用于发送高频信号的装置和方法与流程

文档序号:21476748发布日期:2020-07-14 17:02阅读:403来源:国知局
用于发送高频信号的装置和方法与流程

本公开总体上涉及用于发送高频(hf)信号的装置和方法,并且特别是涉及mimo(多输入多输出)收发器和mimo雷达系统。



背景技术:

天线系统的角分辨率很大程度上取决于(虚拟)天线孔径的大小。在mimo(多输入多输出)系统中,不同发送器的发送信号可能不同。由此,可将回波信号重新分配给源,从而得到放大的虚拟接收孔径。

mimo雷达系统可允许从每个发送天线传输相互正交的信号,并且可通过一组适配的滤波器从每个接收天线中提取这些波形。例如,如果mimo雷达系统具有三个发送天线和四个接收天线,则由于所传输信号的正交性,可从接收器中提取十二个信号。即,通过对所接收的信号执行数字信号处理,可仅利用七个物理天线来创建12个元素的虚拟天线阵列,从而可实现更精细的空间分辨率。

在传统的汽车雷达传感器中,借助于mimo技术利用尽可能多的mmic(单片微波集成电路)发射器/接收器引脚、例如三个发射器引脚和四个接收器引脚来实现尽可能大的天线孔径。利用这样的配置例如可产生12个虚拟元件(=3×4)的天线孔径。为了实现更高的角度分辨率,可例如通过几个mmic芯片的级联来增加发射器或接收器的数量。然而,更多数量的高频通道造成更高的所需硬件的成本,并且这特别是在汽车领域中由于数量巨大而具有很大的劣势。

因此,需要降低mimo系统的硬件成本。



技术实现要素:

通过根据本公开的方法和装置可满足这种需求。本公开还提出了有利的改进方案。

根据本公开的第一方面,提供了一种发送装置。该发送装置包括至少一个用于第一高频信号的第一高频信号端子。此外,该发送装置包括具有多个天线端子的环形耦合器,以用于将多个天线与第一高频信号端子耦连。在此,环形耦合器被设计为在环形耦合器的不同天线端子处分别实现在环形耦合器中从第一高频信号端子沿不同方向(例如顺时针、逆时针)传播到各个天线端子的第一高频信号分量的彼此叠加。根据一些实施例,该叠加可为相长叠加。在环形耦合器的端子之间的导线长度被选择为,使得在不同的天线端子处得到具有不同相位的高频发送信号。因此,通过用于多个天线的仅一个高频信号端子(例如mmic高频引脚)就可产生具有不同相位的高频发送信号,然后这些高频发送信号可由接收器加以区分。例如,这对于mimo雷达系统可以是有利的。因此,根据一些实施例,发送装置为fmcw雷达mimo装置或脉冲雷达mimo装置。

在本公开的范畴中,环形耦合器可理解为可通过干涉形成两个信号的和或差的高频电子元件。由此,相长叠加(相长干涉)可理解为两个高频信号分量的求和。相消叠加(相消干涉)可理解为两个高频信号分量之间的求差。环形耦合器的功能例如可基于λ/4线变换。因此,环形耦合器在环形耦合器的每个端子之间可具有λ/4或其倍数的导线长度,其中λ表示高频信号的波长。

此外,发送装置还包括第一移相器,以使得在第一高频信号端子处第一高频信号的第一相位在至少两个离散值之间(例如,在0和2π之间的值域中)变化。由此,也可在具有相长叠加的天线端子处(从第一高频信号端子开始)设置不同的离散相位。因此,可借助于高频发送信号的相位来区分不同的发送装置或发送天线。例如,环形耦合器可被配置为根据在第一移相器处设置的第一高频信号的第一相位在环形耦合器的不同天线端子处根据预定代码(例如,bpsk、qpsk等)来实现具有不同相位的高频发送信号。

根据一些实施例,环形耦合器被设计为附加地在环形耦合器的(其他)不同天线端子处分别实现在环形耦合器中从第一高频信号端子沿不同方向传播到相应天线端子的第一高频信号分量的相消叠加。因此,在四个天线端子的示例中,从第一高频信号端子开始,在两个天线端子处得到相长信号叠加,并且在另外两个天线端子处得到相消信号叠加。环形耦合器的这种实现方式例如在高频信号通过多个端子耦合到环形耦合器中时是有利的。由此,其他天线可用于其他高频信号。

