阵列天线和具有该阵列天线的用于车辆的雷达系统的制作方法

文档序号：12485828阅读：400来源：国知局

当前实施方式涉及一种阵列天线和具有该阵列天线的用于车辆的雷达系统，更具体地，涉及这样一种阵列天线和具有该阵列天线的用于车辆的雷达系统，在该阵列天线中辐射装置被布置成在极化方向上倾斜以具有方向性，以便由此使得由于极化效应而导致的与接近车辆的信号干扰最小化，从而可以提高频率发射和接收性能。

背景技术：

一般来说，已经研发了作为实现智能交通系统的基本技术的用于车辆的雷达系统，以便通过感测几百米半径内其它车辆或对象的运动来防止可能由于恶劣天气条件或驾驶员疏忽而发生的事故。

传统的用于车辆的雷达系统使用通过利用阵列天线检测在车辆前方有限范围内的对象的方法，该阵列天线具有高增益以便以小的检测角度获得高的空间分辨率。

然而，传统的阵列天线可能由于极化效应而与接近车辆产生信号干扰，这可能导致在系统的驱动中产生操作故障。

因此，当前实施方式提供了阵列天线，该阵列天线能够利用简单结构来确保最佳的极化发射/接收性能，并且能够在将辐射装置布置在直线上的同时任意地调节辐射装置之间的线宽。

与当前实施方式相关的现有文献是韩国专利公报No.10-2012-0012617(2012年2月10日)，该专利公报公开了一种用于车辆的雷达系统的微带天线。

技术实现要素：

当前实施方式的目的是提供一种阵列天线和具有该阵列天线的用于车辆的雷达系统，在该阵列天线中辐射装置被布置成在极化方向上倾斜以具有方向性，以便由此使由于极化效应而导致的与接近车辆的信号干扰最小化，从而可以提高频率发射和接收性能。

另外，当前实施方式的另一个目的是提供一种用于车辆的雷达系统，该雷达系统通过将辐射装置布置成使得辐射装置的厚度在匹配单元的相反方向上逐渐减小而能够减小施加至所述辐射装置的电流的量的不均匀性。

根据该实施方式，一种阵列天线可以包括：电源单元，所述电源单元被构造成被供应有来自电流供应单元的电流；电源线，所述电源线被构造成在纵向方向上连续地弯曲，并且被构造成在其一端连接至所述电源单元；以及多个辐射装置，所述多个辐射装置被构造为连续地布置成在所述电源线的纵向方向上彼此间隔开。

这里，匹配单元可以被进一步连接至所述电源线的另一端，该另一端是与所述电源单元所连接的一端相反的一端，并且所述匹配单元可以执行辐射电流的功能。

另外，所述电源线可以延伸成以直线或曲线的图案弯曲。

另外，所述电源线可以延伸成在所述纵向方向上以直角或倾角按锯齿形图案弯曲。

另外，所述电源线的弯曲点可以沿着弯曲方向形成在曲线上，并且所述辐射装置可以连续地布置在所述弯曲点之间。

另外，所述电源线可以具有：第一连接部分，所述第一连接部分被构造成以相同倾角连接至所述辐射装置的一端；弯曲部分，所述弯曲部分被构造成连接至所述第一连接部分的一端，并且被构造成在所述纵向方向上延伸成以直角或倾角按锯齿形图案弯曲；以及第二连接部分，所述第二连接部分被构造成以相同倾角连接在所述弯曲部分的一端与另一辐射装置的一端之间。

另外，所述辐射装置可以被安装成相对于所述电源线的纵向中心轴线倾斜，以便在极化方向上具有方向性，并且所述辐射装置可以被形成为在相同方向上倾斜以便形成相同方向的极化。

另外，所述辐射装置的厚度可以在所述电源线的纵向方向上保持不变或者连续地变化或在每个位置变化。

另外，一种具有阵列天线的用于车辆的雷达系统可以包括：电源单元，所述电源单元被构造成被供应有来自电流供应单元的电流；电源线，所述电源线被构造为延伸成具有预定长度，并且被构造成在其一端连接至所述电源单元；多个辐射装置，所述多个辐射装置被构造为连续地布置在所述电源线的纵向方向上，并且被构造为安装成相对于所述电源线的纵向中心轴线倾斜，以便在极化方向上具有方向性；以及控制器，所述控制器被构造成经由所述辐射装置和所述电源线发射信号，被构造成接收被周围对象反射的信号，并且被构造成通过使用所发射和接收的信号来检测车辆附近的对象。

另外，所述控制器可以包括：信号发射和接收单元，所述信号发射和接收单元被构造成经由所述辐射装置和所述电源线发射信号，并且被构造成接收被周围对象反射的信号；以及信号处理单元，所述信号处理单元被构造成通过使用来自所述信号发射和接收单元的所发射和接收的信号来检测所述车辆附近的对象。

