CN114207461A

CN114207461A - 倾斜天线罩

Info

Publication number: CN114207461A
Application number: CN202080055623.2A
Authority: CN
Inventors: B.陈; A.布朗; P.马; M.马克尔
Original assignee: Waymo LLC
Current assignee: Waymo LLC
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2022-03-18
Also published as: JP2022536547A; EP3994478A4; US11226397B2; WO2021154331A3; EP3994478A2; US20210041528A1; WO2021154331A2

Abstract

示例实施方式涉及用于保护雷达单元的倾斜天线罩。示例雷达***可以包括雷达单元，该雷达单元包括具有辐射方向图的至少一个天线。雷达单元被配置为基于辐射方向图发送雷达信号以及接收雷达信号。此外，雷达***进一步包括天线罩，该天线罩位于辐射方向图的发送方向上。特别地，天线罩相对于所述至少一个天线的平面以一角度对准，使得由天线罩引起的所发送的雷达信号的反射指向辐射方向图的零点和吸收部件中的至少一个。

Description

倾斜天线罩

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年8月6日提交的第16/532,655号美国专利申请的优先权，该美国专利申请的全部内容通过引用整体合并于此。

技术领域

背景技术

无线电检测和测距***(“雷达***”)可以用于通过发射无线电信号并检测返回的反射信号来主动估计到环境特征的距离。然后可以根据发送和接收之间的时间延迟来确定到无线电反射特征的距离。雷达***可以发射频率随时间变化的信号，诸如具有时变频率斜坡的信号，然后将发射信号和反射信号之间的频率差异与距离估计(range estimate)相关联。一些雷达***还可以基于接收到的反射信号中的多普勒频移来估计反射对象的相对运动。

定向天线可以用于信号的发送和/或接收以将每个距离估计与方位(bearing)相关联。更一般地，定向天线也可以用于将辐射能量聚焦在给定的感兴趣视场上。结合测量的距离和方向信息允许周围的环境特征被测绘。

发明内容

本公开总体上涉及雷达***以及设计为保护雷达***内的雷达单元的天线罩的某些方面。

因此，第一实施方式描述一种雷达***。该雷达***包括雷达单元，该雷达单元包括具有辐射方向图(radiation pattern)的至少一个天线。雷达单元被配置为：(i)基于辐射方向图发送雷达信号，以及(ii)接收雷达信号。雷达***进一步包括位于辐射方向图的发送方向上的天线罩。天线罩相对于所述至少一个天线的平面以一角度对准(align)，使得由天线罩引起的所发送的雷达信号的反射指向以下至少一个：(i)辐射方向图的零点(null)和(ii)吸收部件。

第二实施方式描述一种雷达单元。该雷达单元包括具有辐射方向图的多个天线。所述多个天线被配置为：(i)基于辐射方向图发送雷达信号，以及(ii)接收雷达信号。雷达单元进一步包括位于辐射方向图的发送方向上的天线罩。此外，天线罩相对于所述多个天线的平面以一角度对准，使得由天线罩引起的所发送的雷达信号的反射指向以下至少一个：(i)辐射方向图的零点和(ii)吸收部件。

第三实施方式描述一种操作雷达***的方法。该方法涉及使用包括具有辐射方向图的至少一个天线的雷达单元基于辐射方向图发送雷达信号。雷达***包括位于辐射方向图的发送方向上的天线罩。天线罩相对于所述至少一个天线的平面以一角度对准，使得由天线罩引起的所发送的雷达信号的反射指向以下至少一个：(i)辐射方向图的零点和(ii)吸收部件。该方法进一步涉及使用雷达单元接收由雷达***的环境中的一个或更多个表面反射回雷达单元的一个或更多个雷达信号。

第四实施方式可以涉及一种***，该***包括用于执行第一、第二和第三实施方式的操作中的每个操作的各种手段。

通过在适当的地方参照附图阅读以下详细描述，这些以及其它实施方式、方面、优点和替代方案对于本领域普通技术人员将变得明显。此外，应理解，这里提供的此发明内容及其它描述和附图旨在仅通过示例的方式来说明实施方式，因此，许多变化是可能的。例如，结构元件和处理步骤可以在保持于所要求保护的实施方式的范围内的同时，被重新排列、组合、分配、消除或以其它方式改变。

附图说明

图1是示出根据一个或更多个示例实施方式的运载工具(vehicle)的功能框图。

图2A示出了根据一个或更多个示例实施方式的运载工具的侧视图。

图2B示出了根据一个或更多个示例实施方式的运载工具的俯视图。

图2C示出了根据一个或更多个示例实施方式的运载工具的前视图。

图2D示出了根据一个或更多个示例实施方式的运载工具的后视图。

图2E示出了根据一个或更多个示例实施方式的运载工具的附加视图。

图3示出了根据一个或更多个示例实施方式的雷达扇区的布局。

图4A示出了根据一个或更多个示例实施方式的用于雷达单元的基础天线罩。

图4B示出了根据一个或更多个示例实施方式的用于雷达单元的基础天线罩的另一视图。

图5A示出了根据一个或更多个示例实施方式的用于雷达单元的倾斜天线罩。

图5B示出了根据一个或更多个示例实施方式的用于雷达单元的倾斜天线罩的另一视图。

图6示出了根据一个或更多个示例实施方式的操作雷达***的方法。

具体实施方式

在以下详细描述中，参照形成其一部分的附图。在图中，相似的符号通常标识相似的部件，除非上下文另有规定。详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着进行限制。在不背离这里提出的主题的范围的情况下，可以使用其它实施方式，并且可以进行其它改变。将容易理解，如这里一般性地描述且在图中示出的本公开的方面可以以各种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，所有这些配置在此被明确考虑到。

雷达***使用一个或更多个天线来发射(即发送)雷达信号以测量环境的方面。与环境中的表面接触后，发射的雷达信号可以在多个方向上散射，其中一些穿透到各个表面中，而另一些从表面反射并朝向雷达***的一个或更多个接收天线返回。一旦被一个或更多个接收天线接收到，雷达反射就可以被处理以产生环境的二维(2D)和/或三维(3D)测量。特别地，这些度量可以传达占据雷达***附近的环境的附近表面的位置、取向和运动。

因为雷达***可以测量附近对象和其它表面的距离和运动，所以它们越来越多地用于辅助运载工具导航和安全。特别地，来自运载工具雷达***的测量可以提高运载工具导航期间的整体性能和安全性。运载工具雷达***可以检测和识别附近运载工具的位置、取向和移动。雷达测量还可以揭示关于运载工具周围环境中其它特征的信息，诸如道路边界和道路状况(例如，光滑或颠簸的表面)、天气状况(例如，潮湿或积雪的道路)、交通标志和信号以及行人。在一些情况下，雷达测量用于辅助驾驶员控制运载工具。例如，当运载工具太靠近另一运载工具或对象时，雷达测量可以用于产生警报。雷达测量还可以用于开发运载工具的自主或半自主导航的控制策略。

