一种雷达天线、雷达装置及可移动平台的制作方法

1.本实用新型涉及雷达技术领域，具体而言，涉及一种雷达天线、雷达装置及可移动平台。


背景技术：

2.4d毫米波成像雷达能够产生大量的点云，提高物体测量的精度，并同时拥有三维信息和速度维信息，在智能驾驶和无人机避障领域有着巨大的潜力。一般地，为了提高成像雷达的分辨率，可以通过增加发射天线和/或接收天线的数量的方式来实现。但是，现在技术中，发射天线和/或接收天线的数量增加后，发射天线与接收天线的布局不合理，导致成像雷达的整体尺寸较大，从而导致成像雷达的制造成本较高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种雷达天线、雷达装置及可移动平台，其能够有效地改善前述的技术问题。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.第一方面，本实用新型提供一种雷达天线，包括：
6.多个第一发射天线单元，多个所述第一发射天线单元沿第一预设方向间隔分布；
7.多个第一接收天线单元，多个所述第一接收天线单元沿第二预设方向间隔分布；
8.其中，所述第一预设方向和所述第二预设方向均与水平方向呈锐角设置。
9.在可选的实施方式中，所述雷达天线还包括沿水平方向间隔设置的多个第二发射天线单元，任意两个所述第二发射天线单元在垂直方向上的间距为零；和/或，所述雷达天线还包括沿水平方向间隔设置的多个第二接收天线单元，任意两个所述第二接收天线单元在垂直方向上的间距为零；
10.其中，所述垂直方向与所述水平方向垂直。
11.在可选的实施方式中，所述多个第二接收天线单元与所述多个第一接收天线单元并排设置，所述多个第一接收天线单元中最靠近所述多个第二接收天线单元的天线单元为第一子单元，所述多个第二接收天线单元中最靠近所述多个第一接收天线单元的天线单元为第二子单元，所述第二子单元与所述第一子单元沿所述第二预设方向间隔分布。
12.在可选的实施方式中，任意相邻的两个所述第一接收天线单元在所述垂直方向上的间距等于所述第一子单元与所述第二子单元在所述垂直方向上的间距。
13.在可选的实施方式中，任意相邻的两个所述第一接收天线单元在所述垂直方向上的间距为l1，0.3λ≤l1≤0.7λ，其中，λ为所述第一发射天线单元或所述第二发射天线单元发射的雷达波的波长。
14.在可选的实施方式中，任意相邻的两个所述第一接收天线单元在所述水平方向上的间距、任意相邻的两个所述第二接收天线单元在所述水平方向上的间距以及所述第一子单元与所述第二子单元在所述水平方向上的间距相等。
15.在可选的实施方式中，任意相邻的两个所述第一接收天线单元在水平方向上的间距为l2，0.3λ≤l2≤0.7λ，其中，λ为所述第一发射天线单元或所述第二发射天线单元发射的雷达波的波长。
16.在可选的实施方式中，所述多个第二发射天线单元与所述多个第一发射天线单元并排设置，所述多个第一发射天线单元中最靠近所述多个第二发射天线单元的天线单元为第三子单元，所述第三子单元与任意一个所述第二发射天线单元在所述垂直方向上的间距为零。
17.在可选的实施方式中，所述多个第二发射天线单元与所述多个第一发射天线单元并排设置，所述多个第一发射天线单元中最靠近所述多个第二发射天线单元的天线单元为第三子单元，所述多个第二发射天线单元中最靠近所述多个第一发射天线单元的天线单元为第四子单元，所述第三子单元与所述第四子单元在所述水平方向上的间距、相邻的两个所述第二发射天线单元在所述水平方向上的间距以及相邻的两个所述第一发射天线单元在所述水平方向上的间距相等。
18.在可选的实施方式中，所述第三子单元与所述第四子单元在所述水平方向上的间距为l3，2λ≤l3≤3λ，其中，λ为所述第一发射天线单元或所述第二发射天线单元发射的雷达波的波长。
19.在可选的实施方式中，相邻的两个所述第一发射天线单元在垂直方向上的间距为l4，2.5λ≤l4≤3.5λ，其中，λ为所述第一发射天线单元发射的雷达波的波长，所述垂直方向与所述水平方向垂直。
20.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种雷达装置，该雷达装置包括信号处理单元和前述实施方式任一项所述的雷达天线，所述信号处理单元同时与所述多个第一发射天线单元和所述多个第一接收天线单元电连接，所述信号处理单元用于对所述多个第一接收天线单元接收的信号进行处理，以获取目标物的位置信息。
