DE19731085A1 - Einrichtung zum Senden und Empfangen von Radarwellen, insbesondere für einen Abstandssensor - Google Patents
Einrichtung zum Senden und Empfangen von Radarwellen, insbesondere für einen AbstandssensorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Senden und
Empfangen von Radarwellen, insbesondere für einen
Abstandssensor, wobei mindestens einem Antennenelement, zum
Beispiel einer Flächen-Antenne, zu sendende Signale in einer
Richtung zugeführt und hiervon getrennt und elektrisch
entkoppelt in der Gegenrichtung empfangene Signale
entnehmbar sind.
Bei Abstandssensoren, die insbesondere an Kraftfahrzeugen
verwendet werden, werden häufig frequenzmodulierte
Mikrowellen (FMCW-Prinzip) verwendet, wobei aus einem
Vergleich der jeweiligen Frequenz der gesendeten und der
nach einer Reflexion empfangenen Welle auf die Entfernung
zum reflektierenden Hindernis geschlossen werden kann. Dabei
werden häufig die gleichen Antennenelemente zum Senden und
Empfangen verwendet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Sende-Empfangs-Trennung verlustarm mit ausreichender
Isolation zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Antennenelemente zum Senden von zirkular polarisierten
Radarwellen ausgebildet sind und daß die zu sendenden
Signale mindestens an einer Seite des Antennenelements so
zugeführt werden, daß sie in einer ersten Polarisationsebene
abgestrahlt werden, und daß die empfangenen Signale vom
Antennenelement an einer zweiten Polarisationsebene
abgegriffen werden, die zur ersten Polarisationsebene
orthogonal steht. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß das
Antennenelement im wesentlichen quadratisch ist und daß die
Zuführung und die Entnahme der Signale mindestens an zwei
polarisationsmäßig orthogonalen Punkten erfolgen.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann insbesondere die
zirkulare Polarisation durch zwei diagonal entgegengesetzte
Abschrägungen oder durch einen diagonal verlaufenden Schlitz
bewirkt werden.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht
darin, daß eine weitere Zuführung von zu sendenden Signalen
aus der Richtung der empfangenen Signale erfolgt. Dabei ist
eine besonders vorteilhafte Zuführung des zu sendenden und
eine Entnahme des empfangenen Signals dadurch möglich, daß
zwei Anschlüsse eines 3dB-Kopplers (Branch-line-coupler,
Rat-race-coupler) derart mit dem Antennenelement verbunden
sind, daß die zu sendenden Signale an der einen Seite des
Antennenelements gegenüber der anderen Seite um 90°
phasenverschoben sind, daß einem dritten Anschluß des
3dB-Kopplers die empfangenen Signale entnehmbar sind und daß
einem vierten Anschluß die zu sendenden Signale zuführbar
sind.
Bei einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß ein
Richtkoppler in die Zuleitung der zu sendenden Signale zum
Antennenelement geschaltet ist und daß ein Koppelarm des
Richtkopplers mit einem Eingang eines Mischers verbunden
ist, dessen anderem Eingang die empfangenen Signale
zuführbar sind und an dessen Ausgang ein
Zwischenfrequenzsignal entnehmbar ist. Vorzugsweise ist
dabei zur Phasenanpassung zwischen dem Koppelarm und dem
Eingang des Mischers eine Umwegleitung eingefügt.
Ein besonders kostengünstiger Aufbau mit den derzeit zur
Verfügung stehenden Technologien zur Herstellung von
integrierten Schaltungen für Mikrowellen ist gemäß einer
anderen Weiterbildung dadurch möglich, daß zur Erzeugung der
zu sendenden Signale ein steuerbarer Oszillator vorgesehen
ist, dessen Frequenz über eine Frequenzregelschleife mit
einem zugeführten Modulationssignal modulierbar ist und
dessen Ausgangssignal über einen Frequenzverdoppler der
mindestens einem Antennenelement zuführbar ist.
Eine besonders günstige Ausgestaltung dieser Weiterbildung
besteht darin, daß der Frequenzregelkreis einen
Harmonischen-Mischer und einen Regler umfaßt, wobei dem
Harmonischen-Mischer außer dem Ausgangssignal des
Oszillators das Signal eines Referenz-Oszillators zuführbar
ist, dessen Frequenz einem ganzzahligen Bruchteil,
vorzugsweise einem Viertel, der Oszillator-Frequenz
entspricht.
