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陣列天線裝置的制作方法

文檔序號:11142661閱讀:1336來源:國知局
陣列天線裝置的制造方法

本發(fā)明涉及陣列天線裝置。



背景技術(shù):

在用于以-α~α的角度范圍對主瓣進(jìn)行電子掃描并進(jìn)行目標(biāo)檢測的陣列天線中,若將元件天線間距離設(shè)為d,將收發(fā)電波的波長設(shè)為λ,則當(dāng)d>0.5λ/sinα?xí)r,有時柵瓣會出現(xiàn)在主瓣的掃描范圍(-α~α)內(nèi)。

一旦柵瓣出現(xiàn)在主瓣的掃描范圍內(nèi),則有可能導(dǎo)致錯誤地檢測目標(biāo)的方向。因此,希望避免柵瓣產(chǎn)生在主瓣的掃描范圍內(nèi)。

在此,只要使元件天線間距離d相對于波長λ足夠小,則不論主瓣的指向角度如何,都能夠避免柵瓣產(chǎn)生在主瓣的掃描范圍內(nèi)。然而,波長λ以及元件天線間距離d受其他各種條件的制約,難以脫離這些條件的上限和/或下限而對波長λ以及元件天線間距離d進(jìn)行設(shè)定。

于是,以往開發(fā)了去除由柵瓣引起的誤檢測的技術(shù)。

例如,在專利文獻(xiàn)1所記載的陣列天線裝置中,具備將多個元件天線以等間隔配置在一條直線上構(gòu)成的發(fā)送陣列天線以及接收陣列天線,設(shè)M、N為互質(zhì)的整數(shù),接收陣列天線的元件天線根據(jù)對整數(shù)M乘以波長后除以第1零發(fā)生角(null occurrence angle)而得到的商,配置在元件天線的陣元圖中的第1零發(fā)生角附近,以使得具有接收陣列天線的陣因子的第M個柵瓣,發(fā)送陣列天線的元件天線通過由對整數(shù)N乘以接收陣列天線的元件天線的間隔后除以整數(shù)M而得到的商所成的間隔來配置,以使得發(fā)送陣列天線的陣因子的第N個柵瓣的發(fā)生角度與第M個柵瓣的發(fā)生角一致。

這樣,在專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中,通過取得兩種陣列天線元件排列的方向圖(指向圖)之積,來抑制柵瓣。但是,僅以此,難以抑制波束掃描的角度范圍內(nèi)的全部柵瓣,因此,進(jìn)一步通過使柵瓣的發(fā)生角度與形成天線增益在天線元件指向性(陣元因子:element factor)上明顯低的零點(diǎn)(null point)的角度一致,對剩余的柵瓣也進(jìn)行了抑制。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-120144號公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明所要解決的問題

然而,在現(xiàn)有的抑制柵瓣的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1等)中,并沒有以進(jìn)行波束掃描作為前提,因此,一旦進(jìn)行波束掃描,則柵瓣所發(fā)生的角度也會隨之改變。在這種情況下,柵瓣發(fā)生角度與零點(diǎn)形成角度變得不一致。其結(jié)果,會出現(xiàn)變得無法在所期望的檢測角度范圍內(nèi)抑制全部柵瓣的情況。

本發(fā)明是鑒于上述的情況而做出的,其目的在于提供能夠在陣列天線中進(jìn)行波束掃描的情況下去除由柵瓣引起的誤檢測的陣列天線裝置。

用于解決問題的技術(shù)方案

本發(fā)明的陣列天線裝置是多個天線元件排列為包含第一天線元件排列和第二天線元件排列而成的陣列天線裝置,所述第一天線元件排列以具有預(yù)定的周期性的元件間隔來排列,所述第二天線元件排列以具有與所述第一天線元件排列中的周期性不同的預(yù)定的周期性的元件間隔來排列,所述陣列天線裝置的特征在于,具備控制部,所述控制部基于所述第一天線元件排列的陣列天線的檢測結(jié)果和所述第二天線元件排列的陣列天線的檢測結(jié)果的比較,去除由柵瓣引起的誤檢測,作為所述第一天線元件排列的天線元件間隔的第一元件間隔和作為所述第二天線元件排列的天線元件間隔的第二元件間隔均是作為滿足式1的天線元件間隔而設(shè)定的最小天線元件間隔的整數(shù)倍的間隔,

0<D<(0.5λ/sinα) …(式1)

在式1中,D表示最小天線元件間隔,α表示預(yù)定的最大檢測角度,λ表示電波的波長,

滿足:第一整數(shù)和第二整數(shù)是互質(zhì)關(guān)系,并且均為2以上的正整數(shù),所述第一整數(shù)是使所述第一元件間隔成為所述最小天線元件間隔的整數(shù)倍的整數(shù),所述第二整數(shù)是使所述第二元件間隔成為所述最小天線元件間隔的整數(shù)倍的整數(shù)。

在上述陣列天線裝置中,優(yōu)選為,與所述第一天線元件排列以及所述第二天線元件排列分別對應(yīng)的各天線元件配置成:所述第一天線元件排列的陣列天線和所述第二天線元件排列的陣列天線并行配置。

在上述陣列天線裝置中,優(yōu)選為,與所述第一天線元件排列以及所述第二天線元件排列分別對應(yīng)的各天線元件配置成:在使所述第一天線元件排列的天線元件的位置和所述第二天線元件排列的天線元件的位置至少有1處位置重疊的狀態(tài)下,所述第一天線元件排列以及所述第二天線元件排列組合在一條直線上而成串配置。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明涉及的陣列天線裝置,能取得能夠在陣列天線中進(jìn)行波束掃描的情況下去除由柵瓣引起的誤檢測這一效果。

附圖說明

圖1是表示實(shí)施方式1中的陣列天線裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖。

圖2是表示實(shí)施方式1中的陣列天線的一例的圖。

圖3是表示接收波的相位關(guān)系的一例的圖。

圖4是表示陣列天線指向性的一例的圖。

圖5是表示實(shí)施方式1中的方向圖的一例的圖。

圖6是表示實(shí)施方式1中的處理的一例的流程圖。

圖7是表示實(shí)施方式2中的陣列天線裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖。

圖8是表示實(shí)施方式2中的陣列天線的一例的圖。

圖9是表示實(shí)施方式3中的陣列天線裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖。

圖10是表示實(shí)施方式3中的天線元件的配置的一例的圖。

圖11是表示實(shí)施方式3中的可選的天線元件間隔的一例的圖。

圖12是表示實(shí)施方式3中的各天線元件間隔的方向圖的一例的圖。

圖13是表示實(shí)施方式3中的處理的一例的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面,基于附圖,詳細(xì)說明作為雷達(dá)裝置的陣列天線裝置的實(shí)施方式,所述雷達(dá)裝置具備具有本發(fā)明涉及的陣列天線配置結(jié)構(gòu)的陣列天線。此外,本發(fā)明不限定于該實(shí)施方式。另外,下述的實(shí)施方式中的構(gòu)成要素中包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地想到的要素或者實(shí)質(zhì)上相同的要素。

[實(shí)施方式1]

參照圖1~圖6,對實(shí)施方式1進(jìn)行說明。圖1是表示實(shí)施方式1中的陣列天線裝置100的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖2是表示實(shí)施方式1中的陣列天線的一例的圖。圖3是表示接收波的相位關(guān)系的一例的圖。圖4是表示陣列天線指向性的一例的圖(極坐標(biāo)顯示)。圖5是表示實(shí)施方式1中的方向圖的一例的圖。圖6是表示實(shí)施方式1中的處理的一例的流程圖。

