[发明专利]一种车载MIMO雷达天线布局结构

说明书

本发明涉及一种车载MIMO雷达天线布局结构。该布局结构应用于一射频芯片，包括覆盖远距的至少两个第一发射天线，覆盖近距的第二发射天线，以及多个接收天线，第一发射天线和第二发射天线位于射频芯片中轴线的同一侧，接收天线位于射频芯片中轴线的另一侧；其中，第二发射天线位于第一发射天线之间。本发明提出了一种车载MIMO雷达天线布局结构，能在减少馈线损耗的同时实现高测角分辨力，提升雷达测角精度。

技术领域

本发明涉及车载电子产品领域，尤其是一种车载MIMO雷达天线布局结构。

背景技术

由于各国汽车安全标准的不断提高，导致主动安全技术高级驾驶辅助系统(ADAS)近年来呈快速发展趋势。汽车毫米波雷达因为具有全天候工作，精准度高，抗干扰能力强，穿透能力强，探测距离远，作用时速可达到120公里以上以及不影响车辆整体外观等优势，已成为各大汽车厂商实现ADAS功能的主流选择，拥有巨大的市场需求。

为了实现更高的角分辨力，增大天线孔径是最直接的技术手段。MIMO技术能够在尽可能小的增加雷达尺寸的前提下提高天线口径，成为众多车载雷达厂商的选择。

MIMO即多输入多输出技术，指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势。MIMO技术的应用，使空间成为一种可以用于提高性能的资源，从而增加无线系统的覆盖范围。MIMO雷达具有虚拟孔径扩展能力及更灵活的功率分配能力,改善系统的能量利用率、测角精度、杂波抑制及低截获能力等性能。

一对发射阵元和接收阵元可以虚拟出一个收发通道，则对于M发N收的MIMO雷达，发射阵元和接收阵元共有M*N对，即可以虚拟出M*N个收发通道，其个数一般是远远大于N的，从而实现了阵列孔径的扩展。如2发4收的MIMO雷达，可以形成8元的虚拟通道，在不增加天线数量的情况下大大提高雷达的测角精度。

图1给出了这种2发(TX1、TX2)和4收(RX1～RX4)组合的MIMO虚拟通道示意图，最终虚拟出RX1～RX4，以及VRX1～VRX4共计8个虚拟通道。

目前，业界多采用远距离MIMO天线与近距离MIMO天线组合使用。如图2所示的远近距天线覆盖区域示意图。组合使用的目的旨在同时发挥远距离天线与近距离天线的性能优势，即：第一，远距天线性能特点是高增益窄波瓣宽度，能够提供远距离目标监测；第二，近距天线性能特点是低增益宽波瓣宽度，能够提供近距离广角度目标覆盖，将二者的优点同时发挥出来。

需要特别指出的是，要实现远距天线的高增益特性，需要采用多列天线进行组阵，天线阵列数正比于天线增益，理论上(不考虑损耗)，天线组阵列数增加一倍，天线增益增加3dB,其结果必然导致远距离天线物理宽度较宽。

要实现近距天线宽波瓣宽度特性，通常需要采用单列天线来实现，多列天线会带来天线波瓣宽度压缩，其结果是近距离天线物理宽度较窄。

基于以上天线特点，不合理的天线布局以及天线选择必然导致天线馈线变长，天线性能下降，雷达测角精度变差。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种车载MIMO雷达天线布局结构，能在减少馈线损耗的同时实现高测角分辨力，提升雷达测角精度。

具体地，本发明提出了一种车载MIMO雷达天线布局结构，应用于一射频芯片，所述布局结构包括：

覆盖远距的至少两个第一发射天线，覆盖近距的第二发射天线，以及多个接收天线，所述第一发射天线和第二发射天线位于所述射频芯片中轴线的同一侧，所述接收天线位于所述射频芯片中轴线的另一侧；

其中，所述第二发射天线位于所述第一发射天线之间。