一些运载工具雷达***通过在运载工具上的不同外部位置处附接雷达单元来安装。例如，一个或更多个雷达单元可以在各种位置(诸如侧视镜、保险杠、顶部、前格栅、门、行李箱或运载工具上的侧面板)联接到运载工具。使用外部位置附接和定位雷达单元可以使得能够在标准运载工具上快速安装雷达***，而无需重新设计和专门制造运载工具。此外，当雷达单元联接在外部运载工具位置处时单元的取向和位置可以被容易地调整。这可以加快安装和校准过程。通过使用运载工具上的外部位置，雷达单元可以能够从运载工具上的最佳位置和取向捕获测量。

然而，当联接在运载工具上的这些外部位置时，雷达单元可能不期望地遇到来自道路碎片(road debris)的接触，这会损坏和降低雷达***的性能。例如，当运载工具在路径中导航时，碎片(例如，岩石、道路碎片)可能被运载工具和其它附近的运载工具踢起并推向雷达单元。这些碎片会损坏雷达单元并且总体上影响运载工具雷达***的后续性能。因此，维修或更换受损的雷达单元也会是昂贵的。此外，允许自主操作运载工具使用受损的雷达单元进行操作可能是不安全的。

此外，天气状况也会产生不期望地影响联接在运载工具上的外部位置处的未受保护的雷达单元的状况。雨、冰雹、雨夹雪、雪和其它天气状况会不期望地与雷达单元接触并影响每个单元的性能和状况。此外，道路上积聚的水坑和积雪会被附近的运载工具推向运载工具，并且同样会降低运载工具雷达***的性能。因此，暴露于天气因素会导致雷达单元随着时间的推移而退化和性能下降。此外，联接在运载工具上的外部位置处的任何雷达单元也暴露于来自行人的不期望的接触，诸如在运载工具停放且未使用时。

为了克服这些潜在问题以及在将雷达单元放置在运载工具外部时会出现的其它问题，可以使用天线罩。天线罩是雷达单元的保护罩，其被设计为保护和隐藏雷达单元的部件。雷达单元的天线罩可以保护雷达单元的一部分或整体，包括内部部件。例如，天线罩可以被配置为联接到雷达单元，使得在天线罩和雷达单元的天线之间存在空的空间。因此，天线罩可以包围雷达单元的天线，并提供避开不期望的环境因素(诸如碎片和天气因素)的保护。

理想地，天线罩不会对由雷达单元发送和接收的雷达信号具有任何影响。然而，在实践中，天线罩可能不期望地影响雷达单元的性能。

因为天线罩由可以为雷达单元提供保护的材料制成，所以天线罩可以具有与自由空间的特征阻抗不同的特征阻抗。这种阻抗差异即使很小也仍然会不期望地影响雷达单元的性能。特别地，天线罩和空气之间的阻抗失配可能导致当雷达单元操作时发送的信号中的一部分能量反射回一个或更多个发送天线，而不是允许发送的信号中的所有能量按预期传播到环境中。结果，能量会被困在雷达单元的天线附近，从而造成干扰，被雷达单元的接收器接收，以及还通过其它方式降低总体性能。在一些情况下，天线罩可能导致一些发送的信号在信号行进到环境中之前在天线罩和雷达单元之间创建的空间中反弹一次或更多次。又称为“振铃(ringing)”的这些反弹的雷达信号会导致与位置相关的相位误差，这会进一步限制具有宽视场的天线阵列中的通道的相位稳定性。在一些情况下，由雷达单元的天线罩引起的振铃也可能因“振铃”信号从雷达单元传播开来并且似乎从与天线的实际位置不同的位置发送而限制雷达单元的旁瓣性能。在此提出的示例实施方式涉及倾斜天线罩，其被设计和定位为减少当使用天线罩保护雷达单元时会出现的不期望的影响。与基础天线罩类似，倾斜天线罩可以位于雷达单元的辐射方向图的发送方向上，并用于保护雷达单元。然而，与基础天线罩不同，倾斜天线罩可以相对于雷达单元天线的平面以一角度对准(而不是平行)，使得由倾斜天线罩引起的所发送的信号的反射指向一个或更多个期望的方向(例如，朝向辐射方向图的零点和吸收部件)。例如，倾斜天线罩可以相对于天线以6度斜率对准。在示例中，其它角度是可能的。这样，与常规天线罩相比，倾斜天线罩可以在对雷达单元的性能具有更小影响的情况下提供保护并隐藏雷达单元部件。

倾斜天线罩可以相对于雷达单元以一角度取向以在特定方向上(诸如朝向雷达单元的一个或更多个天线的辐射方向图的零点)反射雷达信号。零点可以表示辐射方向图的一角度，雷达单元在该角度处较差地接收反射信号或根本不接收反射信号。因此，倾斜天线罩相对于雷达单元的天线对准的角度度数可以取决于天线的辐射方向图中零点的位置。通过朝雷达单元的零点反射雷达信号，可以减轻反射能量的影响。在一些示例中，消除或减轻的物理表现可能发生在雷达***的波束形成器(例如，处理单元)中，因为天线阵列的辐射方向图是天线阵列的波束形成器的功能。

在一些示例中，天线罩可以将电磁能反射到天线辐射方向图的相对低增益部分而不是零点。从功能上讲，如果能量朝向辐射方向图的低增益部分反射，则与从环境中的目标对象接收到的信号的反射相比，由反射产生的干扰可以较小。因此，当在本公开中使用术语“零点”时，它可以表示真正的零点。在一些实施方式中，“零点”可以表示辐射方向图的具有低增益的部分。例如，低增益可以意味着低于辐射方向图主瓣的-30dB或-40dB增益。

在一些示例中，倾斜天线罩可以相对于天线平面以不同角度对准，以实现雷达单元的期望性能。例如，倾斜天线罩可以以一角度取向，该角度能够引导由倾斜天线罩引起的雷达信号的反射朝向吸收部件行进。吸收部件可以包括配置为引起解构干涉(deconstructive interference)的一个或更多个波导。在一些情况下，吸收部件可以包括相对于雷达单元的辐射方向图的零点定位的射频(RF)吸收材料。这样，RF吸收材料可以吸收由倾斜天线罩引起的所发送的雷达信号的反射。倾斜天线罩的另外的配置在下面被描述。

以下详细描述可以与具有一个或多个天线阵列的装置(例如，雷达单元)一起使用。所述一个或多个天线阵列可以采用单输入单输出单输入多输出(SIMO)、多输入单输出(MISO)、多输入多输出(MIMO)和/或合成孔径雷达(SAR)雷达天线架构的形式。

在一些实施方式中，示例雷达单元架构可以包括多个“双端部开放式波导”(DOEWG)天线。术语“DOEWG”可以是指水平波导通道的一小段加上分列成两个部分的垂直通道。这两个部分的垂直通道中的每个可以包括输出端口，该输出端口被配置为辐射进入雷达单元的电磁波的至少一部分。此外，在一些情况下，多个DOEWG天线可以排列成一个或更多个天线阵列。

