[发明专利]一种毫米波MIMO雷达天线及其控制方法

说明书

一种毫米波MIMO雷达天线及其控制方法。本发明包括顺次分两排排列的多组发射天线和多个接收天线，其中，每个发射天线和每个接收天线均包括6个由馈线连接的振子单元以及由馈线连接至其中一个振子单元的阻抗匹配器。上述天线中的每一个发射天线根据所述驱动信号发射电磁波信号时，均能够分别将其等效为其余各所述发射天线发射在该发射电磁波信号的所述发射天线的位置发射相同的电磁波信号，而每一个等效的发射天线均分别对应有若干等效的接收天线。由此，本发明利用天线的等效，能够在较小的尺寸下，使接收天线数量成倍增加，提高系统的测角精度、杂波抑制比等性能指标，在不增加天线发射功率和面积的情况下，等效的让信号质量的搭配成倍的提高。

技术领域

本发明涉及微波通讯技术领域，具体而言涉及一种毫米波MIMO雷达天线及其控制方法。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善信号质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加天线发射功率的情况下，可以成倍的提高信号质量。

但是，由于MIMO天线本质上是一种多天线技术，其不可避免的具有天线占用面积较大的问题。过大的天线面积压缩了其他电路元件可使用的空间，同时提升了天线制造成本。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种毫米波MIMO雷达天线及其控制方法，本发明使天线能够在较小的尺寸范围内也具有很高的性能，提高了系统的测角精度、杂波抑制比。本发明具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种毫米波MIMO雷达天线，其设置在介质板表面，包括：发射天线，包括至少1组，每一组发射天线包括至少2个，各所述发射天线沿第一方向相互平行的排列在所述介质板的上表面，其中每一组内的各发射天线的间距d小于各组之间发射天线的间距D；接收天线，包括至少2个，其沿第一方向相互平行的排列在所述介质板的上表面，所述接收天线与所述发射天线分列两排，各所述接收天线之间的间距相等，且各所述接收天线之间的间距在d～D的范围之间，且各所述接收天线之间的间距为半波长的整数倍；其中，每一个所述发射天线或每一个接收天线均包括：振子单元，包括6个，其沿第二方向等间距排列，6个所述振子单元的尺寸由中间向两侧递减；馈线，顺次连接6个所述振子单元，为6个所述振子单元同相串馈电信号；阻抗匹配器，其连接6个所述振子单元中设置在最外侧边缘的一个振子单元的外侧，所述阻抗匹配器为设置有多级不同宽度的台阶的微带线结构，将所述发射天线或所述接收天线的阻抗匹配至50ohm。

可选的，上述的毫米波MIMO雷达天线，其中，所述第一方向平行于所述毫米波MIMO雷达天线所设置的介质板的长度方向；所述第一方向平行于所述毫米波MIMO雷达天线所设置的介质板的宽度方向；所述发射天线以及所述接收天线分别沿平行于所述介质板宽度方向的中轴线对称排列。

可选的，上述的毫米波MIMO雷达天线，其中，各所述发射天线沿所述第一方向顺次按照固定的时间间隔发射频率线性变化的调频连续波；其中，各所述发射天线之间发射信号的时间间隔为固定时间其中，v_max表示最大测量速度，f_z表示所述发射天线的载频；所述频率线性变化的斜率其中，R_max表示最大测量距离，c表示光速，f_sample表示采样频率，f_sample为设定值；对每一个所述调频连续波采样时，均在该调频连续波开始后等待一个采样等待时间之后进行采样。

可选的，上述的毫米波MIMO雷达天线，其中，所述最外侧2个振子单元的尺寸相同且为6个振子单元中最小，最内侧2个振子单元的尺寸相同且为6个振子单元中最大，剩余2个振子单元的尺寸相同并介于最小尺寸和最大尺寸之间。