如圖1所示,實(shí)施方式1中的陣列天線裝置100構(gòu)成為具備第1陣列天線20、第2陣列天線30以及控制部40。

在此,參照圖2,對第1陣列天線20以及第2陣列天線30進(jìn)行說明。

如圖2所示,第1陣列天線20是以最小天線元件間隔D的K1倍的間隔將天線元件10配置在一條直線上而成的陣列天線。第2陣列天線30是以最小天線元件間隔D的K2倍的間隔將天線元件10配置在一條直線上而成的陣列天線。K1和K2是互質(zhì)關(guān)系的并且均為2以上的正整數(shù)。

在此,“互質(zhì)關(guān)系的并且均為2以上的正整數(shù)”意味著,兩個整數(shù)是成為除1和-1以外不具有公約數(shù)的情況下的兩個數(shù)的關(guān)系即“互質(zhì)的關(guān)系”的正整數(shù)中的、除1以外的2以上的正整數(shù)。在本實(shí)施方式中,有時將“互質(zhì)關(guān)系的并且均為2以上的正整數(shù)”稱為“互質(zhì)的2以上的正整數(shù)”。在此,互質(zhì)的2以上的正整數(shù)優(yōu)選為大于等于3。

在本實(shí)施方式中,所謂“最小天線元件間隔”,是設(shè)定為使得在進(jìn)行波束掃描的情況下在預(yù)定的檢測角度范圍內(nèi)不產(chǎn)生柵瓣的天線元件間隔。例如,當(dāng)預(yù)定的檢測角度范圍為±α度時,需要將最小天線元件間隔D設(shè)定在由以下的式1表示的范圍內(nèi)。例如在“α=90度”的情況下,需要將天線元件間隔設(shè)為比0.5λ小的值。λ表示收發(fā)電波的波長。

0<D<(0.5λ/sinα) …(式1)

在此,在圖2的基礎(chǔ)上,參照圖3以及圖4,說明要將最小天線元件間隔D設(shè)定在由式1表示的范圍內(nèi)的理由。

如圖3所示,當(dāng)陣列天線的天線元件間隔比較寬時,有時當(dāng)由于相位的循環(huán)性(360度返回到0度這一現(xiàn)象)而接收到從期望方向到達(dá)的電波時會存在相位關(guān)系相等的另一到來方向。在此,期望方向是目標(biāo)所存在的方向,另一到來方向是柵方向(grating direction)。在該情況下,如圖4所示,在柵方向產(chǎn)生與目標(biāo)所存在的期望方向的主瓣同等的波瓣。該波瓣為柵瓣。

一旦在雷達(dá)用天線中產(chǎn)生柵瓣,則會無法判別所接收到的信號是來自于期望方向還是來自于柵方向而有可能誤檢測目標(biāo)的方向。為了避免該柵瓣出現(xiàn)在主瓣的掃描范圍(-α~α)內(nèi),需要使天線元件間隔如式1所示那樣小于0.5λ/sinα。

于是,如圖2所示,在本實(shí)施方式的陣列天線中,設(shè)定滿足式1的最小天線元件間隔D,且以該最小天線元件間隔D的不同的兩個正整數(shù)(K1、K2)倍的間隔來配置天線元件。在此,兩個正整數(shù)(K1、K2)是互質(zhì)的2以上的正整數(shù)。

這樣,本實(shí)施方式中的陣列天線如圖2所示,具有配置為包括兩種陣列天線元件排列的陣列天線的配置結(jié)構(gòu)。這兩種陣列天線元件排列的天線元件間隔是最小天線元件間隔的整數(shù)倍(D×K1、D×K2),所述最小天線元件間隔是設(shè)定為使得避免在預(yù)定的檢測角度范圍產(chǎn)生柵瓣的天線元件間隔,各整數(shù)是互質(zhì)的2以上的正整數(shù)。

具體而言,如圖2所示,本實(shí)施方式中的陣列天線包括構(gòu)成為各自包括兩種陣列天線元件排列的第1陣列天線20和第2陣列天線30。第1陣列天線20是以具有預(yù)定的周期性的元件間隔(在圖2中,D×K1的天線元件間隔)排列有多個天線元件10的陣列天線。另外,第2陣列天線30是以具有與第一天線元件排列中的周期性不同的預(yù)定的周期性的元件間隔(在圖2中,D×K2的天線元件間隔)排列有多個天線元件10的陣列天線。

在此,作為第一天線元件排列的天線元件間隔的第一元件間隔(在圖2中,D×K1的天線元件間隔)和作為第二天線元件排列的天線元件間隔的第二元件間隔(在圖2中,D×K2的天線元件間隔)均是作為滿足式1的天線元件間隔而設(shè)定的最小天線元件間隔D的整數(shù)倍(K1、K2)的間隔。滿足:第一整數(shù)K1和第二整數(shù)K2是互質(zhì)關(guān)系,并且均為2以上的正整數(shù),所述第一整數(shù)K1是使該第一元件間隔成為最小天線元件間隔的整數(shù)倍的整數(shù),所述第二整數(shù)K2是使該第二元件間隔成為最小天線元件的整數(shù)倍的整數(shù)。由此,第一元件間隔和第二元件間隔均能夠以電波的波長λ的0.5倍以上的間隔來進(jìn)行配置。由此,根據(jù)本實(shí)施方式中的陣列天線,不僅能夠?qū)⑻炀€元件以寬間隔進(jìn)行配置而且能夠去除由柵瓣引起的誤檢測。其結(jié)果,根據(jù)本實(shí)施方式的陣列天線裝置,能夠在預(yù)定的檢測角度范圍(-α~α)(波束掃描范圍)內(nèi),去除由柵瓣引起的誤檢測。即,能夠通過比較兩種元件配置的陣列天線的檢測結(jié)果,判別波束掃描范圍內(nèi)的由柵瓣引起的檢測峰值(peak)。這樣,能夠在陣列天線中進(jìn)行波束掃描的情況下,去除由柵瓣引起的誤檢測。

返回到圖1,繼續(xù)說明實(shí)施方式1的陣列天線裝置100的結(jié)構(gòu)。

在圖1中,控制部40是如下控制單元:其基于第一天線元件排列的陣列天線的檢測結(jié)果和第二天線元件排列的陣列天線的檢測結(jié)果的比較,去除由柵瓣引起的誤檢測。第一天線元件排列的陣列天線的檢測結(jié)果以及第二天線元件排列的陣列天線的檢測結(jié)果是由后述的角度檢測部60-1~2檢測出的、以分別由兩種陣列天線元件排列接收到的信號為基礎(chǔ)的目標(biāo)的角度的檢測結(jié)果。在此,控制部40具備距離/速度檢測部50-1~2、角度檢測部60-1~2以及比較檢測部70。以下對控制部40的各處理部進(jìn)行說明。

在控制部40中,距離/速度檢測部50-1~2是如下距離/速度檢測單元:其分別根據(jù)由第1陣列天線20以及第2陣列天線30的各天線元件10接收到的信號,檢測目標(biāo)的距離和速度。在本實(shí)施方式中,距離/速度檢測部50-1~2通過在該技術(shù)領(lǐng)域所使用的距離/速度的檢測方法,按每個天線元件來檢測目標(biāo)的距離和速度。距離/速度檢測部50-1~2分別將目標(biāo)的距離和速度的檢測結(jié)果輸出給角度檢測部60-1~2。

在控制部40中,角度檢測部60-1~2是如下角度檢測單元:其分別使用距離/速度檢測部50-1~2的檢測結(jié)果來檢測目標(biāo)的角度。在該檢測結(jié)果中,除了由主瓣得到的檢測結(jié)果以外,也包含由柵瓣得到的檢測結(jié)果。在本實(shí)施方式中,角度檢測部60-1~2通過在該技術(shù)領(lǐng)域所使用的角度的檢測方法來檢測目標(biāo)的角度。角度檢測部60-1~2分別將目標(biāo)的角度的檢測結(jié)果輸出給比較檢測部70。