Eine andere Ausgestaltung dieser Weiterbildung ermöglicht,
daß dem Oszillator - auch Lokaloszillator genannt -
nachfolgende Schaltungen weitgehend für die niedrigere
Frequenz des Lokaloszillators ausgelegt sein können dadurch,
daß die Zuführung des Ausgangssignals des Oszillators zum
Antennenelement über einen Treiber und einen als
Frequenzverdoppler wirkenden Harmonischen-Verstärker
erfolgt.
Bei einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist
vorgesehen, daß das dem Antennenelement zugeführte Signal
und das verstärkte empfangene Signal einem
Grundwellenmischer zuführbar sind, an dessen Ausgang ein
Zwischenfrequenzsignal entnehmbar ist.
Sofern ein Lokaloszillator mit niedrigerer Frequenz
verwendet wird, kann anstelle dieser Ausbildung auch
vorgesehen sein, daß das Oszillatorsignal und das verstärkte
empfangene Signal einem Harmonischen-Mischer zuführbar sind,
an dessen Ausgang ein Zwischenfrequenzsignal entnehmbar ist.
Die Verwendung von Harmonischen-Mischern als Empfangsmischer
erlaubt die Speisung bei 38,25 GHz mit ausreichend hohem
Pegel, wodurch eine Gleichvorspannung der Mischerdioden
entfällt. Rauscharme Mischer mit circa 6 dB
Einfügungsdämpfung sind damit realisierbar.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Weiterbildung sieht
vor, daß das Oszillatorsignal dem Antennenelement und dem
Harmonischen-Mischer über einen Wilkinson-Teiler zuführbar
ist. Durch den bzw. bei mehreren Antennenelementen durch
mehrere Wilkinson-Teiler wird eine gute Entkopplung sowohl
der Kanäle untereinander als auch der Speisung der
Empfangsmischer durch den Lokaloszillator erzielt.
Zur Erzielung eines ausreichend großen Sensorwinkels und
einer Richtungserfassung sind bei Abstandssensoren häufig
mehrere Antennen vorgesehen. Dieses wird bei einer
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung dadurch
realisiert, daß das Ausgangssignal des Oszillators mehreren,
vorzugsweise drei, Antennenelementen über einen
Leistungsteiler, über je einen Treiber und über je einen als
Frequenzverdoppler wirkenden Harmonischen-Verstärker
zuführbar ist.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung wird ein größerer Winkel dadurch erfaßt, daß drei
Antennenelemente vorgesehen sind, von denen zwei äußere
Antennenelemente mit zu sendenden Signalen beaufschlagt
sind, und daß von allen Antennenelementen empfangene Signale
je einem Mischer zuführbar sind, von dessen Ausgängen
Zwischenfrequenzsignale entnehmbar sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 bis Fig. 5 verschiedene Ausführungsbeispiele für die
Zuführung und die Entnahme von Antennensignalen,
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel für einen
Harmonischen-Mischer,
Fig. 7 ein teilweise dargestelltes drittes
Ausführungsbeispiel, bei dem nur die beiden äußeren
von drei Antennen zum Senden benutzt werden,
Fig. 8 ausschnittsweise ein viertes Ausführungsbeispiel,
Fig. 9 ebenfalls ausschnittsweise ein fünftes
Ausführungsbeispiel,
Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel eines
Harmonischen-Verstärkers,
Fig. 11 mehrere Ausführungsbeispiele für bei der
erfindungsgemäßen Einrichtung verwendbare
Antennenelemente und
Fig. 12 mehrere Beispiele für Verbindungsleitungen zu einem
Antennenelement.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen
versehen. In den Figuren gestrichelt eingerahmte Komponenten
sind in einem monolithischen Mikrowellenschaltkreis (MMIC)
realisiert, während die übrigen Komponenten aus
Kostengründen oder wegen hoher Güteanforderungen
(beispielsweise im Falle des dielektrischen Resonators oder
der Patch-Antennen) in MIC-Technik (Mikrowellen Integrierter
Schaltkreis) auf einem umgebenden Substrat angeordnet sind,
das ebenso wie ein metallischer Subträger nicht dargestellt
ist. Auf diesem sind sowohl MMICs als auch der MIC montiert.
Eine rauscharme Frequenzerzeugung erfolgt in einem
spannungsgesteuerten 38,25-GHz-Oszillator (DRVCO) 1, dessen
dielektrischer Resonator (DR) einschließlich einer
Varaktordiode zur Frequenzmodulation und der erforderlichen
Koppelschleifen auf dem beispielsweise aus Quarz bestehenden
Substrat angeordnet ist und mittels HF-tauglicher
Verbindungen (beispielsweise sogenannter Bändchen-Bonds) mit
dem aktiven Teil des Oszillators innerhalb des
monolithischen Mikrowellenschaltkreises verbunden ist.
