雷达系统的制作方法

本发明是关于雷达，特别是关于一种雷达系统。

背景技术：

1、近年来多调频连续波(fmcw)毫米波雷达芯片组成多发多收(mimo)阵列作为机械扫描单元扩展的合成孔径成像已经有较多报道，如在ieee 2019global sip上公布的“3dmimo-sar imaging using multi-chip cascaded mmwave sensor”。而基于分立多fmcw毫米波雷达子系统组成大的阵列系统的应用越来越多，比如常见的安检成像和诊疗成像系统。

2、公告号为cn 111443391a的专利申请公开了一种开放通道式毫米波安检系统及安检方法，这类安检系统有着非接触、无伤害的优点，但是整体的扫描速度受限于分立系统间可能发生同频干扰，导致即便经过良好的同步也只能逐个发射信号，进而导致扫描速率降低。如果想提高工作扫描的速率，就不得不加快扫描速度，从而需要更快的频率综合器。而这类设备本身往往都具有非常大的带宽，为与之相配，也需要更高采样率的模数转换器，以及更好的接收机噪声系数等，这就导致硬件成本急剧升高。

3、在一些研究中，也有提出采用拉开相邻fmcw雷达系统扫频的起始时间，由此创造在平行干扰时，相邻两个fmcw雷达系统的固有频率差，并通过使频率差置于基带信号带外，来达到减轻互相干扰的目的。这种方式虽然较完全时分有了不同雷达系统同时工作的可能性，但是将带来由此产生的延迟问题，且对其各个雷达系统的时序要求也较高。

4、公告号为cn 109407164a的专利申请公开了一种毫米波安检设备及其多频带毫米波收发系统，该系统采用了不同毫米波子系统分频段的方式，也就是每个子系统的频段互不相同，这虽然解决了不同雷达子系统同时性的问题，但是每个子系统享有的频率带宽被极大限制。

5、常见的一些雷达系统中也存在着不同的技术缺陷。比如纯粹机械扫描的sar雷达或者sar mimo雷达具有时间效率低的缺点。或者，采用分立fmcw雷达子系统组阵的方案时间效率较纯粹机械扫描雷达系统有较大提高，但对于安检门等应用仍难以达到秒级。如想进一步提高扫描速度就只能压缩每个子系统占用的时间，压缩空间小，且容易导致同频干扰发生。

6、在毫米波频率分频段处理的方式中，将可用的射频频段拆分成n段(n为同时工作子系统数目)，对于fmcw系统将导致每个子系统享有频段收窄，从而分辨率降低。而在一些汽车应用系统中，采用了拉开不同fmcw雷达系统扫描起始时间方式来避免同频干扰的问题，但同样面临着同步方式复杂，额外的时间占用，以及难以避免的调频连续波回扫时的干扰等问题。

7、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种雷达系统，其用以解决如何在保持足够好的信噪比和分辨率的前提下，使各个雷达子系统可以同时同频段工作，而不会产生同频干扰的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种雷达系统，所述雷达系统包括扫频频率范围相邻的第一雷达子系统和第二雷达子系统，所述第一雷达子系统和第二雷达子系统均具有用于接收自身回波信号的带通滤波器，所述第一雷达子系统和所述第二雷达子系统的带通滤波器的带宽均小于在扫频周期内所述第一雷达子系统与第二雷达子系统的扫频差值。

3、在本发明的一个或多个实施方式中，所述雷达系统的单次扫频带宽大于所述第一雷达子系统与第二雷达子系统之间的扫频起点的差值；

4、和/或，所述第一雷达子系统和第二雷达子系统的扫频速率相同。

5、在本发明的一个或多个实施方式中，所述第一雷达子系统和第二雷达子系统均包括一个或多个fmcw雷达芯片，所述fmcw雷达芯片包括用于收发雷达信号的天线阵列。

6、在本发明的一个或多个实施方式中，所述天线阵列采用mimo天线阵列，所述mimo天线阵列包括多个呈线性排布的发射天线单元和多个呈线性排布的接收天线单元，所述接收天线单元的排布方向与发射天线单元的排布方向平行。

7、在本发明的一个或多个实施方式中，所述第一雷达子系统和第二雷达子系统的天线阵列沿与所述发射天线单元的排布方向垂直的方向排布。

8、在本发明的一个或多个实施方式中，所述雷达系统在水平方向上依次通过第一雷达子系统和第二雷达子系统扫描。

9、在本发明的另一个方面当中，还提供了一种雷达系统，所述雷达系统包括扫频频率范围相邻的多个雷达子系统，所述多个雷达子系统均具有用于接收自身回波信号的带通滤波器，任意一个所述雷达子系统的带通滤波器的带宽均小于在扫频周期内与其扫频频率范围相邻的雷达子系统的扫频差值。