根据一些实施例,环形耦合器被设计为在环形耦合器的第一天线端子处实现在环形耦合器中从第一高频信号端子沿不同方向传播的第一高频信号分量的相长叠加,在环形耦合器的第二天线端子处实现在环形耦合器中从第一高频信号端子沿不同方向传播的第一高频信号分量的相消叠加,在环形耦合器的第三天线端子处实现在环形耦合器中从第一高频信号端子沿不同方向传播的第一高频信号分量(然而具有与在第一天线端子处不同的高频发送信号相位)的相长叠加,并且在第四天线端子处实现在环形耦合器中从第一高频信号端子沿不同方向传播的第一高频信号分量的相消叠加。

根据一些实施例,发送装置还包括用于第二高频信号的第二高频信号端子,该第二高频信号具有(不同于第一相位的)第二相位位置。于是可将环形耦合器设计为在环形耦合器的不同天线端子处分别实现在环形耦合器中从第二高频信号端子沿不同方向传播到各个天线端子的第二高频信号分量的叠加。将环形耦合器端子之间的导线长度选择为使得在不同的天线端子处得到具有不同相位的高频发送信号。因此,仅利用两个高频信号端子(例如,mmic高频引脚)和多个天线就可产生具有各种不同相位的高频发送信号,其可由接收器区分。

根据一些实施例,在环形耦合器中从第二高频信号端子沿不同方向传播到各个天线端子的第二高频信号分量的叠加是相长叠加。

根据一些实施例,环形耦合器被设计为附加地在环形耦合器的(其他)不同天线端子处分别实现在环形耦合器中从第二高频信号端子沿不同方向传播到相应天线端子的第二高频信号分量的相消叠加。因此,在四个天线端子的示例中,从第二高频信号端子开始,在两个天线端子处得到相长信号叠加,并且在另外两个天线端子处得到相消信号叠加。

根据一些实施例,环形耦合器被设计为,在环形耦合器的与第二高频信号分量的相长叠加不同的天线端子处,实现第一高频信号分量的相长叠加,和/或在环形耦合器的与第二高频信号分量的相消叠加不同的天线端子处,实现第一高频信号分量的相消叠加。例如,环形耦合器可被设计为在发生来自第一高频信号端子的第一高频信号分量的相长叠加的天线端子处,实现来自第二高频信号端子的第二高频信号分量的相消叠加,并且在发生来自第一高频信号端子的第一高频信号分量的相消叠加的天线端子处,实现来自第二高频信号端子的第二高频信号分量的相长叠加。

根据一些实施例,环形耦合器被设计为在环形耦合器的第一天线端子处实现在环形耦合器中从第二高频信号端子沿不同方向传播的高频信号分量的相消叠加,在环形耦合器的第二天线端子处实现在环形耦合器中从第二高频信号端子沿不同方向传播的高频信号分量的相长叠加,在环形耦合器的第三天线端子处实现在环形耦合器中从第二高频信号端子沿不同方向传播的第二高频信号分量的相消叠加,并且在第四天线端子处实现在环形耦合器中从第二高频信号端子沿不同方向传播的第二高频信号分量的相长叠加,然而其具有与在第二天线端子处不同的高频发送信号相位。

根据一些实施例,发送装置还包括第二移相器,以使得在第二高频信号端子处第二高频信号的第二相位在至少两个离散值之间变化。由此,也可在具有相长叠加的天线端子处(从第二高频信号端子开始)设置不同的离散相位。由此,可借助于高频发送信号的相位来区分不同的发送装置。例如,环形耦合器可被配置为根据在第二移相器处设置的第二高频信号的第二相位,在环形耦合器的不同天线端子处根据预定代码来实现具有不同相位的高频发送信号。