一些示例雷达***可以被配置为在W频带中的电磁波频率(例如，77吉赫兹(GHz))下操作。W频带可以对应于毫米量级(例如，1mm、4mm)的电磁波。雷达***可以使用一个或更多个天线，该一个或更多个天线可以将辐射能量聚焦到紧密的波束中从而以高精度测量环境。这样的天线可以是紧凑的(通常具有矩形形状因子)、高效的(即，很少有77GHz的能量被损失为天线中的热或反射回发送器电子器件中)、低成本的且易于制造的(即，具有这些天线的雷达***可以大批量生产)。

一些示例雷达架构可以包括用计算机数控(CNC)加工、对准和连接在一起的多个金属层(例如，铝板)。例如，金属层可以包括输入波导通道的第一半，其中第一波导通道的第一半包括输入端口，该输入端口可以被配置为将电磁波(例如，W频带波)接收到第一波导通道中。金属层还可以包括多个分波通道的第一半。所述多个分波通道可以包括通道网络，该通道网络从输入波导通道分支出来并且可以被配置为从输入波导通道接收电磁波、将电磁波分成多个部分的电磁波(即，功率分配器)、以及将各个部分的电磁波传播到多个波辐射通道中的各个波辐射通道。在一些实施方式中，波导天线元件和/或波导输出端口的形状可以是矩形。在替代实施方式中，波导天线元件和/或波导输出端口的形状可以是圆形的。其它形状也是可能的。

例如，基于对应的极化修改通道以及波导的形状和材料，传播能量的分布可以在雷达单元内的不同位置处变化。极化修改通道以及波导的形状和材料可以定义电磁能的边界条件。边界条件是电磁能在极化修改通道和波导的边缘处的已知条件。例如，在金属波导中，假设极化修改通道和波导壁几乎完全导电(即，波导壁可以近似为完美电导体——PEC)，边界条件规定在任何壁面不存在切向地(即，在波导壁的平面内)指向的电场。一旦边界条件已知，可以使用麦克斯韦方程来确定电磁能如何传播通过极化修改通道和波导。

麦克斯韦方程可以为任何给定的极化修改通道或波导定义若干操作模式。每种模式具有一种特定的方式，电磁能可以以这一种特定的方式传播通过极化修改通道或波导。此外，每种模式具有相关的截止频率。如果电磁能具有低于截止频率的频率，则极化修改通道或波导中不支持模式。通过适当地选择(i)尺寸和(ii)操作频率两者，电磁能可以以特定的模式通过极化修改通道和波导传播。可以设计极化修改通道和/或波导，使得在设计频率下仅支持一种传播模式。

存在四种主要类型的波导传播模式：横电(TE)模式、横磁(TM)模式、横电磁(TEM)模式和混合模式。在TE模式下，电磁能在电磁能传播方向上没有电场。在TM模式下，电磁能在电磁能传播方向上没有磁场。在TEM模式下，电磁能在电磁能传播方向上没有电场或磁场。在混合模式下，电磁能在电磁能传播方向上具有电场和磁场两者中的一些。

可以使用对应于与传播方向正交的两个方向(诸如宽度方向和高度方向)的两个后缀数字来进一步指定TE、TM和TEM模式。非零后缀数字指示电磁能的半波长的相应数量，该相应数量等于相应的极化修改通道或波导(例如，假设为矩形波导)的宽度和高度。然而，后缀数字0指示相对于该方向没有场变化。例如，TE₁₀模式指示极化修改通道或波导的宽度是半波长，并且在高度方向上没有场变化。通常，当后缀数字等于0时，波导在相应方向上的尺寸小于波长的二分之一。在另一示例中，TE₂₁模式指示波导的宽度是一个波长(即，两个半波长)并且高度是一个半波长。

当使波导在TE模式下操作时，后缀数字还指示沿波导的相应方向的场最大值的数量。例如，TE₁₀模式指示波导在宽度方向上具有一个电场最大值并且在高度方向上具有0最大值。在另一示例中，TE₂₁模式指示波导在宽度方向上具有两个电场最大值并且在高度方向上具有一个最大值。

附加地或替代地，使用不同极化的不同雷达单元可以防止雷达***操作期间的干扰。例如，雷达***可以被配置为经由SAR功能在垂直于自主运载工具行驶方向的方向上询问(即，发送和/或接收雷达信号)。因此，雷达***可以能够确定关于运载工具经过的路边对象的信息。在一些示例中，该信息可以是二维的(例如，各种对象距路边的距离)。在其它示例中，该信息可以是三维的(例如，检测到的对象的各个部分的点云)。因此，例如，运载工具可以能够在其行驶时“测绘”路边。

一些示例可以涉及使用具有布置成MIMO架构的天线阵列的雷达单元。特别地，可以确定滤波器以通过具有布置成MIMO架构的天线阵列的雷达单元来调整近场测量。由发送天线发射的雷达信号彼此正交，并且可以被一个或多个对应的接收天线接收。因此，雷达***或相关的信号处理器可以与3D匹配滤波器一起执行2D SAR图像形成，以为基于处理过的雷达信号而形成的2D SAR图中的像素估计高度。

如果两个自主运载工具正在使用类似的雷达***询问环境(例如，使用上述SAR技术)，则让这些自主运载工具使用不同的极化(例如，正交的极化)进行询问也可能是有用的，从而防止干扰。此外，单个运载工具可以操作具有正交的极化的两个雷达单元，使得每个雷达单元不干扰另一个雷达单元。

此外，雷达***的配置在示例中可以不同。例如，一些雷达***可以由每个都配置有一个或更多个天线阵列的雷达单元构成。天线阵列可以涉及一组相连接的多个天线，这组天线可以作为单个天线一起工作以发送或接收信号。通过组合多个辐射元件(即天线)，与使用非阵列天线的雷达单元相比，天线阵列可以提高雷达单元的性能。特别地，当雷达单元配备有一个或更多个天线阵列时，可以获得更高的增益和更窄的波束。结果，雷达单元可以被设计为具有呈以下配置的天线阵列，该配置使雷达单元能够测量环境的特定区域，诸如位于距雷达单元不同范围(距离)的目标区域。

配置有天线阵列的雷达单元的总体配置可以不同。例如，雷达单元上的阵列数量、阵列位置、阵列取向和天线阵列的大小在示例中可以变化。此外，雷达单元的阵列内的辐射元件(天线)的数量、位置、对准和取向也可以变化。结果，雷达单元的配置经常可以取决于雷达单元的期望的性能。例如，设计为测量远离雷达单元的距离(例如，雷达单元的远距离)的雷达单元的配置可以不同于用来测量雷达单元附近区域(例如，雷达单元的近场)的雷达单元的配置。

为了进一步说明，在一些示例中，雷达单元可以包括相同数量的发送天线阵列和接收天线阵列(例如，四个发送天线阵列和四个接收天线阵列)。在其它示例中，雷达单元可以包括与接收天线阵列的数量不同数量的发送天线阵列(例如，6个发送天线阵列和3个接收天线阵列)。此外，一些雷达单元可以与可控制雷达传输的寄生阵列一起操作。其它示例雷达单元可以包括具有连接到能量源的辐射元件的一个或多个被驱动阵列，与寄生阵列相比，该一个或多个被驱动阵列可以具有更少的总能量损失。