21.第三方面，本实用新型提供一种雷达装置，包括：
22.处理器；
23.与所述处理器电连接的第一射频芯片；
24.及上述任一实施方式中的雷达天线；
25.其中，所述的雷达天线中的多个第一发射天线单元所述第一射频芯片电连接，多个第一接收天线单元与所述第一射频芯片电连接。
26.在可选的实施方式中，所述多个第一发射天线单元和所述多个第一接收天线单元分别设置在所述第一射频芯片相对的两侧。
27.在可选的实施方式中，所述雷达装置还包括第二射频芯片；所述雷达天线为上述包含有多个第二接收天线单元以及多个第二发射天线单元的任一实施例中的雷达天线，所述第二射频芯片同时与所述处理器和所述第一射频芯片电连接，所述多个第二接收天线单元以及所述多个第二发射天线单元均与所述第二射频芯片电连接。
28.在可选的实施方式中，所述多个第二接收天线单元与所述多个第二发射天线单元分别设置在所述第二射频芯片相对的两侧。
29.在可选的实施方式中，所述多个第二接收天线单元与所述多个第一接收天线单元并排设置，所述多个第二发射天线单元与所述多个第一发射天线单元并排设置；
30.其中，所述多个第二接收天线单元与所述多个第一接收天线单元位于所述第一射频芯片和所述第二射频芯片相同的一侧，所述多个第二发射天线单元与所述多个第一发射天线单元位于所述第一射频芯片和所述第二射频芯片相同的另一侧。
31.在可选的实施方式中，所述第一射频芯片与所述第二射频芯片间隔分布，所述处理器位于所述第一射频芯片和所述第二射频芯片之间。
32.第四方面，本实用新型提供一种可移动平台，包括机体和前述实施方式任一项所述的雷达装置，所述雷达装置安装在所述机体上。
33.本实用新型实施例的有益效果包括，例如：
34.本实用新型实施例提供了一种雷达天线，该雷达天线包括多个第一发射天线单元和多个第一接收天线单元，多个第一发射天线单元沿第一预设方向间隔分布，多个第一接收天线单元沿第二预设方向间隔分布，第一预设方向和第二预设方向均与水平方向呈锐角设置。可以理解的是，对于每个第一发射天线单元发射出的雷达波，每个第一接收天线单元均可以接收。对于同一个第一发射天线单元而言，同一个第一发射天线单元对应于不同的第一接收天线单元可以重复使用，实现复用的功能。类似地，对于同一个第一接收天线单元而言，同一个第一接收天线单元对应于不同的第一发射天线单元可以重复使用，实现复用的功能。并且，由于多个第一发射天线单元沿第一预设方向间隔分布，多个第二发射天线单元沿第二预设方向间隔分布，这样，通过相位补偿的算法后，该雷达天线可以同时获取更高的水平分辨率和垂直分辨率。也就是说，在本实施例中，在第一发射天线单元和第一接收天线单元的数量总和不变的情况下，将多个第一发射天线单元和多个第一接收天线单元按照前述方式布置，可以同时获取到更高的水平分辨率和垂直分辨率。这样，本实施例中的雷达天线在不增加整体尺寸的情况下，通过改变多个第一发射天线单元和多个第一接收天线单元的布局结构来获取到了更高的水平分辨率和垂直分辨率，有效地降低了生产制造成本，有利于实现小型化生产，提高生产制造效率。
35.本实用新型实施例提供还提供一种雷达装置，该雷达装置包括前述的雷达天线，并且具备该雷达天线的全部功能。该雷达装置可以获取较高的水平分辨率和垂直分辨率，并且可以降低生产制造成本，提高生产制造效率。
36.本实用新型实施例还提供了一种雷达装置，该雷达装置包括处理器、第一射频芯片、多个第一发射天线单元以及多个第一接收天线单元，第一射频芯片与处理器电连接，多个第一发射天线单元和多个第一接收天线单元均与所述第一射频芯片连接。第一射频芯片可以生成第一发射天线单元的发射信号，处理器可以对第一接收天线单元的接收信号进行处理，从而获取目标物的位置信号。并且，多个第一发射天线单元沿第一预设方向间隔分布，多个第一接收天线单元沿第二预设方向间隔分布，第一预设方向和第二预设方向均与水平方向呈锐角设置。可以理解的是，对于每个第一发射天线单元发射出的雷达波，每个第一接收天线单元均可以接收。对于同一个第一发射天线单元而言，同一个第一发射天线单元对应于不同的第一接收天线单元可以重复使用，实现复用的功能。类似地，对于同一个第一接收天线单元而言，同一个第一接收天线单元对应于不同的第一发射天线单元可以重复使用，实现复用的功能。并且，由于多个第一发射天线单元沿第一预设方向间隔分布，多个第二发射天线单元沿第二预设方向间隔分布，这样，通过相位补偿的算法后，该雷达装置可以同时获取更高的水平分辨率和垂直分辨率。也就是说，在本实施例中，在第一发射天线单