根据一些实施例,至少一个预定代码可设置为,使得通过多个天线端子中的全部天线端子来辐射出功率。

此外,根据一些实施例,至少另一个预定代码可设置为,使得仅通过多个天线端子中的一部分天线端子来辐射功率。

根据本公开的另一方面,提出了一种mimo发送装置。mimo发送装置包括第一高频信号端子和第二高频信号端子,第一高频信号端子具有用于从高频信号导出的第一高频信号的第一移相器,第二高频信号端子具有用于从高频信号导出的第二高频信号的第二移相器。控制电路被设计为基于预定的mimo代码来调节在第一高频信号端子处的第一高频信号的相位和在第二高频信号端子处的第二高频信号的相位。此外,mimo发送装置包括环形耦合器,其具有用于将多个天线耦连到第一和第二高频信号端子处的多个天线端子。环形耦合器被设计为,在天线端子处实现在环形耦合器中从第一高频信号端子沿不同方向(例如顺时针、逆时针)传播的第一高频信号分量的叠加和在环形耦合器中从第二高频信号端子沿不同方向传播的第二高频信号分量的叠加。在此,根据在第一和第二高频信号端子处设置的第一和第二高频信号的相位,在多个天线端子中的不同天线端子处根据所设置的mimo代码得到具有不同相位的高频发送信号。因此,利用仅两个高频信号端子(例如,mmic高频引脚)和多个天线,就可产生具有各种不同相位位置的高频发送信号,其可由接收器来区分。

根据一些实施例,环形耦合器对于从第一高频信号端子沿不同方向传播到第一天线端子的信号分量具有不同的导线长度,其差值相应于λ/2的偶数倍m(m=0、2、4...)。对于从第一高频信号端子沿不同方向传播到第二天线端子的信号分量,环形耦合器可具有不同的导线长度,其差值相应于λ/2的奇数倍n(n=1、3、5...)。对于从第一高频信号端子沿不同方向传播到第三天线端子的信号分量,环形耦合器可具有不同的导线长度,其差值相应于λ/2的偶数倍。对于从第一高频信号端子沿不同方向传播到第四天线端子的信号分量,环形耦合器可具有不同的导线长度,其差值相应于λ/2的奇数倍。对于从第二高频信号端子沿不同方向传播到第一天线端子的信号分量,环形耦合器可具有不同的导线长度,其差值相应于λ/2的奇数倍。对于从第二高频信号端子沿不同方向传播到第二天线端子的信号分量,环形耦合器可具有不同的导线长度,其差值相应于λ/2的偶数倍。对于从第二高频信号端子沿不同方向传播到第三天线端子的信号分量,环形耦合器可具有不同的导线长度,其差值相应于λ/2的奇数倍。对于从第二高频信号端子沿不同方向传播到第四天线端子的信号分量,环形耦合器可具有不同的导线长度,其差值相应于λ/2的偶数倍。在此,λ表示高频信号的波长。

根据另一方面,提出了一种具有根据前述实施例中任一个的发送装置的机动车。在此,发送装置可被设计为产生雷达信号,例如fmcw雷达信号(调频连续波)。此外,机动车还包括接收装置,其被配置为接收被反射的雷达信号。

根据另一方面,提出了一种用于发送高频发送信号的方法。在此,通过第一高频信号端子将具有第一相位位置的第一高频信号耦合到环形耦合器中,环形耦合器用于将多个天线耦连到第一高频信号端子。通过第二高频信号端子将具有第二相位位置的第二高频信号耦合到环形耦合器中。环形耦合器在环形耦合器的不同天线端子处,分别实现在环形耦合器中从第一高频信号端子沿不同方向传播到各个天线端子的信号分量的叠加和在环形耦合器中从第二高频信号端子沿不同方向传播到各个天线端子的信号分量的叠加。由此,在不同的天线端子处得到具有不同相位的高频发送信号。

此外,根据一些实施例,该方法还包括:在第一高频信号端子处第一高频信号的第一相位在至少两个离散值之间变化,以便根据所设置的第一相位,在环形耦合器的不同天线端子处根据mimo代码来实现具有不同相位的高频发送信号。

根据一些实施例,环形耦合器在环形耦合器的不同天线端子处分别实现在环形耦合器中从第二高频信号端子沿不同方向传播到各个天线端子的第二高频信号分量的相长叠加。在此,将不同天线端子的导线长度选择为使得在不同的天线端子处得到具有不同相位的高频发送信号。

此外,根据一些实施例,该方法还包括:在第二高频信号端子处第二高频信号的第二相位在至少两个离散值之间变化,以便根据所设置的第二相位在环形耦合器的不同天线端子处根据mimo代码来实现具有不同相位的高频发送信号。

根据一些实施例,环形耦合器在环形耦合器的与第二高频信号分量的相长叠加不同的天线端子处,实现第一高频信号分量的相长叠加,和/或在环形耦合器的与第二高频信号分量的相消叠加不同的天线端子处,实现第一高频信号分量的相消叠加。