雷达单元上的天线可以排列成一个或更多个线性天线阵列(即，阵列内的天线以直线排列)。例如，雷达单元可以包括排列成特定配置(例如，雷达单元上的平行线)的多个线性天线阵列。在其它示例中，天线也可以排列成平面阵列(即，天线排列成单个平面上的多条平行线)。此外，一些雷达单元可以具有排列成多个平面的天线，从而形成三维阵列。

雷达单元还可以包括多种类型的阵列(例如，一个部分上的线性阵列和另一个部分上的平面阵列)。因此，配置有一个或更多个天线阵列的雷达单元可以减少雷达***测量周围环境可能需要的雷达单元的总数。例如，运载工具雷达***可以包括具有天线阵列的雷达单元，这些天线阵列可以用于在运载工具导航的同时根据需要测量环境中的特定区域。

一些雷达单元可以具有不同的功能和操作特性。例如，一雷达单元可以被配置用于远距离操作，而另一雷达单元可以被配置用于短距离操作。雷达***可以使用不同雷达单元的组合来测量环境的不同区域。因此，可能期望短距离雷达单元的信号处理针对雷达单元近场中的雷达反射进行优化。

现在参照附图，图1是示出示例运载工具100的功能框图。运载工具100可以表示能够完全或部分地以自主模式操作的运载工具。更具体地，运载工具100可以通过从计算***(例如，运载工具控制***)接收控制指令在没有人类互动(或减少的人类互动)的情况下以自主模式操作。作为以自主模式操作的部分，运载工具100可以使用传感器(例如，传感器***104)来检测以及或许识别周围环境的对象，以便实现安全导航。在一些实现方式中，运载工具100还可以包括使驾驶员(或远程操作员)能够控制运载工具100的操作的子***。

如图1所示，运载工具100包括各种子***，诸如推进***102、传感器***104、控制***106、一个或更多个***设备108、电源110、计算机***112、数据存储114和用户接口116。运载工具100的子***和部件可以以各种方式(例如，有线或无线连接)互连。在其它示例中，运载工具100可以包括更多或更少的子***。此外，这里描述的运载工具100的功能可以被划分为附加的功能部件或物理部件，或在实现方式中被组合成更少的功能部件或物理部件。

推进***102可以包括可操作用于为运载工具100提供动力运动的一个或更多个部件，并且可以包括发动机/马达118、能量源119、变速器120和轮子/轮胎121以及其它可能的部件。例如，发动机/马达118可以被配置为将能量源119转换为机械能并且可以对应于内燃机、一个或更多个电动马达、蒸汽机或斯特林发动机以及其它可能的选项中的一种或组合。例如，在一些实现方式中，推进***102可以包括多种类型的发动机和/或马达，诸如汽油发动机和电动马达。

能量源119表示可以全部或部分地为运载工具100的一个或更多个***(例如，发动机/马达118)提供动力的能量的来源。例如，能量源119可以对应于汽油、柴油、其它基于石油的燃料、丙烷、其它基于压缩气体的燃料、乙醇、太阳能面板、电池和/或其它电力来源。在一些实现方式中，能量源119可以包括燃料箱、电池、电容器和/或飞轮的组合。

变速器120可以将机械动力从发动机/马达118传递到轮子/轮胎121和/或运载工具100的其它可能的***。因此，变速器120可以包括齿轮箱、离合器、差速器和驱动轴以及其它可能的部件。驱动轴可以包括连接到一个或更多个轮子/轮胎121的轴。

运载工具100的轮子/轮胎121可以在示例实现方式中具有各种配置。例如，运载工具100可以以独轮车、自行车/摩托车、三轮车或汽车/卡车四轮形式以及其它可能的配置存在。因此，轮子/轮胎121可以以各种方式连接到运载工具100，并且可以以不同的材料(诸如金属和橡胶)存在。

传感器***104可以包括各种类型的传感器，诸如全球定位***(GPS)122、惯性测量单元(IMU)124、一个或更多个雷达单元126、激光测距仪/LIDAR单元128、相机130、转向传感器123和节流阀/制动传感器125以及其它可能的传感器。在一些实现方式中，传感器***104还可以包括配置为监测运载工具100的内部***的传感器(例如，O₂监测器、燃油表、发动机油温、制动器状况)。

GPS 122可以包括收发器，该收发器可操作用于提供关于运载工具100相对于地球的位置的信息。IMU 124可以具有使用一个或更多个加速度计和/或陀螺仪的配置，并且可以基于惯性加速度来感测运载工具100的位置和取向变化。例如，IMU 124可以在运载工具100静止或运动的同时检测运载工具100的俯仰和偏航。

雷达单元126可以表示一个或更多个***，该一个或更多个***被配置为使用无线电信号来感测运载工具100的局部环境内的对象(例如，雷达信号)，包括对象的速度和航向。因此，雷达单元126可以包括配备有一个或更多个天线的一个或更多个雷达单元，该一个或更多个天线被配置为如上所讨论地发送和接收雷达信号。在一些实现方式中，雷达单元126可以对应于可安装的雷达***，该可安装的雷达***被配置为获得运载工具100的周围环境的测量。例如，雷达单元126可以包括一个或更多个雷达单元，该一个或更多个雷达单元被配置为联接到运载工具的底部。

激光测距仪/LIDAR 128可以包括一个或更多个激光源、激光扫描仪和一个或更多个检测器以及其它***部件，并且可以以相干模式(例如，使用外差检测)或以非相干检测模式操作。相机130可以包括配置为捕获运载工具100的环境的图像的一个或更多个设备(例如，静态相机或摄像机)。

转向传感器123可以感测运载工具100的转向角，这可以涉及测量方向盘的角度或测量代表方向盘角度的电信号。在一些实现方式中，转向传感器123可以测量运载工具100的轮子的角度，诸如检测轮子相对于运载工具100的向前轴线的角度。转向传感器123也可以被配置为测量方向盘的角度、代表方向盘角度的电信号和运载工具100的轮子角度的组合(或子集)。

节流阀/制动传感器125可以检测运载工具100的节流阀位置或制动器位置的位置。例如，节流阀/制动传感器125可以测量油门踏板(节流阀)和制动踏板两者的角度，或者可以测量可代表例如油门踏板(节流阀)的角度和/或制动踏板的角度的电信号。节流阀/制动传感器125还可以测量运载工具100的节流阀体的角度，该节流阀体可以包括向发动机/马达118提供对能量源119的调制的物理机构(例如，蝶阀或化油器)的部分。此外，节流阀/制动传感器125可以测量运载工具100的转子上的一个或更多个制动垫块的压力或油门踏板(节流阀)和制动踏板的角度、代表油门踏板(节流阀)和制动踏板的角度的电信号、节流阀体的角度和至少一个制动垫块正在对运载工具100的转子施加的压力的组合(或子集)。在其它实施方式中，节流阀/制动传感器125可以被配置为测量施加到运载工具的踏板(诸如节流阀或制动踏板)上的压力。