元和第一接收天线单元的数量总和不变的情况下，将多个第一发射天线单元和多个第一接收天线单元按照前述方式布置，可以同时获取到更高的水平分辨率和垂直分辨率。这样，本实施例中的雷达装置在不增加整体尺寸的情况下，通过改变多个第一发射天线单元和多个第一接收天线单元的布局结构来获取到了更高的水平分辨率和垂直分辨率，有效地降低了生产制造成本，有利于实现小型化生产，提高生产制造效率。
37.本实用新型实施例还提供了一种可移动平台，该可移动平台包括前述的雷达装置，并且具备该雷达装置的全部功能。该可移动平台可以获取较高的水平分辨率和垂直分辨率，并且可以降低生产制造成本，提高生产制造效率。
附图说明
38.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
39.图1为本实用新型实施例提供的第一种雷达装置的结构示意图；
40.图2为本实用新型实施例提供的虚拟孔径图；
41.图3为本实用新型实施例提供的在水平方向上和垂直方向上的等效孔径图；
42.图4为本实用新型实施例提供的第二种雷达装置的结构示意图；
43.图5为本实用新型实施例提供的第三种雷达装置的结构示意图；
44.图6为本实用新型实施例提供的四个第二接收天线单元、三个第二发射天线单元以及第四子单元相互复用的过程图；
45.图7为本实用新型实施例提供的四个第二接收天线单元、第三子单元以及其余两个第一发射天线单元相互复用的过程图；
46.图8为本实用新型实施例提供的第二子单元、四个第一接收天线单元、第三子单元以及其余两个第一发射天线单元相互复用的过程图；
47.图9为本实用新型实施例提供的三个第二发射天线单元、第三子单元以及四个第一接收天线单元相互复用的过程图。
48.图标：1-雷达天线；11-第一发射天线单元；111-第三子单元；112-第五子单元；12-第一接收天线单元；121-第一子单元；13-第二发射天线单元；131-第四子单元；14-第二接收天线单元；141-第二子单元；2-信号处理单元；21-处理器；22-第一射频芯片；23-第二射频芯片；3-第一虚拟天线单元；4-第一虚拟孔径；5-第二虚拟天线单元；6-第二虚拟孔径；7-第三虚拟天线单元；8-第三虚拟孔径；9-第四虚拟天线单元；10-第四虚拟孔径；100-雷达装置。
具体实施方式
49.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
50.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
51.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
52.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
53.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
54.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
55.图1为本实施例提供的第一种雷达装置100的结构示意图。请参照图1，本实施例提供了一种可移动平台(图中未示出)，该可移动平台包括机体(图中未示出)和雷达装置100，该雷达装置100安装在机体，该雷达装置100可以发现目标物并且获取目标物的空间位置信息，机体根据雷达装置100反馈的信息可以绕过对应的目标物，避免与目标物发生撞击。
56.可选地，机体可以为无人飞行器、机器人、无人驾驶车等。
57.图2为本实施例提供的虚拟孔径图。请参照图1和图2，在本实施例中，该雷达装置100包括信号处理单元2和雷达天线1，信号处理单元2包括处理器21和第一射频芯片22，该雷达天线1包括多个第一发射天线单元11以及多个第一接收天线单元12，第一射频芯片22与处理器21电连接，多个第一发射天线单元11和多个第一接收天线单元12均与所述第一射频芯片22连接。第一射频芯片22可以生成第一发射天线单元11的发射信号，处理器21可以对第一接收天线单元12接收的信号进行处理，从而获取目标物的位置信号。