在此,參照圖2以及圖5,表示兩種陣列天線元件排列的檢測結(jié)果的一例。

在實(shí)施方式1中,如圖2所示,并行(parallel)配置有天線元件間隔不同的兩種陣列天線。在實(shí)施方式1中,與第一天線元件排列以及第二天線元件排列分別對應(yīng)的各天線元件10配置成:第一天線元件排列的陣列天線和第二天線元件排列的陣列天線并行配置。作為一例,如圖2所示,也可以為,與第一天線元件排列以及第二天線元件排列分別對應(yīng)的各天線元件10配置成:在將與第一天線元件排列以及第二天線元件排列的一端對應(yīng)的天線元件10的位置對齊的狀態(tài)下,第一天線元件排列的陣列天線和第二天線元件排列的陣列天線并行配置。

通過具有這樣的兩種陣列天線元件排列(在圖2中,第一天線元件排列以及第二天線元件排列),天線元件間隔不同的兩種陣列天線元件排列(在圖2中,第1陣列天線20以及第2陣列天線30)中的方向圖分別成為圖5的上部所示的第一方向圖和圖5的下部所示的第二方向圖。

在圖5中,計(jì)算條件為D=0.5λ、K1=3、K2=4。圖5的上圖作為第一方向圖,示出了以最小天線元件間隔D的K1倍的間隔配置有天線元件10的第1陣列天線20的方向圖。在圖5的上圖中,在+42度以及-42度附近產(chǎn)生了等級瓣。另外,圖5的下圖作為第二方向圖,示出了以最小天線元件間隔D的K2倍的間隔配置有天線元件10的第2陣列天線30的方向圖的一例。圖5的下圖是使主瓣朝向0度方向的情況下的方向圖,在+30度和-30度附近以及+90度和-90度附近產(chǎn)生了等級瓣。

如圖5所示,關(guān)于第一方向圖以及第二方向圖,當(dāng)在預(yù)定的檢測角度范圍內(nèi)通過主瓣進(jìn)行波束掃描的情況下,在該檢測角度范圍內(nèi)產(chǎn)生的柵瓣的位置將不會重疊。如圖5所示,因在預(yù)定的檢測角度范圍內(nèi)產(chǎn)生的柵瓣的位置不會重疊,其結(jié)果,在后述的比較檢測部70中通過比較兩種陣列天線元件排列的檢測結(jié)果,能夠判別并去除由柵瓣引起的偽影(虛像)。在本實(shí)施方式中,偽影意味著非通過主瓣而是通過柵瓣檢測出的結(jié)果所獲得的、實(shí)際上并不存在于該角度的目標(biāo)的虛像。

返回到圖1,在控制部40中,比較檢測部70是如下比較檢測單元:其進(jìn)行由兩種陣列天線得到的檢測結(jié)果的比較。如果該檢測結(jié)果是根據(jù)主瓣檢測出的結(jié)果,則不論哪個檢測峰值的角度都是相等的,電平差(level difference)也較小。另一方面,如果是根據(jù)柵瓣檢測出的結(jié)果,則由兩種陣列天線檢測出的角度不同,當(dāng)在相同角度進(jìn)行比較時,將會產(chǎn)生電平差。比較檢測部70檢測該差別,并將其作為由柵瓣引起的偽影而去除。而且,比較檢測部70將剩余的結(jié)果作為檢測結(jié)果進(jìn)行輸出。例如,比較檢測部70比較如圖5所示的第1陣列天線20的檢測結(jié)果和第2陣列天線30的檢測結(jié)果,去除角度差和/或電平差比預(yù)定的閾值大的峰值,由此,僅輸出主瓣的檢測結(jié)果。更具體而言,例如,比較檢測部70比較如圖5所示的第1陣列天線20的檢測結(jié)果和第2陣列天線30的檢測結(jié)果,相對于在一方的方向圖中作為成為基準(zhǔn)的峰值所選定的預(yù)定的基準(zhǔn)峰值,確定另一方的方向圖中的預(yù)定的峰值,并在這些峰值之間的角度差和/或電平差比預(yù)定的閾值大的情況下,將該基準(zhǔn)峰值去除。

參照圖6,對如上構(gòu)成的實(shí)施方式1的陣列天線裝置100的檢測結(jié)果輸出處理的一例進(jìn)行說明。

在圖6中,第一天線元件排列是在第1陣列天線20中以最小天線元件間隔D的K1倍的間隔排列在一條直線上的一組天線元件10。第二天線元件排列是在第2陣列天線30中以最小天線元件間隔D的K2倍的間隔排列在一條直線上的一組天線元件10。

如圖6所示,在第一天線元件排列中,距離/速度檢測部50-1根據(jù)由第1陣列天線20的各天線元件10接收到的信號,檢測目標(biāo)的距離和速度(步驟S10)。同樣地,在第二天線元件排列中,距離/速度檢測部50-2根據(jù)由第2陣列天線30的各天線元件10接收到的信號,檢測目標(biāo)的距離和速度(步驟S11)。

在第一天線元件排列中,角度檢測部60-1使用在步驟S10中由距離/速度檢測部50-1檢測出的檢測結(jié)果,檢測目標(biāo)的角度(步驟S12)。同樣地,在第二天線元件排列中,角度檢測部60-2使用在步驟S11中由距離/速度檢測部50-2檢測出的檢測結(jié)果,檢測目標(biāo)的角度(步驟S13)。此外,在步驟S10至S13的檢測結(jié)果中,除了由主瓣得到的檢測結(jié)果以外,也包含由柵瓣得到的檢測結(jié)果。

比較檢測部70基于在步驟S12中由角度檢測部60-1檢測出的第一天線元件排列的角度的檢測結(jié)果、和在步驟S13中由角度檢測部60-2檢測出的第二天線元件排列的角度的檢測結(jié)果,比較角度的檢測結(jié)果中的峰值的角度(步驟S14)。

比較檢測部70基于由步驟S14的處理所獲得的與峰值的角度有關(guān)的比較結(jié)果,判定峰值的角度差是否在閾值以下(角度差≤閾值)(步驟S15)。

比較檢測部70在步驟S15中,相對于第1陣列天線的檢測結(jié)果中的基準(zhǔn)峰值,確定第2陣列天線的檢測結(jié)果中的最接近的檢測角度的峰值,并在判定為這些峰值的角度差比閾值大(角度差>閾值)的情況下(步驟S15:否),將該基準(zhǔn)峰值判定為虛像(步驟S16)。換言之,在步驟S16中,當(dāng)在第一陣列天線和第二陣列天線的檢測結(jié)果中,峰值出現(xiàn)的角度之差比閾值大的情況下,比較檢測部70判定為該峰值是柵瓣的檢測結(jié)果。由于在目標(biāo)僅存在于0度方向的情況下,檢測結(jié)果的角度特性與方向圖相似,因此將圖5的方向圖視作檢測結(jié)果來進(jìn)行說明。在對圖5的上圖與下圖進(jìn)行了比較的情況下,在下圖的-90度附近檢測出的作為基準(zhǔn)的峰值和與此相對地在上圖的-42度附近檢測出的峰值之間的角度之差大約為48度,判定為角度差比閾值大。在該情況下,判定為在下圖的-90度附近檢測出的峰值是柵瓣的檢測結(jié)果。

比較檢測部70當(dāng)在步驟S16中將峰值判定為虛像的情況下,并不將判定為是虛像的峰值作為檢測結(jié)果進(jìn)行登記而是將其進(jìn)行去除,之后,進(jìn)一步,為了對各個峰值進(jìn)行處理,判定是否對全部峰值結(jié)束了處理(步驟S22)。在步驟S22中,比較檢測部70判定是否對第一檢測結(jié)果以及第二檢測結(jié)果的全部峰值結(jié)束了處理。