控制***106可以包括配置为辅助导航运载工具100的部件，诸如转向单元132、节流阀134、制动单元136、传感器融合算法138、计算机视觉***140、导航/寻路***142和避障***144。更具体地，转向单元132可以可操作用于调整运载工具100的航向，节流阀134可以控制发动机/马达118的运行速度以控制运载工具100的加速度。制动单元136可以使运载工具100减速，这可以涉及使用摩擦来使轮子/轮胎121减速。在一些实现方式中，制动单元136可以将轮子/轮胎121的动能转换为电流以供运载工具100的一个或多个***随后使用。

传感器融合算法138可以包括卡尔曼滤波器、贝叶斯网络或可处理来自传感器***104的数据的其它算法。在一些实现方式中，传感器融合算法138可以基于传入的传感器数据来提供评估，诸如对各个对象和/或特征的估计、对特定情形的估计和/或对给定情况下的潜在影响的估计。

计算机视觉***140可以包括可操作用于处理和分析图像以努力确定对象、环境对象(例如，红绿灯、道路边界等)和障碍物的硬件和软件。因此，计算机视觉***140可以使用例如对象识别、运动恢复结构(SFM)、视频跟踪、和计算机视觉中使用的其它算法来识别对象、测绘环境、跟踪对象、估计对象的速度等。

导航/寻路***142可以确定运载工具100的行驶路径，这可以涉及在操作期间动态调整导航。因此，导航/寻路***142可以使用来自传感器融合算法138、GPS 122和地图以及其它来源的数据来导航运载工具100。避障***144可以基于传感器数据来估计潜在障碍物并使运载工具100的***避开或以其它方式越过潜在的障碍。

如图1所示，运载工具100还可以包括***设备108，诸如无线通信***146、触摸屏148、麦克风150和/或扬声器152。***设备108可以提供使用户与用户接口116交互的控件或其它元件。例如，触摸屏148可以向运载工具100的用户提供信息。用户接口116还可以经由触摸屏148接受来自用户的输入。***设备108还可以使运载工具100能够与设备(诸如其它运载工具设备)通信。

无线通信***146可以直接或经由通信网络与一个或更多个设备无线通信。例如，无线通信***146可以使用3G蜂窝通信(诸如CDMA、EVDO、GSM/GPRS)或4G蜂窝通信(诸如WiMAX或LTE)。替代地，无线通信***146可以使用WiFi或其它可能的连接与无线局域网(WLAN)通信。例如，无线通信***146还可以使用红外链路、蓝牙或紫蜂(ZigBee)直接与设备通信。在本公开的上下文中，诸如各种运载工具的通信***的其它无线协议是可能的。例如，无线通信***146可以包括一个或更多个专用短距离通信(DSRC)设备，该一个或更多个专用短距离通信(DSRC)设备可以包括运载工具和/或路边站之间的公共和/或私人数据通信。

运载工具100可以包括用于为部件供电的电源110。在一些实现方式中，电源110可以包括可再充电的锂离子或铅酸电池。例如，电源110可以包括配置为提供电力的一个或更多个电池。运载工具100也可以使用其它类型的电源。在示例实现方式中，电源110和能量源119可以集成到单个能量源中。

运载工具100还可以包括计算机***112以执行操作，诸如这里描述的操作。因此，计算机***112可以包括至少一个处理器113(其可以包括至少一个微处理器)，该至少一个处理器113可操作用于运行存储在诸如数据存储114的非暂时性计算机可读介质中的指令115。在一些实现方式中，计算机***112可以表示可用于以分布式方式控制运载工具100的各个部件或子***的多个计算设备。

在一些实现方式中，数据存储114可以包含可由处理器113运行以执行运载工具100的各种功能(包括上面结合图1描述的那些)的指令115(例如，程序逻辑)。数据存储114也可以包含附加指令，包括向推进***102、传感器***104、控制***106和***设备108中的一个或更多个发送数据，从推进***102、传感器***104、控制***106和***设备108中的一个或更多个接收数据，与推进***102、传感器***104、控制***106和***设备108中的一个或更多个交互和/或控制推进***102、传感器***104、控制***106和***设备108中的一个或更多个的指令。

除了指令115之外，数据存储114还可以存储诸如道路地图、路径信息以及其它信息的数据。这样的信息可以在运载工具100以自主、半自主和/或手动模式操作期间由运载工具100和计算机***112使用。

运载工具100可以包括用于向运载工具100的用户提供信息或从运载工具100的用户接收输入的用户接口116。用户接口116可以控制可显示在触摸屏148上的交互式图像的内容和/或布局，或实现对可显示在触摸屏148上的交互式图像的内容和/或布局的控制。此外，用户接口116可以包括一组***设备108内的一个或更多个输入/输出设备，诸如无线通信***146、触摸屏148、麦克风150和扬声器152。

计算机***112可以基于从各种子***(例如，推进***102、传感器***104和控制***106)以及从用户接口116接收到的输入来控制运载工具100的功能。例如，计算机***112可以利用来自传感器***104的输入以便估计由推进***102和控制***106产生的输出。取决于实施方式，计算机***112可以可操作用于监测运载工具100及其子***的许多方面。在一些实施方式中，计算机***112可以基于从传感器***104接收到的信号来禁用运载工具100的一些或所有功能。

运载工具100的部件可以被配置为与它们各自***内或外的其它部件一起以互连的方式工作。例如，在一示例实施方式中，相机130可以捕获多个图像，所述多个图像可以表示关于以自主模式操作的运载工具100的环境状态的信息。环境状态可以包括运载工具在其上操作的道路的参数。例如，计算机视觉***140可以能够基于道路的多个图像来识别斜度(坡度)或其它特征。此外，GPS 122和计算机视觉***140所识别的特征的组合可以与存储在数据存储114中的地图数据一起被使用，以确定特定的道路参数。此外，雷达单元126还可以提供关于运载工具周围环境的信息。

换言之，各种传感器(其可以被称为输入指示和输出指示传感器)和计算机***112的组合可以相互作用以提供对提供用于控制运载工具的输入的指示或对运载工具周围环境的指示。

在一些实施方式中，计算机***112可以基于由除了无线电***以外的***提供的数据来确定各种对象。例如，运载工具100可以具有激光器或配置为感测运载工具视场中的对象的其它光学传感器。计算机***112可以使用来自各种传感器的输出来确定关于运载工具视场中的对象的信息，并且可以确定到各种对象的距离和方向信息。计算机***112还可以基于来自各种传感器的输出来确定对象是期望的还是不期望的。

尽管图1将运载工具100的各种部件(即无线通信***146、计算机***112、数据存储114和用户接口116)示出为集成到运载工具100中，但是这些部件中的一个或更多个可以与运载工具100分开安装或关联。例如，数据存储114可以部分或全部地与运载工具100分开存在。因此，运载工具100可以以可分开或一起定位的设备元件的形式提供。构成运载工具100的设备元件可以以有线和/或无线方式通信地耦合在一起。