58.需要说明的是，在本实施例中，多个第一发射天线单元11沿第一预设方向间隔分布，多个第一接收天线单元12沿第二预设方向间隔分布。可以理解的是，对于每个第一发射天线单元11发射出的雷达波，所有的第一接收天线单元12均可以接收。对于同一个第一发射天线单元11而言，同一个第一发射天线单元11对应于不同的第一接收天线单元12可以重复使用，实现复用的功能。类似地，对于同一个第一接收天线单元12而言，同一个第一接收天线单元12对应于不同的第一发射天线单元11可以重复使用，实现复用的功能。
59.并且，在本实施例中，第一预设方向和第二预设方向均与水平方向呈锐角设置，这样，通过相位补偿的算法后，第一预设方向上的第一发射天线单元11可以同时提供水平分
辨率和垂直分辨率，第二预设方向上的第一接收天线单元12也可以同时提供水平分辨率和垂直分辨率。这样，该雷达装置100可以同时获取更高的水平分辨率和垂直分辨率。也就是说，在本实施例中，在第一发射天线单元11和第一接收天线单元12的数量总和不变的情况下，将多个第一发射天线单元11和多个第一接收天线单元12按照前述方式布置，可以同时获取到更高的水平分辨率和垂直分辨率。
60.因此，本实施例中的雷达装置100在不增加整体尺寸的情况下，通过改变多个第一发射天线单元11和多个第一接收天线单元12的布局结构来获取到了更高的水平分辨率和垂直分辨率，有效地降低了生产制造成本，有利于实现小型化生产，提高生产制造效率。
61.以机体为无人飞行器为例，搭载有该雷达装置100的无人飞行器可以同时获取较高的水平分辨率和垂直分辨率。具体应用中，在无人飞行器面对斜坡的情况下，雷达装置100通过获取斜坡水平方向上和垂直方向上的数据，可以计算出斜坡的坡度，从而可以反馈给飞行系统，使得无人飞行器可以沿着斜坡飞行，从而实现避障飞行。
62.在无人飞行器面对水面的情况下，如果雷达装置100仅具备获取水平分辨率的功能，那么在面对水面时，雷达装置100无法获取无人飞行器与水面之间的垂直高度，就会导致无人飞行器在水面上空盘旋运动，而不能顺利通过水面。在本实施例中，该雷达装置100可以同时获取水平分辨率和垂直分辨率，从而判定出无人飞行器与水面之间的高度距离，将高度数据反馈给飞行系统后，无人飞行器可以顺利通过水面。
63.类似地，该雷达装置100可以辅助机体进行不同的避障运动，使得可以平台可以顺利通过各种不同的障碍。
64.以图1为例，图1中箭头b所指示的方向可以理解为本实施例中的第一预设方向。图1中箭头d所指示的方向可以理解为本实施例中的第二预设方向。图1中箭头f所指示的方向可以理解为本实施例中的水平方向。图1中箭头g可以理解为本实施例中的垂直方向。
65.可选地，第一预设方向与水平方向之间的锐角j可以为30
°
、40
°
、50
°
等。第二预设方向与水平方向之间的锐角k可以为30
°
、40
°
、50
°
等。
66.在本实施例中，第一预设方向与第二预设方向相互平行，这样，多个第一发射天线单元11和多个第一接收天线单元12在复用的过程中相位差的计算过程更加简便，从而可以简化相位补偿的算法。
67.可选地，在其它实施例中，第一预设方向与第二预设方向也可以呈锐角设置，或者垂直设置。
68.请参照图1，在本实施例中，多个第一发射天线单元11和多个第一接收天线单元12分别设置在第一射频芯片22相对的两侧。
69.这样，多个第一发射天线单元11和多个第一接收天线单元12之间设置有第一射频芯片22，第一射频芯片22可以适当增加多个第一发射天线单元11与多个第一接收天线单元12之间的距离，避免第一发射天线单元11和第一接收天线单元12之间发生相互干涉，保证信号接收的准确性。另外，连接第一射频芯片22和多个第一发射天线单元11的导线以及连接第一射频芯片22和多个第一接收天线单元12的导线也相应地朝第一射频芯片22相对的两侧延伸，避免了相互缠绕。
70.可选地，在其它实施例中，多个第一发射天线单元11和多个第一接收天线单元12也可以均设置在第一射频芯片22的同一侧。
71.请参照图1，在本实施例中，该信号处理单元2还包括第二射频芯片23，该雷达天线1还包括多个第二接收天线单元14以及多个第二发射天线单元13，第二射频芯片23同时与处理器21和第一射频芯片22电连接，多个第二接收天线单元14以及多个第二发射天线单元13均与第二射频芯片23电连接。