当前实施方式可以将所述辐射装置布置成在极化方向上倾斜以具有方向性，以便由此使由于极化效应而导致的与接近车辆的信号干扰最小化，从而可以提高频率发射和接收的性能。

另外，当前实施方式可以将所述电源线形成为连续地弯曲，以便由此容易地将所述辐射装置定位在同一条线上，并且可以任意地调节所述辐射装置之间的线宽，以便由此确保设计的自由。

另外，当前实施方式可以允许所述辐射装置的厚度在所述匹配单元的相反位置上逐渐增加或减小，以便由此根据具体的电流分布将电流传输至所述辐射装置。

附图说明

从如下结合附图给出的详细描述将更清楚本发明的上述和其它目的、特征和优点，在附图中：

图1是示出了根据本实施方式的阵列天线的前视图；

图2是用于示出根据本实施方式的阵列天线的辐射装置的厚度逐渐变化的图案的图；

图3是示出了在根据本实施方式的阵列天线中电源线的弯曲部分被形成为倾斜的状态的前视图；以及

图4是示出了具有根据本实施方式的阵列天线的用于车辆的雷达系统的图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述实施方式。

通过参照如下结合附图详细描述的本发明的实施方式，将清楚本发明的优点和特征以及实现本发明的优点和特征的方法。

然而，本发明的技术构思不限于下面阐述的实施方式，而是可以按照各种不同形式来实现。提供如下实施方式仅是为了完全公开本发明并使本发明的范围的领域内的技术人员知悉，并且本发明仅由所附权利要求的范围来限定。

另外，在描述本发明的实施方式时，当结合在这里的已知技术的详细描述可能使本发明的主题相当不清楚时，则将省略这些已知技术的详细描述。

图1是示出了根据当前实施方式的阵列天线的前视图，图2是用于示出根据当前实施方式的阵列天线的辐射装置的厚度逐渐变化的图案的图。图3是示出了在根据当前实施方式的阵列天线中电源线的弯曲部分被形成为倾斜的状态的前视图。

如图1和图3所示，阵列天线100可以包括电源单元110、电源线120、辐射装置130和匹配单元140。

阵列天线100被应用于安装在车辆中的雷达系统，并且被安装在板10上以便由此发射和接收极化波(行波或驻波)。

电源单元110与安装在车辆中的电流供应单元150电连接，以便由此将电流供应至辐射装置130，如图1和图2所示。

此外，电源单元110可以电连接至控制器200的信号发射和接收单元210，稍后将在图2中对此进行描述。

电源线120延伸成具有预定长度，并且电源单元110连接至电源线120在纵向方向上的一端。

这里，匹配单元140选择性地连接至电源线120的另一端，该另一端是与电源单元110所连接的一端相反的一端。在一些情况下，可以不必连接匹配单元140。

匹配单元140可以辐射从电源线120供应的电流，并且可以同时执行匹配功能。在下文中，纵向方向是指电源线的纵长方向。此外，还可以将电源线理解为发射线。匹配功能是指完全辐射供应至电源线的一端的电流的功能，因而，可以防止电流在电源线的该一端处被反射而返回到电源单元110。

另外，电源线120延伸成在纵向方向上连续地弯曲，并且稍后将描述的辐射装置130连续地布置在电源线120的纵向方向上。

另外，电源线120可以延伸成在纵向方向上以各种图案(诸如直线或曲线)弯曲。

例如，电源线120可以具有弯曲的锯齿形图案，并且电源线120可以如图1和图2中所示以直角弯曲。

此时，电源线120的弯曲部分(A和B)可以具有如图1中所示的相同宽度。

另选地，电源线120可以形成为具有第一连接部分121、弯曲部分122和第二连接部分123，如图1所示。

第一连接部分121以相同倾角连接至辐射装置130的一端，并且弯曲部分122连接至第一连接部分121的一端以沿着纵向方向以直角或倾角按锯齿形图案延伸。另外，第二连接部分123以相同倾角连接在弯曲部分122的一端和另一个辐射装置130的一端之间。

这里，可以设置被弯曲成具有直角或倾角的一个或更多个弯曲部分122，并且弯曲数量可以根据用途而改变。

另外，第一连接部分121和第二连接部分123可以分别连接至辐射装置130的端部以便倾斜，其中，第一连接部分121和第二连接部分123可以在一条线上。

另外，弯曲部分122可以形成在第一连接部分121和第二连接部分123之间，其中，第一连接部分121和第二连接部分123可以彼此平行。

此外，电源线120可以对角弯曲以具有如图3所示的倾角。

如果电源线120对角弯曲，则可以使辐射装置130之间的连接长度最小化，以由此防止损失，并且可以降低当电源线形成为弯折线时发生的电流补偿效应(current offset effect)。