图2A、图2B、图2C、图2D和图2E示出了运载工具100的物理配置的不同视图。包括各种视图以绘出运载工具100上的示例传感器位置202、204、206、208、210。在其它示例中，传感器可以在运载工具100上具有不同的位置。尽管运载工具100在图2A-2E中被绘出为货车，但是运载工具100在示例中可以具有其它配置，诸如卡车、轿车、半挂卡车、摩托车、公共汽车、班车(shuttle)、高尔夫球车、越野车、机器人设备或农用运载工具以及其它可能的示例。

如上所讨论的，运载工具100可以包括联接在各种外部位置(诸如传感器位置202-210)处的传感器。运载工具传感器包括一种或更多种类型的传感器，每个传感器被配置为从周围环境捕获信息或执行其它操作(例如，通信链路，获得整体定位信息)。例如，传感器位置202-210可以用作一个或更多个相机、雷达、LIDAR、测距仪、无线电设备(例如，蓝牙和/或802.11)和声学传感器以及其它可能类型的传感器的任何组合的位置。

当在图2A-2E所示的示例传感器位置202-210处联接时，可以使用各种机械紧固件，包括永久性或非永久性紧固件。例如，可以使用螺栓、螺钉、夹子、闩锁、铆钉、锚和其它类型的紧固件。在一些示例中，传感器可以使用粘合剂联接到运载工具。在进一步的示例中，传感器可以被设计和构建为运载工具部件的部分(例如，运载工具镜子的部分)。

在一些实现方式中，一个或更多个传感器可以使用可操作用于调整一个或更多个传感器的取向的可移动安装件定位在传感器位置202-210处。可移动安装件可以包括旋转平台，该旋转平台可以使传感器旋转从而从运载工具100周围的多个方向获得信息。例如，位于传感器位置202处的传感器可以使用能够在特定范围的角度和/或方位角内旋转和扫描的可移动安装件。因此，运载工具100可以包括使一个或更多个传感器能够安装在运载工具100的顶部的机械结构。此外，在示例中，其它安装位置是可能的。

图3示出了根据一个或更多个实施方式的雷达扇区的示例布局。如图所示，每个雷达扇区可以具有约等于雷达单元的扫描范围的角宽度。例如，扇区可以将运载工具100周围的方位平面划分为多个扇区(例如，90度扇区、120度扇区)。在各种不同的示例中，可以在发送侧、接收侧或两者上执行扫描。例如，在发送侧的扫描可以包括在预定方向上迭代地发送雷达信号并在整个扇区接收雷达信号。在另一示例中，在接收侧的扫描可以包括在整个扇区发送雷达信号并在整个扇区接收雷达信号并且对接收到的信号执行数字波束成形。在其它示例中，也可以使用不同形式的扫描。

示例雷达扇区可以与相对于运载工具100的轴线302、304对准。在一些情况下，每个雷达单元可以被配置为扫描一个扇区。此外，因为图3的每个示例雷达单元具有约90度的扫描角度，所以每个雷达单元扫描可不与其它雷达单元的扫描角度重叠的区域。在其它示例中，扇区可以重叠。

为了实现由运载工具100的中点定义的雷达扇区，每个雷达单元可以相对于运载工具100的两个轴线以45度角安装。通过相对于运载工具100的两个轴线以45度角安装每个雷达单元，雷达单元的90度扫描将从一个运载工具轴线扫描到另一个运载工具轴线。例如，在传感器位置206处相对于轴线以45度角安装的雷达单元可以能够扫描左前扇区和右前扇区(分别从穿过运载工具100前部的垂直轴线302到穿过运载工具侧部的水平轴线304)。为了扫描右后扇区和左后扇区，雷达单元可以安装在传感器位置204处。图3所示的雷达单元放置仅用于示出一个可能的示例。

在各种其它示例中，雷达单元可以放置在其它位置(诸如在运载工具的其它部分的顶部或沿着运载工具的其它部分(或在运载工具的其它部分内))和/或联接到运载工具100的底部。此外，在其它实施方式中，扇区还可以被不同地定义。例如，扇区可以相对于运载工具成45度角。在该示例中，一个雷达单元可以面向前方，另一个雷达单元可以面向后方，另外两个雷达单元可以面向运载工具侧方。

在一些示例中，运载工具100的所有雷达单元可以以相同的扫描角度来配置。运载工具周围的方位平面等于完整的360度。因此，如果每个雷达单元以相同的扫描角度来配置，则雷达单元的扫描角度将约等于360除以运载工具上的雷达单元数量。因此，对于全方位平面扫描，具有一个雷达单元的运载工具100将需要该雷达单元能够扫描整个360度。

如果运载工具100具有两个雷达单元，则每个雷达单元将扫描约180度。对于三个雷达单元，每个雷达单元将被配置为扫描120度。对于四个雷达单元，如图3所示，每个雷达单元可以扫描约90度。可以在运载工具100上配置五个雷达单元，并且每个雷达单元可以扫描72度。此外，可以在运载工具100上配置六个雷达单元，并且每个雷达单元可以能够扫描约60度。其它示例是可能的。

在进一步的示例中，可以基于多个标准(诸如雷达单元的易于制造、运载工具放置或其它标准)来选择雷达单元的数量。例如，一些雷达单元可以被配置有足够小的平面结构。平面雷达单元可以可安装在运载工具上的不同位置处。例如，运载工具可以具有安装在运载工具顶部的专用雷达壳体。雷达壳体可以包含各种雷达单元。在其它实施方式中，雷达单元可以放置在运载工具结构内。

在一些实施方式中，可以期望将雷达单元放置在覆盖雷达单元的对象(即天线罩)对雷达至少部分透明的位置处。例如，各种塑料、聚合物和其它材料可以在允许雷达信号通过的同时，形成运载工具结构的部分并覆盖雷达单元。

此外，在一些实施方式中，雷达单元可以被配置有针对不同雷达单元的不同扫描范围。在一些实施方式中，具有宽扫描角度的特定雷达单元可能无法以适当的位置被放置在运载工具上。因此，可以将具有较小扫描角度的较小雷达单元放置在该位置。然而，其它雷达单元可以能够具有更大的扫描角度。因此，雷达单元的总扫描角度可以加起来达到360度(或更多)，并提供全360度方位角扫描。例如，运载工具可以具有每个扫描超过100度的3个雷达单元以及扫描超过60度的第四雷达单元。因此，雷达单元可以能够扫描整个方位平面，但扫描扇区的角度大小可能不相等。

图4A和图4B示出了根据示例实施方式的用于雷达单元的基础天线罩400。基础天线罩402表示向雷达单元(即，雷达单元404)提供保护但也会影响雷达单元性能的示例天线罩配置。

如图4A和图4B所示，基础天线罩402联接到雷达单元404，使得在基础天线罩402和雷达单元404之间产生空的空间406。更具体地，基础天线罩402与雷达单元404的天线508的平面平行对准。结果，基础天线罩402可能不期望地影响雷达单元404的性能。特别地，由天线508发送的一些雷达信号(或雷达信号的部分)可以从基础天线罩402反射并留在空的空间406内。由天线508发送的其它雷达信号(或雷达信号的部分)可以在空的空间406中振铃(即，在雷达单元404和基础天线罩402的内表面之间来回反弹)。因此，来自保留在空的空间406中的雷达信号的能量以及振铃雷达信号的反射会造成干扰并降低雷达单元404的性能。因此，由基础天线罩402引起的阻抗差异可能负面地影响雷达单元404的性能。