Die Oszillatorenergie wird über einen Trennverstärker 2
ausgekoppelt und einem Richtkoppler 3 zugeführt, aus dessen
Koppelarm ein Teil der Energie in einen Harmonischen-Mischer
4 ausgekoppelt wird. Der Harmonischen-Mischer 4 ist ferner
mit dem Ausgang eines Referenz-Oszillators 5 verbunden,
dessen passiver Resonator ebenfalls auf dem Substrat
angeordnet ist. Der Referenz-Oszillator schwingt mit einer
Frequenz von 9,5 GHz. Der Harmonischen-Mischer 4 ist deshalb
auf die 4. Harmonische abgestimmt (n=4). Eine mit dem
Ausgang des Harmonischen-Mischers 4 verbundene Schaltung 6
und ein Regelverstärker 7 der Frequenzregelschleife sind als
ASIC in Bipolartechnik realisiert und auf dem nicht
dargestellten Substrat montiert. Dem Regelverstärker 7 wird
das Modulationssignal, vorzugsweise eine dreieckförmige
Spannung, zugeführt.
Der Ausgangsarm des Richtkopplers 3 mündet in einen
Dreifach-Leistungsteiler 8, dessen Arme drei Vorverstärker
9, 9', 9'' speisen. Die Ausgänge der Vorverstärker 9, 9', 9''
sind mit je einem Zweifach-Wilkinson-Teiler 10, 10', 10'',
bestehend aus zwei Mikrostreifenleiterarmen und einem
Widerstand, verbunden. Die oberen Ausgangsarme der
Zweifach-Wilkinson-Teiler sind an je einen Treiberverstärker
11, 11', 11'' angeschlossen. Drei Harmonischen-Verstärker 12,
12', 12'' erzeugen aus der Grundfrequenz des 38,25
GHz-Oszillators 1 durch gezielte Selektion der zweiten
Harmonischen die Arbeitsfrequenz von 76,5 GHz. Die
Ausgangssignale der Harmonischen-Verstärker 12, 12', 12''
werden den zirkular polarisierten Antennenelementen (zum
Beispiel Patch-Antennen) 13 zugeführt, die auf dem
umgebenden Substrat angeordnet sind, um durch dessen
niedrige Dielektrizitätskonstante eine gute Abstrahlung zu
erzielen.
Eine zirkulare Polarisation der abgestrahlten Wellen wird
bei Patch-Antennen beispielsweise entweder durch Abschrägung
zweier gegenüberliegender Ecken der Patch-Antennen 13, 13',
13'' gemäß Fig. 1 oder durch einen bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dargestellten Schlitz der
Patch-Antennen 23, 23', 23'' erreicht. Diese und zwei weitere
Ausführungsbeispiele für Patch-Antennen sind in den Fig.
11a bis 11d dargestellt. Bei den in den Fig. 11c und 11d
dargestellten Beispielen wird die zirkulare Polarisation
durch Einkerbungen eines quadratischen (Fig. 11c) oder
runden (Fig. 11d) Patches mit seitlicher Ankopplung
erreicht. Eine Mikrowellenlinse 18 dient zur Bündelung der
abgestrahlten und der empfangenen Wellen.
Orthogonal zur Speisung der Patch-Antennen werden die
empfangenen Signale aus den Patch-Antennen ausgekoppelt und
über drei rauscharme Verstärker 14, 14', 14'' drei
Harmonischen-Empfangsmischern 15, 15', 15'' zugeführt. Ferner
werden aus den unteren Armen der Wilkinson-Teiler 10, 10',
10'' die zugehörigen Lokaloszillatorsignale den
Harmonischen-Empfangsmischern 15, 15', 15'' zugeführt. Die
Ausgangssignale der Harmonischen-Empfangsmischer 15, 15',
15'' werden in jeweils einem Zwischenfrequenz-Verstärker 16,
16', 16'' verstärkt und können den Ausgängen 17, 17', 17''
entnommen werden. Die Frequenzgänge der
Zwischenfrequenz-Verstärker tragen dem Radar-Abstandsgesetz
Rechnung. Die Zwischenfrequenz-Verstärker 16, 16', 16'' sind
ebenfalls als ASICs aufgebaut und auf dem Substrat montiert.
