道402的另一部分。两个通道402联合以形成管道，该管道在其第一尾部404处具有圆形开口(提供第一形状)，并且在其第二尾部406处具有矩形开口(提供第二形状)。该圆形开口布置为接收匹配变压器110、116，而所述矩形开口被布置为收纳矩形横截面波导。因而，所述部分400提供从TE10波导至TE11模式中的匹配变压器的转变。
[0065]上文所描述的实施方式具有力学或其他物理调整装置，以调整负载122。其他实施方式可使用电子可调谐失配。此类电子可调谐失配可包括基于PIN 二极管的可变失配，由PIN衰减器二极管以及随后的PIN二极管终止1/4波长短线组成。通过同时监测来自目标物的回波的振幅和平均噪底，可构建会聚系统，以控制供应至两个PIN 二极管的电流，从而产生最佳结果。该会聚系统可布置为自动调整失配或通过改变由PIN 二极管所供的电阻。进一步，该会聚系统可被设置在软件、硬件、固件或其结合中。
[0066]在负载122处的信号振幅的峰值是慢变化函数，因为匹配元件被调整，而噪底(noise floor)的减小相当急剧。因此，因为响应带宽是不同的，故实施方式可运用这个在操作响应方面的差异。例如，实施方式可如此布置使得会聚系统被调谐以使第一级信号响应(first order signal response)最大化，并且随后在监测信号水平峰值的同时使用校准失配来做出微调，以使信噪比最大化。所述两个响应，即峰值和零并非同时发生，在实践中可以足够接近，使得一旦峰值信号被建立，则它在正在描述的实施方式的FMCW雷达的频率调制的整个范围内随时间十分缓慢地改变，使得具有固定天线增益和匹配时，在正常使用中不必要调整S/N比。
[0067]图6示出雷达头300和相对于菲涅尔透镜600和天线602而安装的输出透镜(在这个情况下是负透镜)。天线602被布置为基本上围绕输出波束604旋转，如上文所讨论的，天线602与第一和第二路径的共享部分同轴。
[0068]然后，参考图7，无线电波的信号源700是可见的，用于对分频器702(—些无线电波经过该分频器)进行馈送，经由功率放大器703至分束器102的发射输入端口(Tx)106，发射输入端口( Tx) 106经由第一路径经由天线602进行馈送。
[0069]具有功率放大器703的实施方式有助于将混频器706上的本机振荡器707端口与分束器102和天线602的回波损耗相隔离。
[0070]回波信号在天线602处被接收，通过分束器102沿着第二路径传递，并且自接收输出端口 108而出，并且被馈送至低噪声放大器(LNA)704。运用LNA 704的实施方式具有优势，因为它提供混频器回波损耗与分束器102和直至天线602的隔离。
[0071]从LNA 704的输出连同一些由源生成的信号被馈送至混频器706，并且该混合信号在被放大710和否则被调节712 (如，被转换成数字信号)之前，经过低通放大器708。
[0072]同样，同时具有功率放大器704和低噪声放大器704，且结合分束器102所提供的高隔离度的实施方式具有优势，是由于它们比现有技术雷达系统可更易装配，并且准光学路径长度的调整不那么关键。
【主权项】
1.一种用于在雷达中使用的波导组件，所述波导组件由介电材料制造并且包括分束器，该分束器包括直立圆柱，所述直立圆柱具有基本上沿着所述直立圆柱的中线的四分之一波长气隙。2.根据权利要求1所述的波导组件，其中，所述波导组件包括四个端口。3.根据权利要求2所述的波导组件，其中，所述四个端口包括以下各项: .1.发射输入，被布置为接收来自源的信号； i1.接收输出，被布置为将回波信号引导至接收机； ii1.输出端口；和 iv.负载端口。4.根据权利要求2或权利要求3所述的波导组件，进一步包括在至少一些端口上的匹配变压器，并且其中，可选地，所述匹配变压器中的至少一些的尾部与分束器的尾部成互补形状以辅助二者之间的信号传送。5.根据权利要求3或权利要求4所述的波导组件，其中，从所述发射输入端口至所述输出端口的路径长度与从所述输出端口至所述接收输出端口的路径长度具有基本上相同的长度。6.根据权利要求4所述的波导组件，进一步包括在所述匹配变压器中的至少一些与所述分束器之间的匹配材料，并且其中优选地，其中，所述匹配材料具有的介电常数与所述直立圆柱和所述波导组件的其他部件的介电常数基本上相等。7.根据前述权利要求中任一项所述的波导组件，进一步包括框架以固定所述波导组件，其中，所述框架是E面分体式波导框架，并且其中，可选地，所述框架的一个或各个部分被布置为将第一形状的通道转变至第二形状的通道，并且其中，所述第一形状基本上为圆形和所述第二形状基本上为矩形。8.根据权利要求3至7中任一项所述的波导组件，进一步包括与所述负载端口相关联的负载。9.根据权利要求11所述的波导组件，其中，另外的匹配变压器被布置为对负载进行馈电，并且其中，所述另外的匹配变压器包括以下各项中的至少一项: .1.邻近所述分束器的基本上为平面的尾部； i1.邻近所述分束器的与所述分束器的正面成互补形状的正面;和 ii1.基本上为凸形的正面。10.根据权利要求8或权利要求9所述的波导组件，进一步包括调整器，该调整器被布置为允许所述负载的复阻抗改变，其中，可选地，所述调整器是以下各项中的一个: i.机械机构，被布置为使所述另外的匹配变压器相对于所述分束器移动;或 ii.电气调整器，被布置为改变所述负载的电气参数。11.根据前述权利要求中任一项所述的波导组件，进一步包括与所述输出端口相关联的天线，其中，所述天线具有基本上与离开所述输出端口的波束的波束路径同轴的馈送件，并且其中，可选地，在离开所述分束器的输出波与从所述天线输入至所述分束器的回波信号之间共享所述波束路径。12.根据前述权利要求中任一项所述的波导组件，用于在以下类型之一中的雷达中使用: .1.FMCW雷达； i1.脉冲雷达;或 ii1.FMICW雷达。13.—种包括根据前述权利要求中任一项所述的波导组件的雷达头，并且其中，可选地，所述雷达头是毫米波雷达头。14.一种整合根据权利要求1至12中任一项所述的波导组件或整合根据权利要求13所述的雷达头的雷达，并且其中，可选地，所述雷达是毫米波雷达。15.根据权利要求14所述的雷达，其中，所述雷达的频率调制被布置为扫过基本上达到发射频率的2%的频域。16.根据权利要求14或权利要求15所述的雷达，其中，以下各项中至少一项是成立的: .1.负载被设置至所述分束器的端口上，并且其中，可选地，所述负载是可变的； i 1.所述雷达进一步包括整合至波束路径中的附加准光学元件； ii1.所述雷达是FMCW雷达； iv.所述雷达是FMICW雷达;并且 V.所述雷达是脉冲雷达。
【专利摘要】用于在雷达中使用的波导组件，该波导组件由介电材料制成并且包括分束器，该分束器包括直立圆柱，该直立圆柱具有基本上沿着该直立圆柱的中线的四分之一波长气隙。
【IPC分类】H01P5/02, H01P5/19
【公开号】CN105493342
【申请号】CN201480045619
【发明人】默文·基思·霍布登
【申请人】耐威科技雷达有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年7月2日
【公告号】EP3017500A1, US20160204496, WO2015001342A1