距离和方向信息允许识别周围的环境特征和/或对周围的环境特征绘制地图(map)。

一些示例汽车雷达系统可以被配置为以IEEE W频带(75-110吉赫兹(GHz))和/或NATO M频带(60-100GHz)中的频率操作。在一个示例中，本系统可以以77GHz的电磁波频率操作，该频率对应于毫米(mm)电磁波长(例如，对于77GHz为3.9mm)。这些雷达系统可以使用可将辐射能量聚焦成波束的天线，以便使雷达系统能够以高精确度测量环境，诸如自主车辆(autonomous vehicle)周围的环境。

发明内容

在一个方面，本申请描述了一种雷达单元。该雷达单元包括多个发送天线。特别地，所述多个发送天线包括配置为以四种极化之一进行发送的相应发送天线。该雷达单元还包括多个接收天线。所述多个接收天线包括配置为接收来自所述四种极化之一的雷达信号的相应接收天线。

在另一个方面，本申请描述了一种雷达系统。该雷达系统包括多个发送天线。所述多个发送天线包括：第一发送天线，配置为以水平线性极化进行发送；第二发送天线，配置为以垂直水平线性极化进行发送；以及第三发送天线，配置为在与水平面成大约正四十五度的第一倾斜极化和配置为与水平面成大约负四十五度辐射的第二倾斜极化之间选择性地进行发送。该雷达系统还包括多个接收天线。所述多个接收天线包括：第一接收天线，配置为接收以水平线性极化发送的雷达信号的反射；第二接收天线，配置为接收以垂直水平线性极化发送的雷达信号的反射；第三接收天线，配置为接收以第一倾斜逆时针极化发送的雷达信号的反射；以及第四接收天线，配置为接收以第二倾斜极化发送的雷达信号的反射。

在又一个方面，本申请描述了一种用雷达系统发信号的方法。该方法涉及使用多个发送天线发送雷达信号。特别地，所述多个发送天线包括配置为以四种极化之一进行发送的相应发送天线。该方法还涉及使用多个接收天线接收雷达信号。所述多个接收天线包括配置为接收来自这四种极化之一的雷达信号的相应接收天线。

在再一个方面，本申请描述了一种具有用于用雷达系统发信号的装置的系统。该系统可以包括用于使用多个发送天线发送雷达信号的装置。特别地，所述多个发送天线包括配置为以四种极化之一进行发送的相应发送天线。该系统还可以包括用于使用多个接收天线接收雷达信号的装置。所述多个接收天线包括配置为接收来自这四种极化之一的雷达信号的相应接收天线。

前述发明内容仅是说明性的，而不旨在以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施方式和特征之外，另外的方面、实施方式和特征将通过参照附图和以下详细描述变得明显。

附图说明

图1A示出了根据示例实施方式的雷达单元的顶部的组装视图。