[发明专利]高分辨率3D雷达波成像设备

权利要求书

1.一种雷达波成像设备(10)，包括：

-雷达发射器单元(18)，其具有至少一个雷达发射天线(20)并且被配置用于朝向场景发射雷达波，

-雷达接收单元(22)，其被配置用于接收由发射器单元(18)发射的所述雷达波已经照射的对象所反射的雷达波，所述雷达接收单元(22)包括被布置为二维阵列的多个雷达接收器构件(24)，

其特征在于，所述雷达接收单元(22)包括成像雷达光学单元(32)，以用于将所述场景的至少一部分成像到雷达接收器构件(24)的所述二维阵列的至少一部分上，其中，所述成像雷达光学单元(32)至少包括被布置在所述雷达接收器构件(24)与所述场景之间的第一雷达透镜(36)，并且其中，所述雷达接收器构件(24)被布置为与所述第一雷达透镜(36)的背对所述场景的表面直接接触。

2.根据权利要求1所述的雷达波成像设备(10)，其中，所述成像雷达光学单元(32)包括至少一个第二雷达透镜(46)，其被布置在所述第一雷达透镜(36)与所述场景之间。

3.根据权利要求1或2所述的雷达波成像设备(10)，其中，所述第一雷达透镜(36)包括在待发射的所述雷达波的雷达载波频率处具有大于3.0并且优选地在5.0与50.0之间的折射率的材料。

4.根据前述权利要求中任一项所述的雷达波成像设备(10)，其中，所述第一雷达透镜(36)至少在指向所述场景的表面上包括至少一层抗反射涂层(52)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的雷达波成像设备(10)，其中，所述雷达发射器单元(18)包括用于调制待发射的所述雷达波的至少一个调制单元，并且其中，所述调制包括幅度调制、频率调制和相位调制中的至少一个或其组合。

6.根据前述权利要求中任一项所述的雷达波成像设备(10)，其中，所述雷达接收器构件(24)包括贴片天线、缝隙天线或偶极天线中的至少一个。

7.根据前述权利要求中任一项所述的雷达波成像设备(10)，还包括接收器电路(56)，其电连接到所述多个雷达接收器构件(24)并且被配置用于对所述雷达接收器构件(24)的信号的模拟信号处理和/或数字信号处理，其中，雷达接收器构件(24)中的至少一个包括至少一个谐振构件(26)，所述至少一个谐振构件(26)在所述接收器电路(56)的载波频率处谐振。

8.根据前述权利要求中任一项所述的雷达波成像设备(10)，其中，所述雷达接收器构件(24)中的至少一个包括天线构件(26)，所述天线构件(26)被配置用于根据接收的雷达波的偏振来区分所述接收的雷达波。

9.根据前述权利要求中任一项所述的雷达波成像设备(10)，其中，所述多个雷达接收器构件(24)中的所述雷达接收器构件(24)通过电磁屏障(60)彼此电磁地相互分离。

10.根据前述权利要求中任一项所述的雷达波成像设备(10)，其中，在所述二维阵列中，所述雷达接收器构件(24)在所述阵列的第一维度中以第一间距(28)均匀地隔开，并且在所述阵列的第二维度中以第二间距(30)均匀地隔开，所述第二维度垂直于所述第一维度。

11.根据前述权利要求中任一项所述的雷达波成像设备(10)，其中，所述二维阵列的所述雷达接收器构件(24)之间的间距(28、30)被选择为大于所述成像雷达光学单元(32)的衍射极限光斑直径的0.5倍的因子并且小于所述衍射极限光斑直径的2.0倍的因子。

12.根据前述权利要求中任一项所述的雷达波成像设备(10)，其中，所述雷达发射器单元(18)和所述多个雷达接收器构件(24)被配置为以单输入和多输出配置或者多输入和多输出配置来操作。

13.一种电磁辐射接收单元(22)，其被配置用于接收电磁波，特别是雷达波，所述电磁波是已经由电磁波照射的对象所反射的，所述电磁辐射接收单元(22)包括对所述电磁波敏感并且被布置为二维阵列的多个接收器构件(24)，

其特征在于，成像光学单元(32)用于将所述场景的至少一部分成像到接收器构件(24)的所述二维阵列的至少一部分上，其中，所述成像光学单元(32)至少包括第一电磁透镜(36)，所述第一电磁透镜(36)被配置用于所述电磁辐射的折射并且被布置在所述接收器构件(24)与所述场景之间，并且其中，所述接收器构件(24)被布置为与所述第一透镜(36)的背对所述场景的表面直接接触。