72.可以理解的是，在本实施例中，第二射频芯片23可以生成第二发射天线单元13发射的信号，处理器21可以处理第二接收天线单元14接收到的信号。
73.需要说明的是，在本实施例中，第一发射天线单元11发出的信号可以由第一接收天线单元12接收，也可以由第二接收天线单元14接收。第二发射天线单元13发出的信号可以由第一接收天线单元12接收，也可以由第二接收天线单元14接收。
74.也就是说，在本实施例中，多个第一发射天线单元11、多个第一接收天线单元12、多个第二发射天线单元13以及多个第二接收天线单元14之间相互复用，可以得到图2中的虚拟孔径图(后面对虚拟孔径图的形成进行详细介绍)。图3为本实施例提供的在水平方向上和垂直方向上的等效孔径图，图2中的虚拟孔径图通过算法进行相位移动后，可以得到图3中的等效孔径图。从图3中可以推理的是，本实施例通过改变多个第一发射天线单元11、多个第一接收天线单元12、多个第二发射天线单元13以及多个第二接收天线单元14之间的布局结构，以及通过多个第一发射天线单元11、多个第一接收天线单元12、多个第二发射天线单元13以及多个第二接收天线单元14之间相互复用的作用，可以实现在不增加各个天线单元的数量的情况下，获取得到更高的水平分辨率和垂直分辨率。
75.请参照图1，需要说明的是，在本实施例中，多个第二接收天线单元14与多个第二发射天线单元13分别设置在第二射频芯片23相对的两侧。
76.这样，多个第二发射天线单元13和多个第二接收天线单元14之间间隔有第二射频芯片23，第二射频芯片23可以适当增加多个第二发射天线单元13与多个第二接收天线单元14之间的距离，避免第二发射天线单元13和第二接收天线单元14之间发生相互干涉，保证信号接收的准确性。另外，连接第二射频芯片23和多个第二发射天线单元13的导线以及连接第二射频芯片23和多个第二接收天线单元14的导线也相应地朝第二射频芯片23相对的两侧延伸，避免了相互干涉。
77.可选地，在其它实施例中，多个第二发射天线单元13和多个第二接收天线单元14也可以均设置在第二射频芯片23的同一侧。
78.请参照图1，在本实施例中，多个第二接收天线单元14与多个第一接收天线单元12并排设置，多个第二发射天线单元13与多个第一发射天线单元11并排设置，多个第二接收天线单元14与多个第一接收天线单元12位于第一射频芯片22和第二射频芯片23相同的一侧，多个第二发射天线单元13与多个第一发射天线单元11位于第一射频芯片22和第二射频芯片23相同的另一侧。也就是说，在本实施例中，用于发射信号的天线单元与用于接收信号的天线单元分别分布在相对的两侧，这样可以降低接收信号时的干扰，提高信号接收的准确性。
79.请参照图1，在本实施例中，第一射频芯片22和第二射频芯片23间隔分布，处理器21位于第一射频芯片22和第二射频芯片23之间。这样，可以充分利用第一射频芯片22和第二射频芯片23之间的空间，提高空间利用率。
80.另外，由于处理器21位于第一射频芯片22和第二射频芯片23之间，这样，可以缩短
处理器21与第一射频芯片22之间走线长度，以及可以缩短处理器21与第二射频芯片23之间的走线长度。
81.另外，在本实施例中，第一射频芯片22与处理器21间隔分布，这样可以减少第一射频芯片22与处理器21相互干扰的概率，并且第一射频芯片22与处理器21之间的空间可以用于散热。类似地，在本实施例中，第二射频芯片23与处理器21间隔分布，这样可以减少第二射频芯片23与处理器21相互干扰的概率，并且第二射频芯片23与处理器21之间的空间可以用于散热。
82.请参照图1，在本实施例中，任意两个第二发射天线单元13在垂直方向上的间距为零，任意两个第二接收天线单元14在垂直方向上的间距为零。这样，多个第二发射天线单元13以及多个第二接收天线单元14均可以用于提供水平分辨率。
83.请参照图1，多个第一接收天线单元12中最靠近多个第二接收天线单元14的天线单元为第一子单元121，多个第二接收天线单元14中最靠近多个第一接收天线单元12的天线单元为第二子单元141，第二子单元141与第一子单元121沿第二预设方向(箭头d所指示的方向)间隔分布。这样，第一子单元121和第二子单元141均可以提供水平分辨率以及垂直分辨率，第一子单元121、第二子单元141以及其它天线单元复用后，可以提高雷达装置100获取到的水平分辨率以及垂直分辨率。