在此,在步驟S22中,比較檢測部70在判定為未對全部峰值結(jié)束處理(步驟S22:否)的情況下,返回到步驟S14,對各個峰值,重復(fù)步驟S14~S21的由比較檢測部70進(jìn)行的處理。

返回到步驟S14,繼續(xù)說明實(shí)施方式1的處理。比較檢測部70基于在步驟S12以及步驟S13中由角度檢測部60-1~2檢測出的第一陣列天線和第二陣列天線的檢測結(jié)果,針對沒有進(jìn)行步驟S14~S21的處理的另一峰值,比較峰值的角度(步驟S14)。然后,比較檢測部70基于由步驟S14的處理所獲得的與峰值的角度有關(guān)的比較結(jié)果,判定峰值的角度差是否在閾值以下(角度差≤閾值)(步驟S15)。

接著,比較檢測部70在步驟S15中,相對于一方的檢測結(jié)果中的基準(zhǔn)峰值,確定另一方的檢測結(jié)果中的最接近的檢測角度的峰值,并在判定為這些峰值的角度差在閾值以下(角度差≤閾值)的情況下(步驟S15:是),進(jìn)一步比較這些峰值的電平(步驟S17)。然后,比較檢測部70基于由步驟S17的處理所獲得的與峰值的電平有關(guān)的比較結(jié)果,判定這些峰值的電平差是否在閾值以下(電平差≤閾值)(步驟S18)。

在本實(shí)施方式中,比較檢測部70當(dāng)在步驟S15中判定為峰值的角度差在閾值以下(角度差≤閾值)的情況下,接著在步驟S17中對該峰值的電平進(jìn)行比較。換言之,在步驟S17中,比較檢測部70當(dāng)在第一陣列天線和第二陣列天線的檢測結(jié)果中,峰值出現(xiàn)的角度差在閾值以下的情況下,判定為該峰值有可能是主瓣的檢測結(jié)果。在此,盡管比較對象的峰值之間的角度差小,但如果這些峰值之間的電平差大,那么也可能不是主瓣而是柵瓣的檢測結(jié)果。在該情況下,如果不僅峰值的角度差在閾值以下,而且電平差也在閾值以下,則能夠判定為是主瓣的檢測結(jié)果。于是,在步驟S18中,比較檢測部70針對被判定為峰值的角度差在閾值以下、可能是由主瓣得到的檢測結(jié)果的峰值,進(jìn)一步判定峰值的電平是在閾值以下(電平差≤閾值)還是比閾值大(電平差>閾值)。

比較檢測部70在步驟S18中,相對于一方的檢測結(jié)果中的基準(zhǔn)峰值,確定另一方的檢測結(jié)果中的最接近的檢測角度的峰值,并在判定為這些峰值的電平差在閾值以下(電平差≤閾值)的情況下(步驟S18:是),將該基準(zhǔn)峰值判定為真實(shí)目標(biāo)(步驟S19)。換言之,在步驟S19中,當(dāng)在第一陣列天線和第二陣列天線的角度檢測結(jié)果中,峰值出現(xiàn)的角度之差在閾值以下、并且峰值的電平差在閾值以下的情況下,比較檢測部70判定為該峰值是主瓣的檢測結(jié)果。將圖5的方向圖視作在目標(biāo)僅存在于0度方向的情況下的檢測結(jié)果來進(jìn)行說明,在對圖5的上圖與下圖進(jìn)行了比較的情況下,在下圖的0度附近檢測出的作為基準(zhǔn)的峰值和與此相對地在上圖的0度附近檢測出的峰值之間不存在角度差,判定為角度差在閾值以下。在該情況下,判定為在下圖的0度附近檢測出的峰值很有可能是主瓣的檢測結(jié)果。再者,在上圖的0度附近檢測出的峰值的電平為1,在下圖的0度附近檢測出的峰值的電平也為1,因此,也不存在電平差,判定為電平差在閾值以下。由此,比較檢測部70在步驟S19中,當(dāng)判定為角度差在閾值以下并且電平差在閾值以下的情況下,判定為在下圖的0度附近檢測出的峰值并非柵瓣的檢測結(jié)果,而是在目標(biāo)所存在的期望方向上檢測出的主瓣的檢測結(jié)果。

比較檢測部70對在步驟S19中判定為是基于主瓣的檢測結(jié)果的、目標(biāo)的檢測結(jié)果進(jìn)行登記(步驟S20)。

比較檢測部70判定是否對全部峰值結(jié)束了處理(步驟S22)。在步驟S22中,比較檢測部70判定是否對第一檢測結(jié)果以及第二檢測結(jié)果的全部峰值結(jié)束了處理。在此,在步驟S22中,比較檢測部70在判定為并未對全部峰值結(jié)束處理(步驟S22:否)的情況下,重新返回到步驟S14,對各個峰值,重復(fù)步驟S14~S21的由比較檢測部70進(jìn)行的處理。

重新返回到步驟S14,繼續(xù)說明實(shí)施方式1的處理。比較檢測部70基于在步驟S12以及步驟S13中由角度檢測部60-1~2檢測出的第一陣列天線和第二陣列天線的檢測結(jié)果,針對沒有進(jìn)行步驟S14~S21的處理的又一峰值,比較峰值的角度(步驟S14)。然后,比較檢測部70基于由步驟S14的處理所獲得的與峰值的角度有關(guān)的比較結(jié)果,判定峰值的角度差是否在閾值以下(角度差≤閾值)(步驟S15)。

接著,比較檢測部70在步驟S15中,相對于一方的檢測結(jié)果中的基準(zhǔn)峰值,確定另一方的檢測結(jié)果中的最接近的檢測角度的峰值,并在判定為這些峰值的角度差在閾值以下(角度差≤閾值)的情況下(步驟S15:是),進(jìn)一步比較這些峰值的電平(步驟S17)。然后,比較檢測部70基于由步驟S17的處理所獲得的與峰值的電平有關(guān)的比較結(jié)果,判定這些峰值的電平差是否在閾值以下(電平差≤閾值)(步驟S18)。

比較檢測部70在步驟S18中,相對于一方的檢測結(jié)果中的基準(zhǔn)峰值,確定另一方的檢測結(jié)果中的最接近的檢測角度的峰值,并在判定為這些峰值的電平差比閾值大(電平差>閾值)的情況下(步驟S18:否),將該基準(zhǔn)峰值判定為虛像(步驟S21)。換言之,在步驟S21中,雖然由于在第一陣列天線和第二陣列天線的檢測結(jié)果中,峰值出現(xiàn)的角度差在閾值以下,因此峰值有可能是主瓣的檢測結(jié)果,但是,在電平差比閾值大的情況下,比較檢測部70判定為該峰值是柵瓣的檢測結(jié)果。

比較檢測部70在步驟S21中將峰值判定為虛像的情況下,并不將判定為是虛像的峰值作為檢測結(jié)果進(jìn)行登記而是將其進(jìn)行去除,之后,判定是否對全部峰值結(jié)束了處理(步驟S22)。在步驟S22中,比較檢測部70判定是否對第一檢測結(jié)果以及第二檢測結(jié)果的全部峰值結(jié)束了處理。

而且,比較檢測部70在針對全部峰值重復(fù)了步驟S14~S21的處理后的結(jié)果為,在步驟S22中判定為對全部峰值結(jié)束了處理(步驟S22:是)的情況下,即,當(dāng)判定為對第一檢測結(jié)果以及第二檢測結(jié)果的全部峰值結(jié)束了處理的情況下,在基于在步驟S20中所登記的目標(biāo)的檢測結(jié)果,去除了柵瓣的檢測結(jié)果的狀態(tài)下,輸出包含主瓣的檢測結(jié)果的檢測結(jié)果(步驟S23)。此后,結(jié)束圖6所示的處理。