Der konzentrierte Aufbau in MIC- und MMIC-Technik erlaubt
eine hermetische Abdichtung durch eine
Keramik-Substrat-Haube, deren Oberseite (Superstrat) in
einem Abstand von etwa Lambda/4 über den Patch-Antennen
angeordnet ist, wodurch eine verbesserte Strahlkonzentration
auf eine gemeinsame Linse ermöglicht wird.
Zum Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind
bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 Grundwellen-Mischer
25, 25', 25'' vorgesehen, deren Versorgung mit dem
Lokaloszillatorsignal über Richtkoppler
(Branch-line-coupler) 19, 19', 19'' aus den Ausgangssignalen
der Harmonischen-Verstärker 12, 12', 12'' erfolgt. Wie
bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt, sind ferner bei
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 Patch-Antennen 23, 23',
23'' mit jeweils einem Schlitz zur Erzielung der zirkularen
Polarisation versehen. Es ist jedoch auch bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 möglich, andere
Antennenelemente zu verwenden, beispielsweise die in Fig. 11
gezeigten. Auch ist es möglich, dielektrische
Resonatorelemente anstelle der Patches zu verwenden.
Der Referenz-Oszillator 26 schwingt bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 auf einer Frequenz von 38
GHz. Deshalb wird im Frequenzregelkreis ein
Grundwellenmischer 24 (n=1) verwendet.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Zuführung und Entnahme von
Signalen an einem Antennenelement 23. Dabei werden die
Signale von einem Oszillator 34 erzeugt, der stellvertretend
für die Schaltungen 1 bis 12 (Fig. 2) steht. Das zu sendende
Signal wird vom Oszillator 34 über die Hauptleitung eines
Richtkopplers 19 der Antenne 23 zugeführt. Das empfangene
Signal wird rechtwinklig dazu entnommen und einem
Grundwellenmischer 25 zugeführt, der vom Richtkoppler 19 ein
vom zu sendenden Signal abgezweigtes enthält. Einem Ausgang
31 kann das Zwischenfrequenzsignal entnommen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist gegenüber Fig. 3
zwischen dem Richtkoppler 19 und dem Grundwellenmischer 25
eine Umwegleitung 32 vorgesehen, damit das den
Grundwellenmischer 25 zugeführte Signal eine zur Mischung
günstige Phasenlage gegenüber dem empfangenen Signal
enthält.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ermöglicht die Zuführung
der zu sendenden Signale von dem Oszillator 34 zu zwei
Seiten der Antenne 23 bei gleichzeitiger Trennung des
Empfangssignals von dem zu sendenden Signal. Dieses erfolgt
über einen 3dB-Koppler 35, der derart ausgebildet ist, daß
er das vom Oszillator 34 zugeführte Signal mit jeweils 3 dB
Dämpfung auf die beiden Anschlüsse der Antenne 23
weiterleitet. Zur Erzielung einer 90° Phasenverschiebung an
der Antenne ist die von dem Zweigarm des Richtkopplers 35
ausgehende Leitung 36 entsprechend länger ausgeführt. Ferner
ermöglicht der 3dB-Koppler 35 eine Entnahme des empfangenen
Signals bei 37.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen
Harmonischen-Mischer, der eine Ringleitung 41 aufweist. Das
Signal des Lokaloszillators wird einem Eingang 42 zugeführt
und gelangt über einen Koppelkondensator 43 auf die
Ringleitung. Das empfangene Signal liegt an einem weiteren
Eingang 44 an. Über jeweils eine Leitung 45, 46 sind
Mischdioden 47, 48 an die Ringleitung angeschlossen, wobei
die Leitungen 45, 46 Stichleitungen 49, 50 zur Anpassung des
Wellenwiderstandes aufweisen. Am Verbindungspunkt der Dioden
47, 48 befindet sich eine relativ große Fläche, die mit der
unterhalb der gesamten Anordnung verlaufenden durchgehenden
Massebeschichtung einen Kurzschluß für die Mikrowellen
bildet. Der Platte 51 sind die Zwischenfrequenzsignale
entnehmbar.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind der Einfachheit
halber der Oszillator 1 und der zugehörige Regelkreis (Fig.