84.请参照图1，在本实施例中，任意相邻的两个第一接收天线单元12在垂直方向上的间距等于第一子单元121与第二子单元141在垂直方向上的间距。这样，在相位补偿计算的过程中，第一子单元121、第二子单元141以及其它的第一接收天线单元12之间在垂直方向上移动相同的相位值，即可以得到补偿后的数值。因此，这样可以有效地简化相位补偿的算法，提高算法设计的工作效率，以及可以提高处理器21的信号处理速度。
85.经发明人研究发现，如果相邻的两个第一接收天线单元12在垂直方向上的间距较大，那么多个第一接收天线单元12占据空间较大，导致雷达装置100的整体尺寸增大，成本较高。但是，如果相邻的两个第一接收天线单元12在垂直方向上的间距较小，那么相邻的两个第一接收天线单元12在垂直方向上提供的分辨率容易混淆，不利于提高雷达装置100的垂直分辨率。因此，本实施例将相邻的两个第一接收天线单元12在垂直方向上的间距限制在一定的范围内。
86.具体地，请参照图1，任意相邻的两个第一接收天线单元12在垂直方向上的间距为l1，0.3λ≤l1≤0.7λ，其中，λ为第一发射天线单元11或第二发射天线单元13发射的雷达波的波长。这样，既可以保证多个第一接收天线单元12占据的空间量较小，同时也可以保证相邻的两个第一接收天线单元12在垂直方向上提供的分辨率不容易混淆，有效地提高雷达装置100的垂直分辨率。可以理解的是，在本实施例中，第一子单元121与第二子单元141在垂直方向上的间距也为l1。
87.可选地，间距l1可以选用0.3λ、0.5λ、0.7λ。
88.请参照图1，在本实施例中，任意相邻的两个第一接收天线单元12在水平方向上的间距、任意相邻的两个第二接收天线单元14在水平方向上的间距以及第一子单元121与第二子单元141在水平方向上的间距相等。这样，在相位补偿计算的过程中，第一子单元121、第二子单元141、其它的第一接收天线单元12以及其它的第二接收天线单元14之间在水平方向上移动相同的相位值，即可以得到补偿后的数值。因此，这样可以有效地简化相位补偿
的算法，提高算法设计的工作效率，以及可以提高处理器21的信号处理速度。
89.经发明人研究发现，如果相邻的两个第一接收天线单元12在水平方向上的间距较大，那么多个第一接收天线单元12占据空间较大，导致雷达装置100的整体尺寸增大，成本较高。但是，如果相邻的两个第一接收天线单元12在水平方向上的间距较小，那么相邻的两个第一接收天线在接收信号的过程中容易发生相互干涉，影响接收信号的准确性。因此，本实施例中将相邻的两个第一接收天线单元12在水平方向上的间距限制在一定范围内。
90.具体地，请参照图1，在本实施例中，任意相邻的两个第一接收天线单元12在水平方向上的间距为l2，0.3λ≤l2≤0.7λ，其中，λ为第一发射天线单元11或第二发射天线单元13发射的雷达波的波长。这样，既可以保证多个第一接收天线单元12占据的空间量较小，同时又可以保证相邻的两个第一接收天线单元12在接收信号时不容易相互干涉，有效地提高接收信号的准确性。可以理解的是，在本实施例中，任意相邻的两个第二接收天线单元14在水平方向上的间距以及第一子单元121与第二子单元141在水平方向上的间距也均为l2。
91.可选地，间距l2可以选用0.3λ、0.5λ、0.7λ。
92.请参照图1，在本实施例中，多个第一发射天线单元11中最靠近多个第二发射天线单元13的天线单元为第三子单元111，第三子单元111与任意一个第二发射天线单元13在垂直方向上的间距为零。这样，第三子单元111以及多个第二发射天线单元13均可以提供水平分辨率。
93.在本实施例中，请参照图1，多个第二发射天线单元13中最靠近多个第一发射天线单元11的天线单元为第四子单元131，第三子单元111与第四子单元131在水平方向上的间距、相邻的两个第二发射天线单元13在水平方向上的间距以及相邻的两个第一发射天线单元11在水平方向上的间距相等。这样，在相位补偿计算的过程中，第三子单元111、第四子单元131、其它的第一发射天线单元11以及其它的第二发射天线单元13之间在水平方向上移动相同的相位值，即可以得到补偿后的数值。因此，这样可以有效地简化相位补偿的算法，提高算法设计的工作效率，以及可以提高处理器21的信号处理速度。