這樣,根據(jù)實(shí)施方式1中的陣列天線裝置100,能夠以寬間隔配置天線元件,因此,能夠用少量的元件來實(shí)現(xiàn)窄的波束,能夠使角度分辨率提高。另外,能夠判別由各個陣列天線檢測出的結(jié)果是基于主瓣得到的還是基于柵瓣得到的,能夠去除由柵瓣引起的偽影,其結(jié)果,能夠減少目標(biāo)的誤檢測。因此,根據(jù)實(shí)施方式1中的陣列天線裝置100,能夠根據(jù)陣列天線中的檢測結(jié)果,良好地去除由柵瓣引起的誤檢測。

[實(shí)施方式2]

參照圖7以及圖8,對實(shí)施方式2進(jìn)行說明。圖7是表示實(shí)施方式2中的陣列天線裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖8是表示實(shí)施方式2中的陣列天線的一例的圖。

如圖7所示,實(shí)施方式2中的陣列天線裝置200構(gòu)成為具備第3陣列天線80以及控制部40。

在此,參照圖8,對第3陣列天線80進(jìn)行說明。

如圖8所示,第3陣列天線80是在最小天線元件間隔D的K1倍和K2倍的位置上配置天線元件10、并且以左端的天線元件10作為共有的元件將天線元件10配置在一條直線上而成的陣列天線。K1和K2是互質(zhì)的2以上的正整數(shù)。

換言之,該第3陣列天線80是組合了上述的圖2所示的兩個陣列天線即第1陣列天線20和第2陣列天線30所構(gòu)成的陣列天線。當(dāng)在第1陣列天線20以及第2陣列天線30中,將圖2中左起第1個天線元件設(shè)為共有的元件時,則會如圖8所示的第3陣列天線80那樣,成為在最小天線元件間隔D的K1倍和K2倍的位置配置有天線元件。

這樣,在實(shí)施方式2中,與兩種陣列天線元件排列對應(yīng)的各天線元件配置成:在使該兩種陣列天線元件排列的天線元件的位置至少有1處位置重疊的狀態(tài)下,兩種陣列天線元件排列組合在一條直線上而成串配置。具體而言,與第一天線元件排列以及第二天線元件排列分別對應(yīng)的各天線元件配置成:在使第一天線元件排列的天線元件的位置和第二天線元件排列的天線元件的位置至少有1處位置重疊的狀態(tài)下,第一天線元件排列以及第二天線元件排列組合在一條直線上而成串配置。

在構(gòu)成為包括這樣的兩種陣列天線元件排列(第一天線元件排列以及第二天線元件排列)的第3陣列天線80中,陣列天線變?yōu)?個,因此,能夠減小作為雷達(dá)裝置的陣列天線裝置200本身的尺寸,能夠提高對車輛的搭載性。另外,通過適當(dāng)?shù)剡x擇互質(zhì)的2以上的正整數(shù)即K1和K2,能夠以最小天線元件間隔D連續(xù)排列兩個天線元件10,由于能夠?qū)⒐╇姴颗渲糜谶@兩個連續(xù)排列的天線元件10的左右的空閑空間,因此即使最小天線元件間隔D小,也能夠安裝供電部。

返回到圖7,繼續(xù)說明實(shí)施方式2的陣列天線裝置200的結(jié)構(gòu)。

在圖7中,控制部40具備距離/速度檢測部50-1~2、角度檢測部60-1~2以及比較檢測部70。以下對控制部40的各處理部進(jìn)行說明。

在控制部40中,距離/速度檢測部50-1~2是如下距離/速度檢測單元:其分別根據(jù)由第3陣列天線80的各天線元件10接收到的信號,檢測目標(biāo)的距離和速度。在實(shí)施方式2中,距離/速度檢測部50-1~2分別在第3陣列天線80上的天線元件10中,選擇所需的天線元件10的信號來進(jìn)行檢測處理。具體而言,距離/速度檢測部50-1在第3陣列天線80上的天線元件10中,選擇配置在最小天線元件間隔D的K1倍的位置上的天線元件10的信號來進(jìn)行檢測處理。另外,距離/速度檢測部50-2在第3陣列天線80上的天線元件10中,選擇配置在最小天線元件間隔D的K2倍的位置上的天線元件10的信號來進(jìn)行檢測處理。距離/速度檢測部50-1~2分別將目標(biāo)的距離和速度的檢測結(jié)果輸出給角度檢測部60-1~2。

在控制部40中,角度檢測部60-1~2是如下角度檢測單元:其分別使用距離/速度檢測部50-1~2的檢測結(jié)果來檢測目標(biāo)的角度。在該檢測結(jié)果中,除了由主瓣得到的檢測結(jié)果以外,也包含由柵瓣得到的檢測結(jié)果。角度檢測部60-1~2分別將目標(biāo)的角度的檢測結(jié)果輸出給比較檢測部70。

比較檢測部70是如下比較檢測單元:其對從第3陣列天線80上的天線元件10中的、配置在最小天線元件間隔D的K1倍的位置上的天線元件10、和配置在最小天線元件間隔D的K2倍的位置上的天線元件10獲得的角度的檢測結(jié)果進(jìn)行比較。比較檢測部70與實(shí)施方式1同樣地,對角度的檢測結(jié)果之差進(jìn)行檢測,將該差值大的檢測結(jié)果作為由柵瓣引起的偽影進(jìn)行去除,將剩余的結(jié)果作為檢測結(jié)果進(jìn)行輸出。

關(guān)于如上構(gòu)成的實(shí)施方式2的陣列天線裝置200的檢測結(jié)果輸出處理的一例,與表示實(shí)施方式1中的處理的一例的圖6是同樣的,因此省略說明。在此,在實(shí)施方式2中,如圖8所示,第一天線元件排列是在第3陣列天線80中以最小天線元件間隔D的K1倍的間隔排列在一條直線上的一組天線元件10。第二天線元件排列是在第3陣列天線80中以最小天線元件間隔D的K2倍的間隔排列在一條直線上的一組天線元件10。

此外,作為實(shí)施方式2的陣列天線裝置200,說明了距離/速度檢測部50-1~2以及角度檢測部60-1~2由兩套構(gòu)成的例子,但不限定于此。實(shí)施方式2的陣列天線裝置200也可以通過將距離/速度檢測部50-1~2以及角度檢測部60-1~2匯集為一套,僅選擇所需的天線元件的信號進(jìn)行處理,從而簡化為處理部。

[實(shí)施方式3]

參照圖9~圖13,對實(shí)施方式3進(jìn)行說明。圖9是表示實(shí)施方式3中的陣列天線裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖。此外,圖9也是表示上述的實(shí)施方式2中的陣列天線裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖10是表示實(shí)施方式3中的天線元件的配置的一例的圖。圖11是表示實(shí)施方式3中的可選的天線元件間隔的一例的圖。圖12是表示實(shí)施方式3中的各天線元件間隔的方向圖的一例的圖。圖13是表示實(shí)施方式3中的處理的一例的流程圖。

如圖9所示,實(shí)施方式3中的陣列天線裝置300具備圖8所示的第3陣列天線80。第3陣列天線80是在最小天線元件間隔D的K1倍和K2倍的位置上配置天線元件10、并且以左端的天線元件10作為共有的元件將天線元件10配置在一條直線上而成的陣列天線。K1和K2是互質(zhì)的2以上的正整數(shù)。