图5A和图5B示出了根据一个或更多个示例实施方式的用于雷达单元的倾斜天线罩。与图4A和图4B所示的基础天线罩402不同，倾斜天线罩502表示具有成角度的配置的示例天线罩，该成角度的配置可以减少倾斜天线罩502对雷达单元500的性能的任何影响。相对于雷达单元500的取向(例如，角度的度数)以及倾斜天线罩502的整体配置可以在示例中变化。附加的配置在下面被描述。

倾斜天线罩502可以用于为雷达单元500提供保护。雷达单元500可以表示能够测量附近环境的方面的任何类型的雷达单元。例如，雷达单元500可以是运载工具雷达***的部分，并且可以使用波导504和天线508将雷达信号发送到环境中以及接收雷达信号。因此，倾斜天线罩502可以位于与雷达单元500的天线508相关联的辐射方向图的发送方向上。在示例中，倾斜天线罩502可以由各种类型的材料(诸如玻璃纤维、PTFE涂层织物、塑料及其它材料)制成。在一些示例中，材料可以取决于集成。例如，可以使用具有低介电值、低热膨胀和高环境鲁棒性(例如，在运载工具在操作期间可能遇到的环境状况下工作良好)的非金属材料。

倾斜天线罩502被示出为相对于雷达单元500的天线508的平面以一角度(例如，6度)对准，使得由倾斜天线罩502引起的所发送的雷达信号的反射指向与天线508和/或一个或更多个吸收部件(例如，吸收部件510、512)相关联的辐射方向图的零点。通过具有相对于天线508成一角度的表面而不是平行表面(即，相对于雷达单元404的基础天线罩402)，倾斜天线罩502可以以减少对天线508的性能的任何影响的方式来提供保护并隐藏雷达单元500的部件。在一些实施方式中，倾斜天线罩502的角度取决于天线方向图，因此取决于天线的设计。该角度还可以取决于波导504的结构布置和/或性能。

在一些示例中，倾斜天线罩502可以相对于雷达单元500倾斜，以在一个或更多个特定方向上(例如，朝向天线508的辐射方向图的零点和吸收部件510、512)反射雷达信号。零点可以表示辐射方向图的一角度，雷达单元500在该角度处较差地接收反射信号或根本接收不到反射信号。因此，通过将由倾斜天线罩502反射的雷达信号导向雷达单元500的一个或更多个零点，倾斜天线罩502可以减少或甚至消除可能由空间506中的雷达信号振铃产生的任何不期望的能量。在另外的示例中，与雷达单元500相关联的波束形成器也可以消除或有助于消除不期望的能量。在另一示例中，倾斜天线罩502可以相对于天线508的平面进一步倾斜，使得雷达信号被反射到吸收部件而不是返回到天线508。

如图5A和图5B所示，倾斜天线罩502可以被配置为将能量导向一个或更多个吸收部件，诸如吸收部件510和吸收部件512。吸收部件510被示出为设置在雷达单元500的表面上。吸收部件512被示出为是波导514的部分。波导514可以是波导504的部分或是物理上分离的波导。在一些示例中，倾斜天线罩502可以包括一个或两个吸收部件510和512。在其它示例中，倾斜天线罩502可以包括所述吸收部件之一或不包括所述吸收部件。此外，可以使用其它吸收部件。

图6是根据一个或更多个实施方式的用于操作雷达***的示例方法600的流程图。方法600可以包括如块602和604中的一个或更多个所绘的一个或更多个操作、功能或动作，该一个或更多个操作、功能或动作中的每个可以由先前附图所示的任何***以及其它可能的***来执行。

本领域技术人员将理解，这里描述的流程图示出了本公开的某些实现方式的功能和操作。就此而言，流程图的每个块可以表示模块、段或一部分程序代码，其包括可由一个或更多个处理器执行以用于实现在过程中的特定逻辑功能或步骤的一个或更多个指令。程序代码可以存储在任何类型的计算机可读介质(例如，诸如包括磁盘或硬盘驱动器的存储设备)上。

此外，每个块可以表示被连线以执行过程中的特定逻辑功能的电路。本领域技术人员将理解，替代实现方式被包括在本申请的示例实现方式的范围内，其中取决于所涉及的功能，可以不按所示或讨论的顺序乱序地(包括基本上同时或按相反的顺序)执行功能。

块602涉及使用包括具有辐射方向图的至少一个天线的雷达单元基于辐射方向图发送雷达信号。雷达***包括位于辐射方向图的发送方向上的天线罩。此外，天线罩可以相对于所述至少一个天线的平面以一角度对准，使得由天线罩引起的所发送的雷达信号的反射指向辐射方向图的零点和/或吸收部件。

天线罩可以联接到雷达单元，使得在天线罩和所述至少一个天线之间存在空的空间。因此，天线罩可以包围所述至少一个天线。此外，角度的度数可以取决于辐射方向图的零点的位置。这样，天线罩可以将由天线罩引起的反射导向辐射方向图的零点和/或吸收部件。例如，雷达单元可以被配置为使得吸收部件设置在雷达单元的顶表面上。

在一些示例中，吸收部件联接到波导。吸收部件可以包括配置为引起解构干涉的一个或更多个波导。在一些情况下，吸收部件可以联接到波导或单独的波导。此外，吸收部件包括相对于辐射方向图的零点定位的射频(RF)吸收材料。RF吸收材料可以被配置为吸收所发送的雷达信号的反射。

在一些示例中，雷达单元可以包括排列成线性阵列的多个天线。例如，天线可以包括合成孔径雷达(SAR)阵列、多输入多输出(MIMO)传输阵列和接收器阵列中的一个或更多个。雷达单元还可以包括排列成其它配置的天线。

块604涉及使用雷达单元接收由雷达***的环境中的一个或更多个表面反射回雷达单元的一个或更多个雷达信号。这些反射可以使雷达***能够确定环境的方面，诸如对象相对于雷达***的位置和移动。在一些示例中，雷达单元可以包括接收阵列，该接收阵列被配置为接收从运载工具的环境反射的雷达信号。

方法600的一些示例还可以涉及使用包括具有第二辐射方向图的至少一个天线的第二雷达单元基于第二辐射方向图发送第二雷达信号。雷达***可以包括位于第二辐射方向图的发送方向上的第二天线罩。特别地，第二天线罩相对于所述至少一个天线的平面以第二角度对准，使得由第二天线罩引起的所发送的第二雷达信号的反射被导向第二辐射方向图的零点和第二吸收构件中的至少一个。该方法可以进一步包括使用第二雷达单元接收由雷达***的环境中的一个或更多个表面反射回雷达单元的一个或更多个雷达信号。