94.经发明人研究发现，如果第三子单元111与第四子单元131在水平方向上的间距较大，那么相邻的两个第一发射天线单元11在水平方向上的间距以及相邻的两个第二发射天线单元13在水平方向上的间距都会较大，容易导致雷达装置100的整体尺寸增大，成本增高。如果第三子单元111与第四子单元131在水平上的间距较小，那么相邻的两个第一发射天线单元11在水平方向上的间距以及相邻的两个第二发射天线单元13在水平方向上的间距都会较小，这样，第三子单元111与第四子单元131之间、相邻的两个第一发射天线单元11之间以及相邻的两个第二发射天线单元13之间容易发生相互干涉。因此，本实施例将第三子单元111与第四子单元131在水平方向上间距限制在一定的范围内。
95.具体地，在本实施例中，第三子单元111与第四子单元131在水平方向上的间距为l3，2λ≤l3≤3λ，其中，λ为第一发射天线单元11或第二发射天线单元13发射的雷达波的波长。这样，既可以保证第三子单元111与第四子单元131在水平方向上的间距、相邻的两个第二发射天线单元13在水平方向上的间距以及相邻的两个第一发射天线单元11在水平方向上的间距较小，降低成本，同时又可以避免第三子单元111与第四子单元131之间、相邻的两个第一发射天线单元11之间以及相邻的两个第二发射天线单元13之间发生相互干涉。可以理解的是，在本实施例中，相邻的两个第一发射天线单元11在水平方向上的间距以及相邻
的两个第二发射天线单元13在水平方向上的间距也均为l3。
96.可选地，间距l3可以选用2λ、2.5λ、3λ。
97.经发明人研究发现，如果相邻的两个第一发射天线单元11在垂直方向上的间距较大，那么多个第一发射天线单元11占据空间较大，导致雷达装置100的整体尺寸增大，成本较高。但是，如果相邻的两个第一发射天线单元11在垂直方向上的间距较小，那么相邻的两个第一发射天线单元11在垂直方向上提供的分辨率容易混淆，不利于提高雷达装置100的垂直分辨率。因此，本实施例将相邻的两个第一发射天线单元11在垂直方向上的间距限制在一定的范围内。
98.具体地，请参照图1，在本实施例中，相邻的两个第一发射天线单元11在垂直方向上的间距为l4，2.5λ≤l4≤3.5λ，其中，λ为第一发射天线单元11或第二发射天线单元13发射的雷达波的波长。这样，既可以保证多个第一发射天线单元11占据的空间量较小，同时也可以保证相邻的两个第一发射天线单元11在垂直方向上提供的分辨率不容易混淆，有效地提高雷达装置100的垂直分辨率。
99.可选地，间距l4可以选用2.5λ、3λ、3.5λ。
100.需要说明的是，在实际使用中，根据雷达装置100对水平分辨率和垂直分辨率的具体需求，可以适当增减第一发射天线单元11、第一接收天线单元12、第二发射天线单元13以及第二接收天线单元14的数量。
101.当然了，针对水平分辨率和垂直分辨率的不同需求，也可以调整第一发射天线单元11、第一接收天线单元12、第二发射天线单元13以及第二接收天线单元14的分布位置。例如，图4为本实施例提供的第二种雷达装置100的结构示意图。请参照图4，在多个第一发射天线单元11中，靠近第三子单元111的第一发射天线单元11为第五子单元112。在实际应用中，如果需要增加水平分辨率，可以移动第五子单元112的位置，使得第五子单元112与第三子单元111在垂直方向上间距为零，可以适当提高水平分辨率。图5为本实施例提供的第三种雷达装置100的结构示意图。请参照图5，如果需要提高垂直分辨率，可以移动第四子单元131的位置，使得第四子单元131与其它第二发射天线单元13在垂直方向上存在间距，以及使得第四子单元131与第三子单元111在垂直方向上存在间距，这样可以适当提高垂直分辨率。
102.以图1为例，下面对多个第一发射天线单元11、多个第一接收天线单元12、多个第二发射天线单元13以及多个第二接收天线单元14之间通过相互复用得到图2中的虚拟孔径图的具体过程进行详细介绍。