在圖9中,實(shí)施方式3中的陣列天線裝置300構(gòu)成為具備第3陣列天線80以及控制部40。在實(shí)施方式3中,控制部40具備與第3陣列天線80中的天線元件10的個數(shù)相等數(shù)量的距離/速度檢測部50-1~8、天線元件選擇部55、角度檢測部60以及檢測結(jié)果處理部90。以下對控制部40的各處理部進(jìn)行說明。

在控制部40中,距離/速度檢測部50-1~8是如下距離/速度檢測單元:其分別根據(jù)由第3陣列天線80的各天線元件10接收到的信號,檢測目標(biāo)的距離和速度。在實(shí)施方式3中,距離/速度檢測部50-1~8接收第3陣列天線80上的對應(yīng)的天線元件10的信號來進(jìn)行檢測處理。具體而言,距離/速度檢測部50-1接收第3陣列天線80上的天線元件10中、左端的天線元件10的信號來進(jìn)行檢測處理。另外,距離/速度檢測部50-2選擇從左端起第2個天線元件10的信號來進(jìn)行檢測處理。距離/速度檢測部50-3接收從左端起第3個天線元件10的信號來進(jìn)行檢測處理。同樣地,距離/速度檢測部50-4~8分別選擇從左端起第4~8個天線元件10的信號來進(jìn)行檢測處理。距離/速度檢測部50-1~8分別將目標(biāo)的距離/速度的檢測結(jié)果輸出給天線元件選擇部55。

天線元件選擇部55是選擇所需的天線元件10的天線元件選擇單元。具體而言,天線元件選擇部55保持從距離/速度檢測部50-1~8輸出的由各天線元件得到的檢測結(jié)果,選擇此后角度檢測部60在檢測處理中所使用的天線元件的組合。

在此,參照圖10,對由天線元件選擇部55選擇的天線元件間隔和其配置的例子進(jìn)行說明。在圖10中,作為例1,示出了K1=3、K2=4的情況下的天線元件配置的一例,作為例2,示出了K1=3、K2=5的情況下的天線元件配置的一例,以及作為例3,示出了K1=4、K2=5的情況下的天線元件配置的一例。

例1示出了通過以D×4的間隔配置的5個天線元件和以D×3的間隔配置的5個天線元件而構(gòu)成的陣列天線。在例1中,使這些天線元件中的左端的天線元件和從右端起第2個天線元件共有。例2示出了通過以D×5的間隔配置的6個天線元件和以D×3的間隔配置的6個天線元件而構(gòu)成的陣列天線。在例2中,使這些天線元件中的從左端起第2個天線元件和從右端起第2個天線元件共有。例3示出了通過以D×5的間隔配置的6個天線元件和以D×4的間隔配置的6個天線元件而構(gòu)成的陣列天線。在例3中,使這些天線元件中的左端的天線元件和從右端起第2個天線元件共有。

例如,天線元件選擇部55根據(jù)圖10所示的例1~例3,適當(dāng)?shù)剡x擇角度檢測部60在檢測處理中所使用的天線元件的組合。此外,不限定于圖10所示的例子,可以從除圖10所示的例子以外的許多天線元件配置例中進(jìn)行選擇。另外,在圖10中,示出了D×K1間隔的天線元件數(shù)與D×K2間隔的天線元件數(shù)相同的情況的例子,但這些天線元件數(shù)也可以不同。

除此之外,如圖11所示,在實(shí)施方式3的結(jié)構(gòu)中,也能夠使用除D×K1間隔和D×K2間隔以外的間隔的天線元件的組合。在圖11中,省略了使天線元件間隔成為最小天線元件間隔D的整數(shù)倍的整數(shù)(在圖11中為1、2、3、4、5)之間沒有呈互質(zhì)關(guān)系的間隔。圖11示出了在選擇了圖10的例1(K1=3、K2=4的情況)的組合時,除了D×4和D×3以外,還能夠選擇D×2、D×1和D×5的組合作為天線元件間隔這一情況。

返回到圖9,繼續(xù)說明實(shí)施方式3的結(jié)構(gòu)。角度檢測部60是如下角度檢測單元:其使用通過與由天線元件擇部55選擇的天線元件對應(yīng)的、距離/速度檢測部50檢測出的距離和速度的檢測結(jié)果,檢測目標(biāo)的角度。在該檢測結(jié)果中,除了由主瓣得到的檢測結(jié)果以外,也包含由柵瓣得到的檢測結(jié)果。角度檢測部60將目標(biāo)的角度的檢測結(jié)果輸出給檢測結(jié)果處理部90。

在此,參照圖12,對方向圖進(jìn)行說明。圖12示出了在D=0.5λ的情況下的各天線元件間隔(D×1~D×5)的方向圖(陣因子)的一例。這些全都是在使主瓣朝向0度方向的情況下的方向圖。在天線元件間隔為D×2的情況下,柵瓣產(chǎn)生在+90度和-90度附近。在天線元件間隔為D×3的情況下,柵瓣產(chǎn)生在+42度和-42度附近。在天線元件間隔為D×4的情況下,柵瓣產(chǎn)生在+30度和-30度附近、以及+90度和-90度附近。在天線元件間隔為D×5的情況下,柵瓣產(chǎn)生在+23度和-23度附近、以及+52度和-52度附近。

返回到圖9,繼續(xù)說明實(shí)施方式3的結(jié)構(gòu)。檢測結(jié)果處理部90是如下檢測結(jié)果處理單元:其通過使用與由天線元件選擇部55選擇的天線元件的組合對應(yīng)的、由角度檢測部60檢測出的檢測結(jié)果來進(jìn)行比較,從而去除由柵瓣引起的誤檢測后,輸出檢測結(jié)果。

關(guān)于該檢測結(jié)果處理部90的處理的一例,將圖12的方向圖視為目標(biāo)僅存在于0度方向的情況下的檢測結(jié)果來進(jìn)行說明。

例如,在由天線元件選擇部55選擇了D×3和D×4的組合的情況下(圖10的例1的情況下),當(dāng)由檢測結(jié)果處理部90對兩者的角度的檢測結(jié)果進(jìn)行比較時,如圖12所示,關(guān)于在D×3的情況下檢測出的+42度和-42度附近的峰值、與在D×4的情況下檢測出的+90度和-90度附近的峰值以及+30度和-30度附近的峰值,雖然接收強(qiáng)度的電平差在閾值以下(電平差≤閾值),但是檢測角度的角度差比閾值大(角度差>閾值),因此,將這些峰值判定為是柵瓣的檢測結(jié)果。另一方面,在D×3的情況下檢測出的+0度和-0度附近的峰值、與在D×4的情況下檢測出的+0度和-0度附近的峰值的接收強(qiáng)度的電平差在閾值以下(電平差≤閾值),并且檢測角度的角度差也在閾值以下(角度差≤閾值),因此,將這些峰值判定為是主瓣的檢測結(jié)果。

另外,在由天線元件選擇部55選擇了D×3和D×5的組合的情況下(圖10的例2的情況下),當(dāng)由檢測結(jié)果處理部90對兩者的角度的檢測結(jié)果進(jìn)行比較時,如圖12所示,關(guān)于在D×3的情況下檢測出的+42度和-42度附近的峰值、與在D×5的情況下檢測出的+52度和-52度附近的峰值以及+23度和-23度附近的峰值,雖然接收強(qiáng)度的電平差在閾值以下(電平差≤閾值),但是檢測角度的角度差比閾值大(角度差>閾值),因此,將這些峰值判定為是柵瓣的檢測結(jié)果。另一方面,在D×3的情況下檢測出的+0度和-0度附近的峰值、與在D×5的情況下檢測出的+0度和-0度附近的峰值的接收強(qiáng)度的電平差在閾值以下(電平差≤閾值),并且檢測角度的角度差也在閾值以下(角度差≤閾值),因此,將這些峰值判定為是主瓣的檢測結(jié)果。

