[发明专利]可负担得起的组合脉冲/FMCW雷达AESA

说明书

描述了组合脉冲和FMCW AESA雷达系统。雷达系统包括辐射元件的AESA阵列、TR模块的阵列、RF组合器/分离器、发射器、脉冲雷达接收器和FMCW雷达接收器。每个TR模块与辐射元件的阵列中各自的辐射元件相对应。发射器配置成经由TR模块发射激发信号以激发辐射元件的阵列中的选定辐射元件。脉冲雷达接收器配置成当发射器在脉冲雷达模式中时经由RF组合器/分裂器从辐射元件的阵列中的辐射元件经由TR模块接收雷达回波信号。FMCW雷达接收器配置成当发射器在FMCW雷达模式中时经由TR模块从辐射元件的阵列中的选定辐射元件接收雷达回波信号。

背景

本发明通常涉及雷达系统的领域。

脉冲雷达系统提供脉冲雷达波束和脉冲雷达回波的接收，并具有比调频连续波(FMCW)雷达系统更长的范围。另一方面，FMCW雷达可为更短范围的应用提供(比脉冲)更高的雷达分辨率和良好的雷达检测。

需要两个联邦时分复用系统和/或用于全双工的双工器的组合FMCW/脉冲雷达系统是已知的。这样的组合系统使用具有单独的天线或单独的AESA(有源电子扫描阵列)的两个完全独立的FMCW和脉冲系统。

概述

在一个方面中，本文公开的发明性概念的实施例是针对组合脉冲和FMCW AESA雷达系统。雷达系统包括辐射元件的AESA阵列、发射/接收(TR)模块的阵列、射频(RF)组合器/分离器、发射器、脉冲雷达接收器和FMCW雷达接收器。每个TR模块与辐射元件的阵列的各自的辐射元件相对应。RF组合器/分离器配置成组合来自TR模块的阵列的信号，以及将信号分开到TR模块的阵列。发射器配置成发送激发信号以经由TR模块激发辐射元件的阵列中的选定辐射元件。脉冲雷达接收器配置成当发射器在脉冲雷达模式时经由RF组合器/分离器从辐射元件的阵列中的辐射元件经由TR模块接收雷达回波信号。FMCW雷达接收器配置成当发射器在FMCW雷达模式时经由TR模块从辐射元件的阵列中的选定辐射元件接收雷达回波信号。本发明还提供了操作这样的雷达系统的方法。

附图的简要描述

图1是根据本文公开的发明性概念的实施例的组合FMCW AESA雷达系统的示意图。

图2例示了布置在权利要求1的系统的阵列中的辐射元件。

图3是例示了根据本文公开的发明性概念的另一实施例的雷达系统的脉冲雷达部分的示意图。

图4A是根据本文公开的发明性概念的另一实施例的使用在FMCW模式中的单个发射辐射元件的组合脉冲和FMCW AESA雷达系统的示意图。

图4B是根据本文公开的发明性概念的实施例的组合脉冲和FMCW AESA雷达系统的多个FMCW雷达接收器的示意图。

图4C是根据本文公开的发明性概念的实施例的组合脉冲和FMCW AESA雷达系统的单个FMCW雷达接收器的示意图。

图4D是根据本文公开的发明性概念的另一实施例的使用在FMCW模式中的多个发射辐射元件的组合脉冲和FMCW AESA雷达系统的示意图。

图5例示了根据图4A或4D的系统的辐射元件的阵列的布置，辐射元件的子阵列布置在单个面板上。

图6例示了根据图4A或4D的系统的辐射元件的阵列的布置，辐射元件的子阵列布置在人字形配置中的多个面板上。

图7A是例示了根据本文公开的发明性概念的另一实施例的组合脉冲和FMCW AESA雷达系统的示意图。

图7B是图7A的雷达系统的FMCW雷达单元部分的示意图。

图8例示了根据图7A的系统的辐射元件的阵列的布置，辐射元件的子阵列布置在单个面板上。

图9例示了根据图7A的系统的辐射元件的阵列的布置，辐射元件的子阵列布置在人字形配置中的多个面板上。

详细描述