[发明专利]一种基于近场空间合成的雷达目标角度模拟方法

说明书

本发明提出一种基于近场空间合成的雷达目标角度模拟方法。将单个二元阵模拟的角度范围扩大为雷达波束宽度的1.5至2.3倍，使模拟器的发射天线阵列法线方向与雷达接收天线法线方向一致，通过改变发射天线发射信号幅值比进行雷达目标角度模拟。本发明与传统方法相比，有效地提高了单个二元阵的角度模拟范围，在相同的角度模拟范围要求下，需要更少的阵元个数，大大节约了成本。

技术领域

本发明涉及一种基于近场空间合成的雷达目标角度模拟方法，属于雷达测试领域。

背景技术

随着汽车辅助驾驶、自动驾驶的迅速发展，车载毫米波雷达的需求与日俱增。雷达在研发和量产测试时需要用到目标模拟器，目前现有的角度模拟方法主要包括机械滑轨以及传统远场角度模拟方法。二者各自有自身的局限性：圆弧机械滑轨的机械摇臂制造工艺复杂，容易带来较大的模拟误差，而直线机械滑轨虽然制作工艺较为简单且安装方便，但需要对目标的距离、速度、以及信号功率进行一定的补偿，增加了计算量；传统远场角度模拟方法由于需要满足远场条件，角度模拟范围较小，为提高角度模拟范围需增加二元阵个数，大大增加了成本。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种基于近场空间合成的雷达目标角度模拟方法。

本发明通过以下技术方案实现。

一种基于近场空间合成的雷达目标角度模拟方法，

将单个二元阵模拟的角度范围扩大为雷达波束宽度的1.5至2.3倍，使模拟器的发射天线阵列法线方向与雷达接收天线法线方向一致，通过改变发射天线发射信号幅值比进行雷达目标角度模拟。

本发明的有益效果：

本发明与传统方法相比，有效地提高了单个二元阵的角度模拟范围，在相同的角度模拟范围要求下，需要更少的阵元个数，大大节约了成本。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中雷达接收阵元个数为2的角度模拟方法原理图；

图2是本发明具体实施方式中近场空间角度模拟方法的仿真结果；

图3是本发明具体实施方式中所模拟角度范围与雷达波束宽度的比值仿真结果；

图4是本发明具体实施方式中保证目标RCS一致性的幅度补偿曲线。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步详细描述。

本具体实施方式的一种基于近场空间合成的雷达目标角度模拟方法，具体包括：

将单个二元阵模拟的角度范围扩大为雷达波束宽度的1.5至2.3倍，使模拟器的发射天线阵列法线方向与雷达接收天线法线方向一致，通过改变发射天线发射信号幅值比进行雷达目标角度模拟。

具体实施时，当模拟器的发射天线阵列是两个，即二元阵，雷达接收阵元个数也为两个时，所模拟的目标相对于雷达等效接收中心的角度计算公式如下：

其中，d为雷达天线阵列阵元间隔，a为二元阵发射信号的幅值比，为由发射信号到达雷达各阵元的波程差引起的相位差，λ为波长。

例如，如图1的雷达接收阵元个数为2的角度模拟方法原理图所示，A点代表目标模拟器发射天线1所在的位置，B点代表目标模拟器发射天线2所在的位置，a点代表雷达接收天线1的位置，b点代表雷达接收天线2的位置，目标模拟器和雷达的法线方向为同一个方向，即线段ab和线段AB的中垂线为同一个，假设雷达与模拟器之间的距离满足大于雷达接收天线a、b间隔d的条件，则天线a与天线b处接收到的A处天线1所发射信号的相位差只与天线a、b之间的距离，以及线段AO相对于中垂线的张角α有关，同理，接收到B处天线2所发射信号的相位差也是只与d和α有关。