另外,在由天線元件選擇部55選擇了D×4和D×5的組合的情況下(圖10的例3的情況下),當(dāng)由檢測結(jié)果處理部90對兩者的角度的檢測結(jié)果進(jìn)行比較時,如圖12所示,關(guān)于在D×4的情況下檢測出的+90度和-90度附近的峰值以及+30度和-30度附近的峰值、與在D×5的情況下檢測出的+52度和-52度附近的峰值以及+23度和-23度附近的峰值,雖然接收強(qiáng)度的電平差在閾值以下(電平差≤閾值),但是檢測角度的角度差比閾值大(角度差>閾值),因此,將這些峰值判定為是柵瓣的檢測結(jié)果。另一方面,在D×4的情況下檢測出的+0度和-0度附近的峰值、與在D×5的情況下檢測出的+0度和-0度附近的峰值的接收強(qiáng)度的電平差在閾值以下(電平差≤閾值),并且檢測角度的角度差也在閾值以下(角度差≤閾值),因此,將這些峰值判定為是主瓣的檢測結(jié)果。

此外,在本實(shí)施方式中,關(guān)于在由檢測結(jié)果處理部90對兩者的角度的檢測結(jié)果進(jìn)行比較時使用的角度差的閾值,按由天線元件選擇部55選擇的每個組合,適當(dāng)?shù)卦O(shè)定為能夠判定峰值之間的檢測角度的角度差的值。

如圖12所示,當(dāng)各天線元件間隔不同時,柵瓣出現(xiàn)的角度也不同,因此,如本實(shí)施方式所示,通過比較根據(jù)多個天線元件間隔的組合所獲得的基于方向圖的檢測結(jié)果,能夠去除由柵瓣引起的誤檢測。

參照圖13,對如上構(gòu)成的實(shí)施方式3的陣列天線裝置300的檢測結(jié)果輸出處理的一例進(jìn)行說明。

如圖13所示,距離/速度檢測部50-1~8分別根據(jù)由第3陣列天線80的各天線元件10接收到的信號,檢測目標(biāo)的距離和速度(步驟S40)。

天線元件選擇部55保持在步驟S40中從距離/速度檢測部50-1~8輸出的各天線元件中的檢測結(jié)果,選擇在此后的步驟S42中角度檢測部60在檢測處理中使用的天線元件的組合(步驟S41)。

角度檢測部60使用與在步驟S41中由天線元件選擇部55選擇的天線元件對應(yīng)的、由距離/速度檢測部50檢測出的距離和速度的檢測結(jié)果,檢測目標(biāo)的角度(步驟S42)。

角度檢測部60記錄在步驟S42中檢測出的角度的檢測結(jié)果(步驟S43)。此外,在該檢測結(jié)果中,除了由主瓣得到的檢測結(jié)果以外,也包含由柵瓣得到的檢測結(jié)果。

天線元件選擇部55當(dāng)在步驟S43中由角度檢測部60記錄了角度的檢測結(jié)果之后,進(jìn)一步,為了對天線元件的各個組合進(jìn)行處理,判定是否對全部組合結(jié)束了處理(步驟S44)。

在此,在步驟S44中,天線元件選擇部55在判定為在步驟S44中未對全部組合結(jié)束處理(步驟S44:否)的情況下,返回到步驟S41,對天線元件的各個組合,重復(fù)步驟S41~S43的處理。

而且,天線元件選擇部55在針對全部組合重復(fù)了步驟S41~S43的處理后的結(jié)果為,在步驟S44中判定為對全部組合結(jié)束了處理(步驟S44:是)的情況下,移至步驟S45的處理。

檢測結(jié)果處理部90基于在步驟S43中按組合所記錄的角度的檢測結(jié)果,比較角度的檢測結(jié)果中所含的峰值的角度(步驟S45)。

檢測結(jié)果處理部90基于由步驟S45的處理所獲得的與峰值的角度有關(guān)的比較結(jié)果,判定峰值的角度差是否在閾值以下(角度差≤閾值)(步驟S46)。

檢測結(jié)果處理部90在步驟S46中,相對于一方的檢測結(jié)果中的基準(zhǔn)峰值,確定另一方的檢測結(jié)果中的最接近的檢測角度的峰值,并在判定為這些峰值的角度差比閾值大(角度差>閾值)的情況下(步驟S46:否),將該基準(zhǔn)峰值判定為虛像(步驟S47)。

檢測結(jié)果處理部90當(dāng)在步驟S47中將峰值判定為虛像的情況下,并不將判定為是虛像的峰值作為檢測結(jié)果進(jìn)行登記而是將其進(jìn)行去除,之后,進(jìn)一步,為了對各個峰值進(jìn)行處理,判定是否對全部峰值結(jié)束了處理(步驟S53)。在步驟S53中,檢測結(jié)果處理部90判定是否對第一檢測結(jié)果以及第二檢測結(jié)果的全部峰值結(jié)束了處理。

在此,在步驟S53中,檢測結(jié)果處理部90在判定為未對全部峰值結(jié)束處理(步驟S53:否)的情況下,返回到步驟S45,對各個峰值,重復(fù)步驟S45~S52的由檢測結(jié)果處理部90進(jìn)行的處理。

返回到步驟S45,繼續(xù)說明實(shí)施方式3的處理。檢測結(jié)果處理部90基于在步驟S43中按組合所記錄的角度的檢測結(jié)果,針對沒有進(jìn)行步驟S45~步驟S52的處理的另一峰值,比較峰值的角度(步驟S45)。然后,檢測結(jié)果處理部90基于由步驟S45的處理所獲得的與峰值的角度有關(guān)的比較結(jié)果,判定峰值的角度差是否在閾值以下(角度差≤閾值)(步驟S46)。

接著,檢測結(jié)果處理部90在步驟S46中,相對于一方的檢測結(jié)果中的基準(zhǔn)峰值,確定另一方的檢測結(jié)果中的最接近的檢測角度的峰值,并在判定為這些峰值的角度差在閾值以下(角度差≤閾值)的情況下(步驟S46:是),進(jìn)一步比較這些峰值的電平(步驟S48)。然后,檢測結(jié)果處理部90基于由步驟S48的處理所獲得的與峰值的電平有關(guān)的比較結(jié)果,判定這些峰值的電平差是否在閾值以下(電平差≤閾值)(步驟S49)。

檢測結(jié)果處理部90在步驟S49中,相對于一方的檢測結(jié)果中的基準(zhǔn)峰值,確定另一方的檢測結(jié)果中的最接近的檢測角度的峰值,并在判定為這些峰值的電平差在閾值以下(電平差≤閾值)的情況下(步驟S49:是),將該基準(zhǔn)峰值判定為真實(shí)目標(biāo)(步驟S50)。

檢測結(jié)果處理部90對在步驟S50中判定為是基于主瓣的檢測結(jié)果的、目標(biāo)的檢測結(jié)果進(jìn)行登記(步驟S51)。

檢測結(jié)果處理部90判定是否對全部峰值結(jié)束了處理(步驟S53)。在步驟S53中,檢測結(jié)果處理部90判定是否對第一檢測結(jié)果以及第二檢測結(jié)果的全部峰值結(jié)束了處理。在此,在步驟S53中,檢測結(jié)果處理部90在判定為并未對全部峰值結(jié)束處理(步驟S53:否)的情況下,重新返回到步驟S45,對各個峰值,重復(fù)步驟S45~S52的由檢測結(jié)果處理部90進(jìn)行的處理。

重新返回到步驟S45,繼續(xù)說明實(shí)施方式3的處理。檢測結(jié)果處理部90基于在步驟S43中按組合所記錄的角度的檢測結(jié)果,針對沒有進(jìn)行步驟S45~步驟S52的處理的又一峰值,比較峰值的角度(步驟S45)。然后,檢測結(jié)果處理部90基于由步驟S45的處理所獲得的與峰值的角度有關(guān)的比較結(jié)果,判定峰值的角度差是否在閾值以下(角度差≤閾值)(步驟S46)。

