[发明专利]雷达设备及其天线设备

说明书

雷达设备及其天线设备。本发明提供了一种雷达设备以及用于该雷达设备的天线设备。该雷达设备可包括设置在发送天线集合的两侧的两个第一发送天线以及设置在两个第一发送天线之间在垂直于地面的第一方向上与第一发送天线间隔开垂直距离A的第二发送天线，并且该雷达设备可包括彼此分开预定水平距离的四个接收天线，并且可根据检测模式通过两个发送天线发送码分发送信号，以使得可在远程检测模式和短程检测模式下容易地获得对象的垂直信息和水平信息。

技术领域

本公开涉及雷达设备和天线设备，更具体地，涉及一种包括多输入多输出(以下，称为“MIMO”)天线并使用天线获得中/远距离和短距离处的对象的方位角信息和仰角信息的雷达设备。

背景技术

用于车辆的雷达设备应该具有高分辨率和角分辨力。例如，用于防止正面碰撞的汽车雷达可通过提取在相邻车道中向前行驶的车辆的路径内切入和切出的角度来确定阻断。即，可通过减少目标的误检测并使用高分辨率和角分辨力估计切入和切出中的碰撞情况来确保驾驶者的安全。

此外，使用一个天线系统，汽车雷达需要用于在相对小的角范围内感测远距离处的对象的中/远程检测功能以及用于在相对大的角度范围内感测短距离处的对象的短程检测功能。

此外，雷达设备通常包括多个接收天线的布置以获得高角分辨力。即，现有技术的雷达设备使用通过在多个信道中布置接收天线来增加角分辨力的结构。

现有技术的具有包括多个接收天线的布置的结构的雷达设备由于天线而在结构上尺寸较大并且需要与收发器(即，RF电路)有关的许多元件，因此整个天线系统的尺寸增加。

然而，目前，车辆可安装雷达设备的部分由于多个支撑结构而受到限制(例如，保险杠、车牌和雾灯中的超声波传感器)，因此雷达设备的尺寸不可避免地受到限制。

最近，已开发出MIMO雷达以减小汽车雷达的尺寸。

MIMO雷达具有通过以适当间隙布置发送天线来扩展接收天线的孔径的效果，因此最近已积极地研究以便减少RF芯片的数量而不会降低性能。

用于车辆的MIMO雷达通常通过布置两个发送信道和多个接收信道来提供有效孔径扩展效果，并且此结构已被提出用于汽车雷达的远程雷达或中程雷达。

然而，汽车雷达不仅需要检测中/远距离的宽区域，而且需要检测短距离的宽区域，因此其需要用于短程感测的附加传感器，因此，成本和复杂性增加。

因此，需要将中/远程雷达和短程雷达组合以用于汽车雷达，并且通常，配置不同的发送天线并且共享接收天线以将中/远程雷达和短程雷达组合。然而，诸如中/远程雷达的分辨力的性能劣化并且诸如短程雷达的检测范围的性能劣化，因此其性能无法最大化。

因此，需要开发一种雷达设备，其可检测中/远距离和短距离二者并且可缩小尺寸，同时分辨率和角分辨力维持高水平，但是传统雷达设备无法满足这些要求。

发明内容

在此背景下，本公开的目的在于提供一种雷达设备，通过有效地布置多个发送天线和多个接收天线，其性能可不仅最大化直至中/远程性能，而且最大化直至短程性能。

本公开的另一目的在于提供一种可通过多个发送天线和多个接收天线来执行多输入多输出(MIMO)的天线以及包括该天线的雷达设备。

本公开的另一目的在于提供一种天线系统和具有该天线系统的雷达设备，该天线系统包括第一发送天线集合，该第一发送天线集合包括在水平方向上布置在两端的第一-1发送天线和第一-2发送天线，并且该天线系统包括布置在第一-1发送天线和第一-2发送天线之间并在垂直于地面的第一方向上与第一发送天线间隔开预定垂直距离B的第二发送天线。另外，码分发送信号可从所选两个发送天线同时发送，可接收并处理由对象反射的反射信号，从而可在中/远程检测模式和短程检测模式二者下获取目标对象的水平信息和垂直信息。