[发明专利]天线装置和雷达装置

说明书

天线装置(150)包括具有发送信道(11)的发送天线(10a)、具有发送信道(21)的发送天线(10b)、具有发送信道(41)的发送天线(10c)、具有发送信道(42)的发送天线(10d)以及具有接收信道(31～34)的接收天线(30)。发送天线(10a)与发送天线(10b)之间的间隔比接收天线(30)的整体的宽度要宽。发送天线(10c)与发送天线(10d)之间的间隔比接收信道(31～34)中的相邻信道之间的间隔要窄。

技术领域

本发明提供一种探测目标物体(以下称为“物标”)的雷达装置和用于该雷达装置中的天线装置。

背景技术

近年来，搭载在汽车上并探测物标的雷达装置的开发正在进行。物标的一个示例是在搭载有雷达装置的汽车行驶的情况下的在该汽车的前方行驶的汽车。物标的其他示例是在搭载有雷达装置的汽车行驶的情况下的位于该汽车的前方的障碍物。

在汽车雷达装置中，通常，发送天线和接收天线单独地设置，并且设置有两个以上的接收天线。信道的定义将在后文阐述。发送天线辐射电波。接收天线接收该发送天线所辐射的电波的来自物标的反射波。汽车用雷达装置的信号处理器基于随着从发送天线辐射电波起到接收天线接收到反射波为止的时间或与物标的距离而变化的频率，来计算从汽车到物标为止的距离。此外，信号处理器基于物标的距离的时间变化分量来计算物标的速度，并且基于由多个接收信道接收到的信号的相位差来计算从汽车观察到的物标的方位、即物标的角度。汽车用雷达装置基于计算出的物标的距离、速度和角度，防止与障碍物的碰撞并进行本车辆的行驶控制。

在上述那样的背景技术下，下述非专利文献1中还公开了通过设置两个以上的发送天线来虚拟地扩大天线开口的方法。由于在收发中都具有多个信道，因而该方法被称为多输入和多输出(Multiple-Input and Multiple-Output：以下称为“MIMO”)。以下，将使用MIMO方式的雷达装置称为“MIMO雷达”，将MIMO雷达中使用的天线装置称为“MIMO天线”。

现有技术文献

非专利文献

Jian Liand Petre Stoica，“MIMO Radar with Colocated Antennas(具有同位天线的MIMO雷达)”，IEEE Signal Processing Magazine(IEEE信号处理期刊)，Vol.24，Issue 5，pp.106-114，2007年9月。

发明内容

发明所要解决的技术问题

通常，天线开口的大小与天线图案的波束宽度成反比。因此，通过增大天线开口，能缩窄天线图案的波束宽度。此外，在MIMO天线中，由于能虚拟地扩大天线开口的大小，因而，能够缩窄天线图案的波束宽度。此外，即使在增宽接收天线的信道间隔而不改变信道数的情况下，由于能够扩大天线开口的大小，因此能够缩窄天线图案的波束宽度。

另一方面，在增宽了接收天线的信道间隔的情况下，由于在波束扫描时使许多被称为光栅瓣的不希望的辐射产生，因此产生难以确定物标的角度这样的问题。

此外，在由接收天线测定物标的水平方向上的角度和垂直方向上的角度的情况下，需要平面配置接收信道，从而存在大幅地增加成本并且使装置复杂化这样的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于得到一种天线装置，能抑制成本的增加，并使观测物标时的角度分辨率提高。

用于解决技术问题的技术手段

为了解决上述问题从而达成目的，本发明所涉及的天线装置包括具有多个发送信道的发送天线和具有多个接收信道的接收天线。发送天线具有第一发送天线、第二发送天线、第三发送天线、及第四发送天线。第一发送天线与第二发送天线之间的间隔比接收天线的整体的宽度要宽。第三发送天线与第四发送天线之间的间隔比多个接收信道中的相邻信道之间的间隔要窄。

发明效果