接著,檢測結(jié)果處理部90在步驟S46中,相對于一方的檢測結(jié)果中的基準(zhǔn)峰值,確定另一方的檢測結(jié)果中的最接近的檢測角度的峰值,并在判定為這些峰值的角度差在閾值以下(角度差≤閾值)的情況下(步驟S46:是),進(jìn)一步比較這些峰值的電平(步驟S48)。然后,檢測結(jié)果處理部90基于由步驟S48的處理所獲得的與峰值的電平有關(guān)的比較結(jié)果,判定這些峰值的電平差是否在閾值以下(電平差≤閾值)(步驟S49)。

檢測結(jié)果處理部90在步驟S49中,相對于一方的檢測結(jié)果中的基準(zhǔn)峰值,確定另一方的檢測結(jié)果中的最接近的檢測角度的峰值,并在判定為這些峰值的電平差比閾值大(電平差>閾值)的情況下(步驟S49:否),將該基準(zhǔn)峰值判定為虛像(步驟S52)。

檢測結(jié)果處理部90在步驟S52中將峰值判定為虛像的情況下,并不將判定為是虛像的峰值作為檢測結(jié)果進(jìn)行登記而是將其進(jìn)行去除,之后,判定是否對全部峰值結(jié)束了處理(步驟S53)。在步驟S53中,檢測結(jié)果處理部90判定是否對第一檢測結(jié)果以及第二檢測結(jié)果的全部峰值結(jié)束了處理。

而且,檢測結(jié)果處理部90在針對全部峰值重復(fù)了步驟S45~S52的處理后的結(jié)果為,在步驟S53中判定為對全部峰值結(jié)束了處理(步驟S53:是)的情況下,即,在判定為對第一檢測結(jié)果以及第二檢測結(jié)果的全部峰值結(jié)束了處理的情況下,在基于在步驟S51中所登記的目標(biāo)的檢測結(jié)果,去除了由柵瓣引起的誤檢測的狀態(tài)下,輸出由主瓣得到的檢測結(jié)果(步驟S54)。之后,結(jié)束圖13中示出的處理。

這樣,根據(jù)實(shí)施方式3中的陣列天線裝置300,能夠保持由各天線元件得到的檢測結(jié)果,改變其所使用的組合來重復(fù)進(jìn)行角度檢測,并使用它們的結(jié)果來去除柵瓣的檢測結(jié)果。再者,能夠?qū)⒁宰钚√炀€元件間隔排列的天線元件的兩側(cè)大大拓寬,由此能夠?qū)⒂糜谔炀€元件的供電部配置在以最小天線元件間隔D排列的天線元件的左右,因此,即使設(shè)定小的最小天線元件間隔D,也易于安裝供電電路。

此外,在實(shí)施方式3中,說明了對各個組合重復(fù)步驟S41~S43的處理,直到在圖13的步驟S44中天線元件的全部組合結(jié)束為止的例子,但不限定于此。在實(shí)施方式3中,也可以對在步驟S41中選擇出的天線元件的組合,重復(fù)步驟S41~S43的處理。例如,也可以在步驟S41中僅選擇了D×4和D×5的組合(圖10的例3)以及D×3和D×5的組合(圖10的例2)的情況下,對這兩個組合重復(fù)步驟S41~S43的處理。

如上所述,根據(jù)具備具有本實(shí)施方式的配置結(jié)構(gòu)的陣列天線的實(shí)施方式1~3的陣列天線裝置100~300,如下所述,能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的去除由柵瓣引起的誤檢測的技術(shù)中的問題點(diǎn)。

例如在專利文獻(xiàn)1中,記載有如下陣列天線:將發(fā)送天線的陣列間隔與接收天線的陣列間隔設(shè)定為互質(zhì)的整數(shù)之比,以柵瓣彼此不重疊的關(guān)系,根據(jù)收發(fā)天線方向圖之積來抑制柵瓣。在該專利文獻(xiàn)1所記載的陣列天線裝置中,設(shè)定天線元件間隔以使得柵瓣產(chǎn)生于元件天線圖的零位置。然而,在專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中,沒有以進(jìn)行波束掃描作為前提。因此,假如進(jìn)行了波束掃描的情況下,元件天線圖的零位置變得與收發(fā)天線的柵瓣位置不一致,因此,存在在檢測角度范圍內(nèi),一部分柵瓣可能未被抑制而殘留這一問題點(diǎn)。

對此,本實(shí)施方式的陣列天線裝置具有配置為包含兩種陣列天線元件排列的陣列天線裝置。在此,兩種陣列天線元件排列的天線元件間隔為最小天線元件間隔的整數(shù)倍,所述最小天線元件間隔是設(shè)定為使得避免在式1所示的預(yù)定的檢測角度范圍(波束掃描范圍)內(nèi)產(chǎn)生柵瓣的天線元件間隔,各整數(shù)是互質(zhì)關(guān)系的并且均為2以上的正整數(shù)。由此,根據(jù)本實(shí)施方式的陣列天線裝置,在預(yù)定的檢測角度范圍(-α~α)(波束掃描范圍)內(nèi),能夠去除由柵瓣引起的誤檢測。即,通過比較兩種陣列天線的檢測結(jié)果,能夠判別波束掃描范圍內(nèi)的由柵瓣引起的檢測峰值。這樣,當(dāng)在陣列天線中進(jìn)行波束掃描的情況下,能夠去除由柵瓣引起的誤檢測。

除此之外,可考慮以在檢測角度范圍不產(chǎn)生柵瓣的窄間隔排列接收天線的天線元件而得到的陣列天線裝置,但是,存在如下問題點(diǎn):將天線元件排列的間隔設(shè)定得越窄,則整體的天線尺寸越小,由此所形成的波束的寬度變寬,即角度分辨率惡化。另外,在這樣的陣列天線裝置中,存在由于天線元件以窄間隔排列,因此無法在各天線元件間配置供電端口這一問題點(diǎn)。例如,在進(jìn)行±90度的波束掃描的情況下需要將天線元件間隔設(shè)為0.5λ以下,但是在通過波導(dǎo)管進(jìn)行供電的情況下,波導(dǎo)管的橫向?qū)挾纫呀?jīng)達(dá)到波長的0.5以上,因此無法在天線元件間配置波導(dǎo)管。

具備具有本實(shí)施方式的配置結(jié)構(gòu)的陣列天線的陣列天線裝置構(gòu)成為不僅能夠取寬的天線元件間隔,而且還能進(jìn)行廣角的波束掃描。具體而言,在本實(shí)施方式中,使用能夠分解為天線元件間隔不同的兩種陣列天線元件排列的陣列天線,以各自的天線元件間隔進(jìn)行目標(biāo)檢測處理,進(jìn)行其結(jié)果的比較,由此判別并去除由柵瓣引起的偽影,從而實(shí)現(xiàn)了廣角的波束掃描。由此,由于能夠在陣列天線的多處確保比最小元件間隔寬的元件間隔,所以能夠在天線元件間配置波導(dǎo)管。另外,在取更大的陣列天線元件的間隔的情況下,波束寬度變得更窄。因此,與使用相同的元件數(shù)以最小元件間隔排列出的陣列天線相比,角度分辨率得到提高。

標(biāo)號說明

10:天線元件 20:第1陣列天線

30:第2陣列天線 40:控制部

50:距離/速度檢測部 55:天線元件選擇部

60:角度檢測部 70:比較檢測部

80:第3陣列天線 90:檢測結(jié)果處理部

100、200、300:陣列天線裝置

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