[发明专利]雷达装置

说明书

本发明的雷达装置具有多个接收天线(辐射重心RXANT1_R～RXANT4_R)，在由沿着预先设定的铅垂方向(Dir_E)的铅垂基准线(ELV1)和与铅垂基准线(ELV1)交叉的预先设定的水平基准线(AZM1)形成的、除铅垂基准线上和水平基准线上以外的4个象限(QAD1～QAD4)的各个象限中配置有至少一个接收天线；多个接收天线(辐射重心RXANT1_R～RXANT4_R)在沿着水平基准线的水平方向上配置在彼此不同的位置。

技术领域

本发明涉及雷达装置，例如涉及能够检测对象的角度的毫米波雷达装置。

背景技术

例如，具备雷达装置的雷达系统在专利文献1和专利文献2中有记载。专利文献1中，公开了使接收天线水平和垂直地排列而配置的车载雷达系统。另外，专利文献2中，公开了将接收天线配置成等腰三角形的车载雷达系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-201013号公报

专利文献2：日本特开2010-117313号公报

发明内容

发明要解决的课题

无论水平、铅垂，在检测对象的角度的雷达装置中，一般使用由多个天线构成的接收天线阵列。在图26中，示出了在本发明之前、本发明人研究的雷达装置的电路结构。雷达装置具备K个接收天线RXANT1～RXANTK、与其分别连接的K个接收器RXC1～RXCK、与其分别连接的模拟/数字转换器(以下称为A/D转换器)ADC1～ADCK、信号生成器LO1、发射器TXC1、发射天线TXANT1和信号处理部CPU。

接收器RXC1～RXCK对于从对应的接收天线输入的信号进行降频转换，A/D转换器ADC1～ADCK将降频转换后的信号转换为数字的中间频率信号IF1～IFK并将其输出。在信号处理部CPU中，中间频率信号IF1～IFK被频率辨别部FCON通过FFT(快速傅立叶变换)等实施频率辨别，输出辨别后的FFT分析结果FFT1～FFTK。根据得到的FFT分析结果FFT1～FFTK，由角度检测处理部ANG_CAL检测水平方向的角度Azimuth。作为用角度检测处理部ANG_CAL实施的角度检测处理，使用数字波束成形处理和MUSIC(Multiple SIgnal Classification：多重信号分类)算法等。

在雷达装置中，为了检测与对象之间的距离和相对速度，一般使用对信号生成器LO1的输出信号施加频率调制的方式。作为主要的频率调制方式，有CW调制、FMCW调制、阶梯调制、2FCW调制等。此处，以最一般的使用FMCW调制的情况为例进行说明。图27表示FMCW调制后的信号的波形和信号的频率的经时变化。该图中，横轴表示时间，纵轴表示频率。图27中，实线Sew表示施加FMCW调制后的信号生成器的输出信号。对于输出信号，如图27所示地，以频率与时间成正比地升高的方式施加了调制。当然，也可以以其频率与时间成正比地降低的方式施加调制。考虑从雷达装置向对象(目标物)辐射施加这样的调制后的输出信号，雷达装置接收在对象上反射的反射信号的情况。

图27中，实线表示输出信号Sew，虚线Rew表示接收信号。接收信号Rew相对于输出信号Sew延迟相当于发射输出信号Sew后在对象上反射直到返回的时间Tdelay，如图27所示，成为延迟了Tdelay的信号。用接收器RXC1～RXCK实施的降频转换中，将其接收信号与输出信号相乘，从接收器输出接收信号与输出信号之间的差分频率的信号。差分频率是与时间Tdelay成正比的，所以通过得知差分频率，能够检测与对象间的距离。图26所示的雷达装置中，得到的差分频率的信号被A/D转换器ADC1～ADCK转换为数字信号，在信号处理部CPU中，对于数字信号进行FFT等处理，检测出达到峰值的峰值频率，根据峰值频率提取与对象间的距离。