在一些示例中，雷达***可以进一步包括联接到雷达单元的吸收部件，使得吸收部件吸收所发送的雷达信号的反射。例如，吸收部件可以包括配置为引起解构干涉的一个或更多个波导。所述一个或更多个波导可以是雷达单元的部分。在其它示例中，吸收部件可以包括相对于辐射方向图案的零点定位的射频(RF)吸收材料。RF吸收材料可以被配置为吸收所发送的雷达信号的反射。

在一些示例中，天线罩可以包括一个或更多个极化滤波器。所述一个或更多个极化滤波器可以被构建为天线罩的部分，并且可以被配置为操纵雷达信号的极化。

在一些示例中，雷达***可以进一步包括第二雷达单元，该第二雷达单元包括具有第二辐射方向图的至少一个天线，其中第二雷达单元被配置为：(i)基于第二辐射方向图发送第二雷达信号，以及(ii)接收雷达信号。雷达***还可以包括位于第二辐射方向图的发送方向上的第二天线罩。第二天线罩相对于所述至少一个天线的平面以第二角度对准，使得由第二天线罩引起的所发送的第二雷达信号的反射指向第二辐射方向图的零点。因此，雷达单元可以联接在运载工具的第一位置，并且第二雷达单元可以联接在运载工具的第二位置。

在一些示例中，雷达***还可以包括处理单元。处理单元可以被配置为使用一个或更多个雷达单元来执行波束形成过程。处理单元还可以被配置为执行波束控制。因此，处理单元可以被配置为减轻由天线罩引起的所发送的雷达信号的反射。

以上详细描述参照附图描述了所公开的***、设备和方法的各种特征和功能。虽然已经在此公开了各种方面和实施方式，但是其它方面和实施方式将是明显的。这里所公开的各种方面和实施方式是出于说明的目的而不旨在进行限制，真正的范围由所附权利要求指示。

应理解，这里描述的布置仅出于示例的目的。因此，本领域技术人员将理解，可以替代地使用其它布置和其它元素(例如，机器、装置、接口、功能、顺序和功能分组等)，并且可以根据期望的结果完全省略一些元素。此外，所描述的许多元素是功能实体，其可以以任何合适的组合和位置被实现为离散或分布式部件或与其它部件结合。

Claims

1.一种雷达***，包括：

雷达单元，包括具有辐射方向图的至少一个天线，其中所述雷达单元被配置为：(i)基于所述辐射方向图发送雷达信号和(ii)接收雷达信号；以及

天线罩，位于所述辐射方向图的发送方向上，其中所述天线罩相对于所述至少一个天线的平面以一角度对准，使得由所述天线罩引起的所发送的雷达信号的反射指向以下至少一个：(i)所述辐射方向图的零点和(ii)吸收部件。

2.根据权利要求1所述的雷达***，其中所述天线罩联接到所述雷达单元，使得在所述天线罩和所述至少一个天线之间存在空的空间。

3.根据权利要求2所述的雷达***，其中所述天线罩包围所述至少一个天线。

4.根据权利要求1所述的雷达***，其中所述角度的度数取决于所述辐射方向图的所述零点的位置。

5.根据权利要求1所述的雷达***，其中包括具有所述辐射方向图的至少一个天线的所述雷达单元包括：

排列成线性阵列的多个天线。

6.根据权利要求1所述的雷达***，进一步包括：

接收阵列，配置为接收从所述雷达***的环境反射的雷达信号。

7.根据权利要求1所述的雷达***，其中所述吸收部件设置在所述雷达单元的顶表面上。

8.根据权利要求7所述的雷达***，其中所述吸收部件包括配置为引起解构干涉的一个或更多个波导。

9.根据权利要求7所述的雷达***，其中所述吸收部件包括相对于所述辐射方向图的所述零点定位的射频(RF)吸收材料，其中所述RF吸收材料被配置为吸收所发送的雷达信号的所述反射。

10.根据权利要求1所述的雷达***，进一步包括：

第二雷达单元，包括具有第二辐射方向图的至少一个天线，其中所述第二雷达单元被配置为：(i)基于所述第二辐射方向图发送第二雷达信号和(ii)接收雷达信号；以及

第二天线罩，位于所述第二辐射方向图的发送方向上，其中所述第二天线罩相对于所述至少一个天线的平面以第二角度对准，使得由所述第二天线罩引起的所发送的第二雷达信号的反射指向以下至少一个：(i)所述第二辐射方向图案的零点和(ii)第二吸收部件。

11.根据权利要求10所述的雷达***，其中所述雷达单元联接在运载工具的第一位置，并且所述第二雷达单元联接在所述运载工具的第二位置。

12.根据权利要求11所述的雷达***，进一步包括：

处理单元，其中所述处理单元被配置为使用所述雷达单元和所述第二雷达单元来执行波束形成过程。

13.根据权利要求12所述的雷达***，其中所述处理单元进一步被配置为减轻由所述天线罩引起的所发送的雷达信号的反射。

14.一种雷达单元，包括：

具有辐射方向图的多个天线，其中所述多个天线被配置为：(i)基于所述辐射方向图发送雷达信号和(ii)接收雷达信号；以及

天线罩，位于所述辐射方向图的发送方向上，其中所述天线罩相对于所述多个天线的平面以一角度对准，使得由所述天线罩引起的所发送的雷达信号的反射指向以下至少一个：(i)所述辐射方向图的零点和(ii)吸收部件。

15.根据权利要求14所述的雷达单元，其中所述天线罩包括一个或更多个极化滤波器。

16.根据权利要求14所述的雷达单元，其中所述角度的度数取决于所述辐射方向图的所述零点的位置。

17.根据权利要求14所述的雷达单元，其中所述吸收部件设置在所述雷达单元的顶表面上。

18.根据权利要求14所述的雷达单元，其中所述吸收部件联接到波导。

19.一种操作雷达***的方法，包括：

使用包括具有辐射方向图的至少一个天线的雷达单元基于所述辐射方向图发送雷达信号，其中所述雷达***包括位于所述辐射方向图的发送方向上的天线罩，以及其中所述天线罩相对于所述至少一个天线的平面以一角度对准，使得由所述天线罩引起的所发送的雷达信号的反射指向以下至少一个：(i)所述辐射方向图的零点和(ii)吸收部件；以及

使用所述雷达单元接收由所述雷达***的环境中的一个或更多个表面反射回所述雷达单元的一个或更多个雷达信号。

20.根据权利要求19所述的操作雷达***的方法，进一步包括：

使用包括具有第二辐射方向图的至少一个天线的第二雷达单元基于所述第二辐射方向图发送第二雷达信号，其中所述雷达***包括位于所述第二辐射方向图的发送方向上的第二天线罩，以及其中所述第二天线罩相对于所述至少一个天线的平面以第二角度对准，使得由所述第二天线罩引起的所发送的第二雷达信号的反射指向以下至少一个：(i)所述第二辐射方向图的零点和(ii)第二吸收部件；以及

使用所述第二雷达单元接收由所述雷达***的环境中的一个或更多个表面反射回所述雷达单元的一个或更多个雷达信号。