本公开提出的方案利用了以下事实:不仅可利用更多的物理高频信号端子(例如,mmic高频引脚)产生更大的虚拟mimo天线孔径,而且重要的是,尽可能同时照亮(发送器)或观察(接收器)空间上不同位置的环境。这可利用无源结构(环形耦合器)来实现,其将现有的物理发送器分配到多个位置上并且同时进行编码,以便可以在接收信号中将各个新生成的发送器位置的贡献量分离。这种方案的可能的优点在于,在硬件成本保持不变的情况下提高了角分辨率。

附图说明

下面将参考附图仅示例性地详细解释装置和/或方法的一些示例。

其中:

图1示出了根据一个实施例的mimo发送装置的示意图;

图2示出了根据另一实施例的mimo发送装置的示意图;

图3示出了根据图2的mimo发送装置的可行的mimo代码的表格。

图4示出了根据另一实施例的mimo发送装置的示意图;并且

图5示出了根据一个实施例的mimo发送方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考其中示出了一些示例的附图更详细地说明各种示例。在附图中,为了清楚起见,可能夸大了线、层和/或区域的厚度。

因此,尽管各种修改和替代形式的其他示例也适用,但在附图中示出了其某些特定示例并且在下文中得以详细说明。然而,该详细说明并不会将其他示例局限于所说明的特定形式。其他示例可覆盖落入本公开范围内的所有修改、等同形式和替代形式。在对附图的整体说明中,相同或相似的附图标记指代相同或相似的元件,其在提供相同或相似功能时可在彼此的对比中相同地实施或者以修改形式实施。

应当理解的是,当一个元件被称为与另一元件“连接”或“耦连”时,这些元件可直接地或者通过一个或多个中间元件连接或耦连。当通过使用“或”将两个元素a和b组合时,除非另有明确或隐含的定义,否则这可解读为公开了所有可能的组合,即仅a、仅b以及a和b。用于该相同组合的替代表达方式是“a和b中的至少一个”或者“a和/或b”。在必要的修正下,这同样适用于两个以上元素的组合。

在此用于说明某些示例的术语并不旨在限制其他示例。当使用例如“一个、一种”和“该、这种”的单数形式并且并未明确或隐含地将仅使用单个元素限定为强制性时,则其他示例也可使用复数元素来实现相同的功能。如果下文中将某个功能描述为通过使用多个元素来实现时,则其他示例可通过使用单个元素或单个处理实体来实现相同的功能。还应理解的是,术语“包括”、“包含”、“具有”和/或“含有”在使用中表示指定特征、整数、步骤、操作、过程、元素、部件和/或一组这些东西的存在,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、过程、元素、部件和/或一组这些东西的存在或增加。

除非另有定义,否则在此所有术语(包括技术术语和科学术语)均以其在示例所属领域中的普通含义被使用。

图1示出了根据一个实施例的发送装置10的示意图。

发送装置10包括至少一个用于高频信号的第一高频信号端子11。此外,发送装置10包括环形耦合器12,其具有用于将多个天线14-1、14-2与第一高频信号端子11耦连的多个天线端子13-1、13-2。环形耦合器11被设计为在环形耦合器的不同天线端子13-1、13-2处分别实现在环形耦合器中从第一高频信号端子11沿不同方向15-1、15-2(例如,顺时针、逆时针)传播到各个天线端子13-1、13-2的高频信号分量的相长叠加。将环形耦合器12的从第一高频信号端子11到不同天线端子13-1、13-2的导线长度选择为使得在具有相长叠加的不同天线端子13-1、13-2处得到具有不同相位的高频信号。

在不限制一般性的情况下,发送装置10特别是在机动车领域中例如可以用于具有脉冲雷达信号或fmcw雷达信号的mimo雷达系统。由此,高频信号的频率例如可处于ghz范围中。