10、在本发明的一个或多个实施方式中，所述雷达系统的单次扫频带宽大于扫频频率范围相邻的两个雷达子系统之间的扫频起点的差值；

11、和/或，每个雷达子系统的扫频速率均相同。

12、在本发明的一个或多个实施方式中，所述雷达子系统包括一个或多个fmcw雷达芯片，所述fmcw雷达芯片包括用于收发雷达信号的天线阵列。

13、在本发明的一个或多个实施方式中，所述多个雷达子系统呈多排多列矩阵排布，所述雷达系统在水平方向上依次通过每排中的多个雷达子系统扫描，在垂直方向上通过单排多个雷达子系统或多排多个雷达子系统扫描。

14、与现有技术相比，根据本发明实施方式的雷达系统，通过将扫频频率范围相邻的两个雷达子系统的带通滤波器的带宽设置在小于扫频周期内的两个雷达子系统的扫频差值的范围内，使得这两个雷达子系统的信号会互相抑制，进而实现在保持足够好的信噪比和分辨率的前提下，各个雷达子系统可以同时同频段工作，而不会产生同频干扰。

技术特征：

1.一种雷达系统，其特征在于，所述雷达系统包括扫频频率范围相邻的第一雷达子系统和第二雷达子系统，所述第一雷达子系统和第二雷达子系统均具有用于接收自身回波信号的带通滤波器，所述第一雷达子系统和所述第二雷达子系统的带通滤波器的带宽均小于在扫频周期内所述第一雷达子系统与第二雷达子系统的扫频差值。

2.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述雷达系统的单次扫频带宽大于所述第一雷达子系统与第二雷达子系统之间的扫频起点的差值；

3.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述第一雷达子系统和第二雷达子系统均包括一个或多个fmcw雷达芯片，所述fmcw雷达芯片包括用于收发雷达信号的天线阵列。

4.如权利要求3所述的雷达系统，其特征在于，所述天线阵列采用mimo天线阵列，所述mimo天线阵列包括多个呈线性排布的发射天线单元和多个呈线性排布的接收天线单元，所述接收天线单元的排布方向与发射天线单元的排布方向平行。

5.如权利要求4所述的雷达系统，其特征在于，所述第一雷达子系统和第二雷达子系统的天线阵列沿与所述发射天线单元的排布方向垂直的方向排布。

6.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，所述雷达系统在水平方向上依次通过第一雷达子系统和第二雷达子系统扫描。

7.一种雷达系统，其特征在于，所述雷达系统包括扫频频率范围相邻的多个雷达子系统，所述多个雷达子系统均具有用于接收自身回波信号的带通滤波器，任意一个所述雷达子系统的带通滤波器的带宽均小于在扫频周期内与其扫频频率范围相邻的雷达子系统的扫频差值。

8.如权利要求7所述的雷达系统，其特征在于，所述雷达系统的单次扫频带宽大于扫频频率范围相邻的两个雷达子系统之间的扫频起点的差值；

9.如权利要求7所述的雷达系统，其特征在于，所述雷达子系统包括一个或多个fmcw雷达芯片，所述fmcw雷达芯片包括用于收发雷达信号的天线阵列。

10.如权利要求7所述的雷达系统，其特征在于，所述多个雷达子系统呈多排多列矩阵排布，所述雷达系统在水平方向上依次通过每排中的多个雷达子系统扫描，在垂直方向上通过单排多个雷达子系统或多排多个雷达子系统扫描。

技术总结
本发明公开了一种雷达系统，该雷达系统包括扫频频率范围相邻的第一雷达子系统和第二雷达子系统，第一雷达子系统和第二雷达子系统均具有用于接收自身回波信号的带通滤波器，第一雷达子系统和第二雷达子系统的带通滤波器的带宽均小于在扫频周期内第一雷达子系统与第二雷达子系统的扫频差值。本发明通过将扫频频率范围相邻的两个雷达子系统的带通滤波器的带宽设置在小于扫频周期内的两个雷达子系统的扫频差值的范围内，使得这两个雷达子系统的信号会互相抑制，进而实现在保持足够好的信噪比和分辨率的前提下，各个雷达子系统可以同时同频段工作，而不会产生同频干扰。

技术研发人员：林越
受保护的技术使用者：矽典微电子（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13