[发明专利]一种毫米波雷达天线系统及解耦方法

权利要求书

1.一种毫米波雷达天线系统，其特征在于：包括天线阵列、主处理器和基带处理电路，所述天线阵列包括至少2条发射天线及至少2条接收天线，主处理器的发射信号经过发射天线辐射至目标物，接收天线接收被目标物反射回来的信号，所述信号经过主处理器混频后，由基带处理电路分析计算得到各目标参数。

2.如权利要求1所述的一种毫米波雷达天线系统，其特征在于：所述每条发射天线包括至少一个线阵；所述每条接收天线包括至少一个线阵。

3.如权利要求1所述的一种毫米波雷达天线系统，其特征在于：所述线阵包括若干个贴片，所述贴片为宽度经过加权的贴片。

4.如权利要求1所述的一种毫米波雷达天线系统，其特征在于：所述天线阵列包括3条发射天线和4条接收天线。

5.如权利要求4所述的一种毫米波雷达天线系统，其特征在于：所述天线阵列包括依次设置的第一发射天线、第二发射天线、第一接收天线、第二接收天线、第三接收天线、第四接收天线和第三发射天线；其中，第一接收天线距离第二接收天线和第三接收天线中心的横向间隔为d_x3，其中，3λ≤d_x3≤4.5λ；第二接收天线、第三接收天线之间的横向间隔d_x4＝0.5λ，第四接收天线距离第二接收天线和第三接收天线中心的横向间隔d_x5＝d_x3，所述第一发射天线、第二发射天线之间的横向间隔d_x1＝d_x3/2，纵向间隔d_y1＝1.4λ，第二发射天线和第三发射天线之间的横向间隔d_x2＝3d_x3，纵向间隔为0；其中所述λ为载波波长。

6.一种毫米波雷达天线解耦方法，其特征在于包括如下步骤：

1)天线阵列中的各个发射天线同时、同相发射信号，信号经目标物反射后，由各个接收天线接收；

2)根据MIMO等效虚拟阵列原理，等效虚拟得到由N条接收天线组成的虚拟天线阵列，N为实际接收天线数量与发射天线数量的乘积；

3)根据公式(1)计算得到虚拟天线阵列中每个接收天线中心的相位值：

其中n＝1,2,3…N，d_az为虚拟天线阵列各接收天线之间的横向间距，d_el为虚拟天线阵列各接收天线之间的纵向间距，λ为载波波长，θ为目标方位角，φ为俯仰角，得到虚拟天线阵列中接收天线的总相位集

4)根据功能不同将所述总相位集中的各个相位值设置成若干个子集，所述子集包括主波束集第一子波束集第二子波束集和单脉冲集中的其中一个或多个；

5)对所述主波束集进行谱估计算，得到目标方位角θ₁；对第一子波束集进行谱估计算，得到俯仰角φ；对第二子波束集进行谱估计算，得到目标方位角θ₂，对所述单脉冲集采用比相算法，得到无模糊的方位角。

7.如权利要求6所述的一种毫米波雷达天线解耦方法，其特征在于：所述主波束集

8.如权利要求6所述的一种毫米波雷达天线解耦方法，其特征在于：所述第一子波束集包括总相位集中前面一半的各个相位值，即

9.如权利要求6所述的一种毫米波雷达天线解耦方法，其特征在于：所述第二子波束集包括总相位集中n为偶数时的各个相位值，即

10.如权利要求6所述的一种毫米波雷达天线解耦方法，其特征在于：所述单脉冲集包括两根间隔为0.5λ的虚拟接收天线所对应的各个相位值。