在图1所示的示例中,环形耦合器12的从高频信号端子11沿顺时针方向到第一天线端子13-1的导线长度为λ/4。环形耦合器12的从高频信号端子11沿逆时针方向到第一天线端子13-1的导线长度例如为5λ/4,从而在此沿顺时针方向和逆时针方向的导线长度之差为λ。这又导致从第一高频信号端子11沿不同方向15-1、15-2传播到天线端子13-1的高频信号分量的相位差为2π,从而导致它们的相长叠加。在图1中,环形耦合器12的从高频信号端子11沿顺时针方向到第二天线端子13-2的导线长度例如为3λ/4,与环形耦合器12的从高频信号端子11沿逆时针方向到第二天线端子13-2的导线长度一样。由此,沿顺时针方向和逆时针方向的导线长度相同,这导致相位差为0(无相位差),从而同样导致在环形耦合器12中从第一高频信号端口11沿不同方向15-1、15-2传播到天线端子13-2的高频信号分量的相长叠加。应理解的是,在环形耦合器12的端子之间的导线长度受到制造公差的限制。因此,相长叠加也意味着信号幅度的近似加倍。同样地,相消叠加也意味着信号的近似消除。此外应理解的是,在fmcw雷达(调频连续波雷达)的应用中,可针对频带中的一个频率、例如针对中心频率设计环形耦合器,由此对于其他频率可能得到略有不同的相位差。

在高频信号端子11处的高频信号的相位为时,在第一天线端子13-1处例如得到π/2的高频信号相位,而在第二天线端子13-2处得到3π/2或-π/2的高频信号相位。这例如相应于根据mimo代码的相位调制,其在第一天线端子13-1处的值例如为“1”,在第二天线端子13-2处的值例如为“0”。在高频信号端子11处的高频信号的相位为时,在第一天线端子13-1处得到为0的高频信号相位,而在第二天线端子13-2处得到为π的高频信号相位。则这例如相应于在第一天线端子13-1处为“0”的mimo代码和在第二天线端子13-2处为“1”的mimo代码。

为了在高频信号端子11处设置高频信号的相位,可在高频信号端子11处提供模拟和/或数字移相器16,以使高频信号端子11处的高频信号的相位在至少两个离散值之间变化(例如)。例如,这可借助于未明确示出的控制电路来进行。因此,通过环形耦合器12的相应设计,根据在移相器16处设置的高频信号的相位可在环形耦合器的不同天线端子13-1、13-2处根据预定的mimo代码生成具有不同相位的高频信号。为了调节相位,可设置控制电路,在该控制电路中存储为相应mimo代码待设置的相位。控制电路在特定的时间点根据在该时间点设置的mimo代码选择出待设置的相位,并且将相应的相位信息传输给移相器16,以便在预定的时间段内设置相位。在随后的时间点将改变相位,以设置与先前不同的另一mimo代码。

应理解的是,图1的发送装置10应被理解为仅是示例性的,并且天线端子的数量和/或端子之间的导线长度也可另做选择。例如,也可存在四个天线,然后其可通过其辐射的高频信号的不同相位加以区分。高频信号的不同相位可通过适当地实施环形耦合器12或端子之间的导线长度来产生。

在图2中示意性地示出了根据另一实施例的发送装置20。

发送装置20包括用于第一高频信号的第一高频信号端子11-1和用于第二高频信号的第二高频信号端子11-2,第一高频信号具有频率f和可设置的第一相位第二高频信号具有频率f和可设置的第二相位第一和第二高频信号可从相同的高频信号、例如本地振荡器的输出信号中导出。因此,在端子11-1、11-2处的高频信号仅可在其相位上有所不同,然而在同一时间点具有相同的频率f。对于雷达应用,频率f例如可处于24ghz附近(k波段)、77ghz附近或96ghz附近(w波段)的频率范围中。在所示实施例中,高频信号端子11-1、11-2通过环形耦合器12与四个天线端子13-1至13-4耦连,在该四个天线端子处又可连接四个天线14-1至14-4。在此,天线14-1至14-4例如以贴片天线或平板天线示出,其例如可很好地集成在印刷电路板上。

根据图2,环形耦合器12被设计为在环形耦合器的不同天线端子13-1、13-3处分别实现在环形耦合器中从第一高频信号端子11-1沿不同方向传播到各个天线端子13-1的第一高频信号分量和第二高频信号分量的叠加。从第一高频信号端子11-1到天线端子13-1、13-3的导线长度可被选择为使得在不同的天线端子13-1、13-3处(从第一高频信号端子11-1开始)分别得到具有不同相位的相长叠加的第一高频信号。此外,根据图2的环形耦合器12被设计为在环形耦合器的其他不同的天线端子13-2、13-4处分别实现在环形耦合器12中从第二高频信号端子11-2沿不同的方向传播到各个天线端子13-2、13-4的第二高频信号分量的相长叠加。在此,从第二高频信号端子11-2到不同天线端子13-2、13-4的导线长度被选择为使得在具有相长叠加的不同天线端子13-2、13-4处(从第二高频信号端子11-2开始)得到具有不同相位的高频信号。