而且，电源线120的弯曲点可以形成在沿着弯曲方向的曲线上，并且稍后将描述的辐射装置130可以连续地布置在这些弯曲点之间。

此时，稍后将描述的辐射装置130可以在弯曲方向上连续地形成在电源线120上。

这里，电源线120的弯曲图案不限于上述的实施方式，可以按照各种形状形成电源线120。

由于以上描述的电源线120具有连续弯曲的图案，因此可以按照需要来调节辐射装置130之间的空间。

辐射装置130被布置成在电源线120的纵向方向上彼此间隔开预定距离以便由此发射和接收无线电波。

这里，辐射装置130可以辐射行波或驻波，并且可以被安装为相对于电源线120的纵向中心轴线(C)以特定角度倾斜，以便配置极化方向。

更具体地，辐射装置130可以沿着电源线120的纵向方向布置成直线。

另外，辐射装置130可以被安装为相对于电源线120的纵向中心轴线(C)以特定角度倾斜，以便在极化方向上具有方向性。

在这种情况下，辐射装置130可以被形成为以相同角度倾斜从而形成相同的极化方向。

例如，辐射装置130可以按照特定角度θ(例如，45°)安装，以与图1和图2中所示的极化方向相符。

另外，辐射装置130可以具有相同的角度或者可以按照需要以不同角度安装(未示出)。

另外，辐射装置130之间的距离可以如图1所示在0.5λ到1.5λ的范围内，但是可以连续地配置。例如，辐射装置130之间的距离可以根据从辐射装置130辐射的辐射信号的波长来确定。例如，辐射装置130可以布置成彼此分开0.5λ、1λ或1.5λ。

此外，辐射装置130可以形成为以0.5λg的长度倾斜，但是辐射装置130的长度可以按照需要不同地配置。

另外，辐射装置130的厚度(a和b)可以沿着电源线120的纵向方向连续地变化，并且通过将厚度构造成不同(例如，可以减小然后增加)可以任意地调节电流分布。也就是说，可以根据电流分布任意地调节发射功率的分布。

例如，辐射装置130的厚度(a和b)可以沿着电源线120的纵向方向逐渐减小或增加，如图2所示。

将辐射装置130的厚度构造成不同是为了向靠近电源定位的辐射装置130供应相对大量的电流，使得电流能够被均匀地传送至终端辐射装置130。

也就是说，靠近电源单元110定位的辐射装置130可以形成为较厚，使得在电源单元110的相反方向上定位的辐射装置130的供电程度能够保持恒定。

另外，可以在辐射装置130的一侧上布置多个阻抗传输线(impedance transmission line)(未示出)。

阻抗传输线可以布置在电源线120所在的辐射装置130之间，或者可以布置在电源线120和辐射装置130之间的接触点上。

匹配单元140可以安装在电源线120沿相反方向的一端处，并且可以在执行匹配功能时辐射剩余电流。

这里，匹配单元140可以布置成直线，以具有与辐射装置130相同的角度，所述辐射装置130沿着电源线120以特定角度布置，如图1和图2所示。

可以如图1至图3中所示设置单个阵列天线100，或者可以平行地布置多个阵列天线100。

下面，将描述根据另一个实施方式的具有阵列天线的用于车辆的雷达系统，并且将省略对与上文描述的构造相同的构造的描述。

如图3所示，根据另一个实施方式的具有阵列天线的用于车辆的雷达系统可以包括电源单元110、电源线120、辐射装置130、匹配单元140和控制器200。

控制器200经由辐射装置130和电源线120发射信号，并且接收由周围对象反射的信号。

此时，控制器200可以分析发射和接收信号，以便由此检测车辆附近的对象或者以便由此计算诸如距离的信息。

为此，控制器200可以包括信号发射和接收单元210，该信号发射和接收单元210经由辐射装置130和电源线120发射信号并接收被周围对象反射的信号。

另外，可以采用信号处理单元220，该信号处理单元220通过利用来自信号发射和接收单元210的发射和接收信号来检测车辆附近的对象。

因此，当前实施方式可以将辐射装置布置成在极化方向上倾斜以具有方向性，以便由此使由于极化效应而导致的与接近车辆的信号干扰最小化，从而可以提高频率发射和接收的性能。

另外，可以将多个电源线形成为弯曲的，使得辐射装置130能够容易地定位在同一条线上。

另外，布置在电源单元110的相反方向上的辐射装置的厚度可以逐渐减小，以便由此将均匀的电流传送至辐射装置130。

此外，电源线120可以形成为弯曲的，从而可以任意地调节辐射装置130之间的线宽，以便由此确保设计的自由。

尽管已经详细地描述了根据当前实施方式的阵列天线和具有该阵列天线的用于车辆的雷达系统，但是明显的是，在不脱离当前实施方式的范围的情况下可以对所述实施方式进行各种修改。

因此，本发明的范围不应该限于上述实施方式，而是应该由所附权利要求的等同物以及所述权利要求来限定。

因而，应该理解，以上描述的实施方式仅是示例性的而不是限制性的，并且应该解释成本发明的范围由权利要求而不是由说明书来解释，并且从权利要求及其等同物获得的改变或修改也属于本发明的范围。