103.图6为本实施例提供的四个第二接收天线单元14、三个第二发射天线单元13以及第三子单元111相互复用的过程图。请参照图1、图2以及图6，具体地，四个第二接收天线单元14通过相位补偿可以等效移位至相邻的两个第二发射天线单元13之间。在图6中，最左侧的第二发射天线单元13对应四个第二接收天线单元14，也就是说，最左侧第二发射天线单元13发出的雷达波，四个第二接收天线单元14均可以接收。其它两个第二发射天线单元13以及第三子单元111均对应有四个第一虚拟天线单元3。其中，每个第一虚拟天线单元3为通过对第二接收天线单元14进行复用并相位补偿后得到的与第二接收天线单元14效果相同的天线单元。可以理解的是，图6中四个第二接收天线单元14、三个第二发射天线单元13以及第三子单元111相互复用后，可以得到图2中箭头r所指示的表征多个第一虚拟孔径4分布
的虚拟孔径图。其中，第一虚拟孔径4的数量为4*4＝16个。
104.图7为本实施例提供的四个第二接收天线单元14、第三子单元111以及其余两个第一发射天线单元11相互复用的过程图。请参照图1、图2以及图7，具体地，第三子单元111与四个第二接收天线单元14对应，也就是说，第三子单元111发射出的雷达波，四个第二接收天线单元14均可以接收。其它两个第一发射天线单元11均对应有四个第二虚拟天线单元5。其中，每个第二虚拟天线单元5为通过对第二接收天线单元14进行复用并相位补偿后得到的与第二接收天线单元14效果相同的天线单元。可以理解的是，图7中四个第二接收天线单元14、第三子单元111以及其余两个第一发射天线单元11相互复用后，可以得到图2中箭头s所指示的表征多个第二虚拟孔径6分布的虚拟孔径图。其中，第二虚拟孔径6的数量为4*3＝12个。
105.图8为本实施例提供的第二子单元141、四个第一接收天线单元12、第三子单元111以及其余两个第一发射天线单元11相互复用的过程图。请参照图1、图2以及图8，具体地，第三子单元111同第二子单元141以及四个第一接收天线单元12对应，也就是说，第三子单元111发射出的雷达波，第二子单元141以及四个第一接收天线单元12均可以接收。其中两个第一发射天线单元11均对应有五个第三虚拟天线单元7。其中部分第三虚拟天线单元7为通过对第二子单元141进行复用并相位补偿后得到的与第二子单元141效果相同的天线单元。其中另一部分第三虚拟天线单元7为通过对第一接收天线单元12进行复用并相位补偿后得到的与第一接收天线单元12效果相同的天线单元。可以理解的是，图8中第二子单元141、四个第一接收天线单元12、第三子单元111以及其余两个第一发射天线单元11相互复用后，可以得到图2中箭头t所指示的表征多个第三虚拟孔径8分布的虚拟孔径图。其中，第三虚拟孔径8的数量为5*3＝15个。
106.图9为本实施例提供的三个第二发射天线单元13、第三子单元111以及四个第一接收天线单元12相互复用的过程图。请参照图1、图2以及图9，最左侧第二发射天线单元13与四个第一接收天线单元12对应，也就是说，最左侧的第二发射天线单元13发射出的雷达波，四个第一接收天线单元12均可以接收。其余两个第二发射天线单元13以及第三子单元111均对应有四个第四虚拟天线单元9。其中，第四虚拟天线单元9为通过对第一接收天线单元12进行复用并相位补偿后得到的与第一接收天线单元12效果相同的天线单元。可以理解的是，图9中三个第二发射天线单元13、第三子单元111以及四个第一接收天线单元12相互复用后，可以得到图2中箭头x所指示的表征多个第四虚拟孔径10分布的虚拟孔径图。其中，第四虚拟孔径10的数量为4*4＝16个。
107.经过上述的推导过程后，按照图1所示的布局结构可以得到图2中的虚拟孔径图。然后再次经过相位补偿算法，可以得到图3中的等效孔径图，从而获取更高的水平分辨率和垂直分辨率。
108.值得注意的是，图2中箭头t所指示的框图中的多个第三虚拟孔径8沿相对于水平方向倾斜的方向分布，因此，多个第三虚拟孔径8既可以提供水平分辨率，也可以提供垂直分辨率。但是，在本实施例中，考虑到水平分布的虚拟孔径数量已经足够，因此，本实施例将多个第三虚拟孔径8均用于提供垂直分辨率，从而可以有效地简化相位补偿算法。
109.综上，本实施例提供了一种雷达天线1、雷达装置100以及可移动平台，该雷达天线1、雷达装置100以及可移动平台通过改变多个第一发射天线单元11和多个第一接收天线单
元12的布局结构来获取到了更高的水平分辨率和垂直分辨率，有效地降低了生产制造成本，有利于实现小型化生产，提高生产制造效率。
110.以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。