在图2所示的示例中,环形耦合器12的从第一高频信号端子11-1沿顺时针方向到第一天线端子13-1的导线长度为λ/4。在天线端子13-1和13-2之间的导线长度同样为λ/4,从而环形耦合器12的从第一高频信号端子11-1沿顺时针方向到第二天线端子13-2的导线长度为λ/2。在天线端子13-2和13-3之间的导线长度为λ/4,从而环形耦合器12的从第一高频信号端子11-1沿顺时针方向到第三天线端子13-3的导线长度为3λ/4。在天线端子13-3和13-4之间的导线长度同样为λ/4,从而环形耦合器12的从第一高频信号端子11-1沿顺时针方向到第四天线端子13-4的导线长度为λ。环形耦合器的在两个高频信号端子11-1、11-2之间的导线长度为λ/4。沿逆时针方向看,环形耦合器12的从第一高频信号端子11-1到第一天线端子13-1的导线长度为5λ/4,从而在此沿顺时针方向和逆时针方向的导线长度之差为λ(相长干涉)。在逆时针方向上,环形耦合器12的从第一高频信号端子11-1到第二天线端子13-2的导线长度为λ,从而在此沿顺时针方向和逆时针方向的导线长度之差为λ/2(相消干涉)。在逆时针方向上,环形耦合器12的从第一高频信号端子11-1到第三天线端子13-3的导线长度为3λ/4,从而导线长度在顺时针和逆时针方向上没有差异(相长干涉)。在逆时针方向上,环形耦合器12的从第一高频信号端子11-1到第四天线端子13-4的导线长度为λ/2,从而沿顺时针方向和逆时针方向的导线长度之差在此为λ/2(相消干涉)。

在图2所示的示例中,环形耦合器12的从第二高频信号端子11-2沿顺时针方向到第一天线端子13-1的导线长度为λ/2。环形耦合器12的从第二高频信号端子11-2沿顺时针方向到第二天线端子13-2的导线长度为3λ/4。环形耦合器12的从第一高频信号端子11-2沿顺时针方向到第三天线端子13-3的导线长度为λ。环形耦合器12的从第二高频信号端子11-2沿顺时针方向到第四天线端子13-4的导线长度为5λ/4。沿逆时针方向看,环形耦合器12的从第二高频信号端子11-2到第一天线端子13-1的导线长度为λ,从而在此沿顺时针方向和逆时针方向的导线长度之差为λ/2(相消干涉)。在逆时针方向上,环形耦合器12的从第二高频信号端子11-2到第二天线端子13-2的导线长度为3λ/4,从而在此沿顺时针方向和逆时针方向的导线长度没有差异(相长干涉)。在逆时针方向上,环形耦合器12的从第一二高频信号端子11-2到第三天线端子13-3的导线长度为λ/2,从而在顺时针方向和逆时针方向上的导线长度之差为λ/2(相消干涉)。在逆时针方向上,环形耦合器12的从第二高频信号端子11-2到第四天线端子13-4的导线长度为λ/4,从而在此沿顺时针方向和逆时针方向的导线长度之差为λ(相长干涉)。

两个高频信号端子11-1、11-2例如可为mmic发射器输出端,环形耦合器12和天线14-1至14-4可在印刷电路板上实现。mmic发射器输出端11-1、11-2可通过相应的移相器16-1、16-2在其相位上被调节。对于给定的示例,每个高频信号或频率斜坡的相位可改变±180°已足以将现有的mmic发射器划分在空间上不同的位置,并且同时通过特殊的高频结构(环形耦合器12)被动地标记尽可能正交的代码。在图2的示例中,可利用两个物理高频引脚来实现4倍发射机cdmamimo雷达。为此目的,借助于环形耦合器12将两个mmic高频引脚11-1、11-2划分在四个发送天线tx1-4上并进行编码。编码使得可将各个发送天线tx1-4在共同接收的反射信号上的贡献分离。优点在于成本的降低、发送天线tx1-4的同时发送以及发送信号的自动相位编码。

