[发明专利]毫米波时分无源调频多通道汽车防撞雷达

权利要求书

1.一种毫米波时分无源调频多通道汽车防撞雷达，设发隔离器、收隔离器、限幅器、中 放、边带倒置电路、数据缓冲器FIFO、数字信号处理器DSP、双口储存器RAM、微控制器MCU、 接口I/O、路况摄像传感器、本车速传感器、卫星定位传感器GPS、声光报警器、避障器、减 速器、刹车器、键盘，其特征在于：还设发射宽波束准光集成介质透镜天线与接收准光集成 介质透镜天线阵列、波束转换开关、频率合成器、收/发转换开关T/R₁、T/R₂、T/R₃、声表器 件SAW多通道调频器、时分电路、上变频、倍频与功放、低噪声高放、下变频、声表器件SAW 多通道信号提取电路、光栅扫描图像显示器CRT，发射宽波束准光集成介质透镜天线设在车 前后方向照射整个路面，接收准光集成介质透镜天线阵列是按路面最多车道量设置，由两个 天线阵元波束合成接收一个车道的回波信号，频率合成器输出f_c3，f_c3作为时钟信号接入DSP、 f_c4作为时钟信号接入MCU，DSP按接收天线阵列编码脉冲分配序列接入波束转换开关、光栅 扫描图像显示器CRT，频率合成器输出f_c1，f_c1作为时钟信号接入时分电路，时分电路控制 端由接口I/O接入MCU，路况摄像传感器、本车速传感器、卫星定位传感器GPS信号经接口 I/O接入MCU控制时分电路生成n路时分脉冲，高电平逻辑“H”接入收/发转换开关T/R₂、 T/R₃，低电平逻辑“L”接入T/R₁，频率合成器输出f_m，f_m作为调制信号基准频率接入声表 器件SAW多通道调频器，产生n组与SAW中心频率相同频率，频率合成器输出f_c2，f_c2作为 窄脉冲定时信号接入声表器件SAW多通道调频器，在声表器件SAW多通道调频器生成n组无 源调频信号，接入时分电路编码为n路SAW频率递增排列的时分脉冲群，频率合成器输出f_L， f_L作为本振信号接入上变频，变频为雷达载频的一半或四分之一频率，经过T/R₃、由倍频与 功放级二或四倍频后，功率放大为雷达载频f₀，通过T/R₂、发隔离器、发射宽波束准光集成 介质透镜天线照射路面，频率合成器输出f_L’，f_L’作为内在二或四倍频本振信号接入下变频， 频率合成器输出f_r，f_r作为本振信号接入边带倒置电路，n路回波信号经接收准光集成介质 透镜天线阵列、波束转换开关、收隔离器、T/R₁、低噪声高放、下变频、中放、边带倒置电 路，在时分异步选通门选取n组按发射SAW频率编排的目标信号，经声表器件SAW多通道信 号提取电路、数据缓冲器FIFO接入DSP数据总线，DSP与MCU数据总线、地址总线、控制线 经双口存储器RAM汇接，并提供仲裁信号，MCU由接口I/O分别接入光栅扫描图像显示器CRT、 声光报警器、避障器、减速器、刹车器、键盘，DSP软件设计片内分组时分复用数据重排、 动目标显示MTI、快速傅里叶变换FFT、距离旁瓣抑制、恒虚警处理CFAR，MCU系统软件编程 包括主程序和数据采集、数据处理、对象控制子程序，中放自动增益控制AGC电压经滤波、 直流放大接入低噪声高放、中放AGC受控端，频率合成器、上变频、倍频与功放、收/发转换 开关T/R₁、T/R₂、T/R₃、发隔离器、收隔离器、波束转换开关、低噪声高放、下变频、中放、 边带倒置电路集成一体为雷达收/发电路，屏蔽；

发射宽波束准光集成介质透镜天线，由介质基片微带双缝集成天线、介质透镜构成，发 射宽波束准光集成介质透镜天线其介质透镜半球端面为辐射面，短圆柱体横截面紧密放置介 质基片微带双缝集成天线为馈源，透镜天线设置在车前后方向，射频信号与天线阻抗匹配， 经T/R₂、发隔离器照射整个路面，接收准光集成介质透镜天线阵列，其介质透镜是椭圆球体， 半球端面为接收辐射面，椭圆球体横切截面紧密放置介质基片微带双缝集成天线为馈源，在 车前后方向按路面最多车道量设成线阵，由两个天线阵元波束合成接收一车道回波信号，收、 发透镜天线置于安装基座，外置防护罩，回波经波束转换开关、收隔离器、T/R₁馈入接收通 道，DSP按车道量编码脉冲序列接入波束转换开关、光栅扫描图像显示器CRT坐标变换器；

声表器件SAW多通道调频器由n组调制频率发生器、声表器件SAW、窄脉冲定时器tp、 调制器组成，频率合成器输出f_m，f_m接入调制频率发生器产生与n组声表器件SAW中心频率 相同的调制频率，其频率由高至低递增，频率合成器输出f_c2，f_c2接入n组窄脉冲定时器tp 产生相应调制频率的定时脉冲，在n组调制器对其调制频率进行调制生成包络为辛格函数 sinx/x脉冲信号，激励n组的声表器件SAW依次规律展宽频谱，加权输出f₁、f₂、f_n组调制 信号。