图3中的表格30示出了发送装置20的可能的编码,其利用根据图2的耦合器结构12基于不同设置的mmic引脚rfout1和rfout2的相位而产生。在图3中,在端子处以“-”标记的相位表示在该端子处不存在或未施加高频信号。通过完全切断各个mmicrfout1和rfout2引脚可得到其他输出代码。有趣的是,耦合器结构12的辐射功率对于所有代码都保持相同。如果仅对天线tx1-4的双相调制(bpsk)感兴趣,则例如可使用以箭头标记的代码。这些代码包括两种代码,在一种代码中将相位设置为使得通过天线中的每一个来辐射功率,并且在另一种代码中将相位设置为仅通过天线中的一部分(在该示例中为2个天线)来辐射功率。然而,为了实现更好地分离天线tx1-4,也可使用其余的代码。

应注意的是,实施例并不局限于由微带天线和贴片天线组成的平面结构。例如,缝隙天线和波导定向耦合器结构同样是可行的。此外,也可使用其他耦合器结构,以便生成例如多于四个的发射器或其他代码序列。所提出的结构例如也可集成到mmic中。

例如,利用图4的发送装置40可实现比图3中更多的代码,该发送装置40包括两个级联的根据图2的发送装置20-1、20-2。在该示例中,可借助于八个发送天线tx1-8使用许多不同的代码。在图4的示例中,可利用四个物理的rf引脚实现8倍发射器cdmamimo雷达。为此目的,借助于两个环形耦合器12-1、12-2将四个mmicrf引脚11-1至11-4分配到八个发送天线tx1-8上并进行编码。

总结性地,在图5中示出了用于发送高频信号的方法50。

方法50包括在至少一个第一高频信号端子11-1处将具有第一相位的高频信号耦合51到环形耦合器12中。环形耦合器用于将多个天线14-1、14-2耦连到第一高频信号端子11-1处。环形耦合器12在环形耦合器的不同天线端子的第一选择处,分别实现在环形耦合器12中从第一高频信号端子11沿不同方向传播到各个天线端子的高频信号分量的相长叠加。在此,由于在第一选择的不同天线端子处的导线长度不同,会得到具有不同相位的高频信号。

方法50可选地还包括通过第二高频信号端子11-2将具有第二相位的高频信号耦合52到环形耦合器12中,其中环形耦合器在环形耦合器的不同天线端子13-2、13-4的第二选择处,分别实现在环形耦合器中从第二高频信号端子沿不同方向传播到各个天线端子的高频信号分量的相长叠加。在此,由于在第二选择的不同天线端子处的导线长度不同,会得到具有不同相位的高频信号。

此外,在第一/第二高频信号端子处的高频信号的第一相位和/或第二相位可在至少两个离散值之间变化,以便根据相应设置的相位在环形耦合器的不同天线端子处根据二进制代码实现具有不同相位的高频信号。

结合一个或多个之前详述的示例和附图说明的方面和特征也可与一个或多个其他示例进行组合,以替代另一示例的相同特征或将该特征附加地引入到另一示例中。

说明书和附图仅呈现了本公开的原理。另外,在此列出的所有示例原则上仅应用于说明目的,以帮助读者理解本公开的原理和发明人提供的用于改进本领域技术的方案。在此关于本公开的原理、方面和示例的所有陈述以及其具体示例均包括其等同形式。

被称为用于执行特定功能的“装置”的功能块可涉及一种被配置为执行特定功能的电路。由此,“用于某物的装置”可被实现为“被设计用于或适用于某物的装置”,例如被设计用于或适用于相应任务的器件或电路。

应理解的是,在说明书或权利要求书中公开的多个步骤、过程、操作或功能的公开不应被解读为处于特定顺序,除非例如出于技术原因明确或隐含地另有说明。因此,除非这些步骤或功能出于技术原因不可互换,否则其不会由于多个步骤或功能的公开而受限为任何特定顺序。此外,在一些示例中,单个步骤、功能、过程或操作可包括和/或分解成多个子步骤、子功能、子过程或子操作。这些子步骤可被包括在内并且可为该单个步骤的公开的一部分,除非其被明确地排除。

此外,权利要求由此包含在详细说明中,其中每个权利要求可单独作为独立的示例。尽管每个权利要求可单独作为独立的示例,但应理解的是,虽然在权利要求中从属权利要求可涉及与一个或多个其他权利要求的特定组合,但是其他示例也可包括从属权利要求与每个其他从属或独立权利要求的对象内容的组合。这些组合应在本文中被明确地提出,除非指出不意指特定的组合。此外,一个权利要求的特征对于任意其他独立权利要求也应被包含,即使该权利要求不直接依赖于该独立权利要求。

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