2) fortgelassen. Das verstärkte Oszillatorsignal wird von
dem Schaltungspunkt 61 einem ersten Wilkinson-Teiler 62
zugeleitet, dessen einer Ausgang das zu sendende Signal und
dessen anderer Ausgang das Lokaloszillator-Signal für die
Mischung mit den empfangenen Signalen führt. Ein zweiter
Wilkinson-Teiler 63 teilt das zu sendende Signal für jeweils
zwei Treiber 11, 11'', an die jeweils ein
Harmonischen-Verstärker 12, 12'' angeschlossen ist. Mit deren
Ausgangssignalen werden zwei Antennen 23, 23'' gespeist,
während eine mittlere Antenne 23' lediglich zum Empfang
dient. An jede der Antennen ist ein Harmonischen-Mischer 15,
15', 15'' angeschlossen. Diesen Mischern wird über einen
Leistungsteiler 64 die Frequenz des Lokaloszillators
zugeführt. Über Zwischenfrequenz-Verstärker 16, 16', 16''
können die Zwischenfrequenzsignale den Harmonischen-Mischern
15, 15', 15'' entnommen und Ausgängen 17, 17', 17'' zugeführt
werden.
Die Streifenleiter weisen vorzugsweise einen
Wellenwiderstand von 50 Ω auf, während der Wellenwiderstand
der Ringleitungen der Wilkinson-Teiler das √2fache beträgt
und der Widerstand im Wilkinson-Teiler reel 100 Ω ist.
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem am
Schaltungspunkt 61 zunächst ein Wilkinson-Teiler 65 und an
diesen zwei weitere Wilkinson-Teiler 66, 67 angeschlossen
sind. Der Wilkinson-Teiler 66 sowie ein Ausgang des
Wilkinson-Teilers 67 speisen je einen Treiber 68, 68', 68'',
an die Harmonischen-Verstärker 69, 69', 69'' angeschlossen
sind, die in bereits erläuterter Weise (Fig. 8) nicht
dargestellte Antennen ansteuern. Die vom unteren Ausgang des
Wilkinson-Teilers 67 entnommenen Signale werden über eine
Schaltung 70 nicht dargestellten Empfangsmischern zugeführt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ist nach dem
Schaltungspunkt 61 ein Leistungsteiler 71 vorgesehen mit
drei Ausgängen, wobei zwei zur Speisung von zwei Antennen
72, 72'' dienen. Dazu sind die Ausgänge des Leistungsteilers
71 über je einen Verstärker 73, 73'', einen Treiber 74, 74'',
einen Harmonischen-Verstärker 75, 75'' und je einen
Ringkoppler 76, 76'' mit den Antennen 72, 72' verbunden. Die
Ringkoppler 76, 76'' werden auch Rat-race-coupler genannt.
Durch die Verteilung der Anschlüsse am Umfang des Ringes
werden von Anschluß zu Anschluß verschiedene Laufzeiten
erzielt, die zu einer Auslöschung oder zu einer Summation
der in beiden Richtungen um den Ring umlaufenden Signale
führen. Ein derartiger Rat-race-coupler wird bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 jeweils als
Harmonischen-Mischer 77, 77', 77'' verwendet und ist über
Dioden 78, 78'' mit einer Versorgungsspannung UV und über
Dioden 78', 79, 79' und 79'' mit jeweils einer offenen
Lambda/4-Leitung 80 als HF-Kurzschluß verbunden.
Dem Harmonischen-Verstarker gemäß Fig. 10 werden über einen
Eingang 81 die zu verstärkenden und bezüglich ihrer Frequenz
zu verdoppelnden Signale zugeführt. Ein dazugehöriger
Masseanschluß 82 ist mit einer durchgehenden leitenden
Beschichtung, die in Fig. 10 nicht dargestellt ist, auf
einer anderen Substratebene verbunden. Bei 83 ist eine
Gate-Vorspannung zuführbar, die zusammen mit dem zu
verstärkenden Signal über die Leitungen 84, die zur
Impedanzanpassung und Leistungsteilung dienen, den
Gate-Elektroden zweier Feldeffekttransistoren 85, 86
zuführbar ist. Anschlüsse 87 bis 90 der Source-Elektroden
sind ebenfalls zur Masse-Elektrode durchkontaktiert.
Die Gate-Elektroden 91, 92 sind streifenförmig aufgebaut,
beispielsweise mit jeweils vier Streifen einer Breite von
100 µm Breite. Die Drain-Elektroden der
Feldeffekttransistoren 85, 86 sind über ein Netzwerk 93 zur
Bildung der zweiten Harmonischen, zur Zusammenfassung der
Ausgangssignale beider Feldeffekttransistoren und zur
Impedanzwandlung mit einem Ausgang 94 und mit einem Anschluß
95 zur Zuführung der Drain-Spannung verbunden. An geeigneten
Stellen weist das Netzwerk Masseanschlüsse 96, 97 auf.
Die Fig. 12a bis 12c zeigen verschiedene Formen von
3dB-Kopplern 101, 102, 103 zur Verbindung der
Antennenelemente 104, 105 mit Aus- und Eingängen 106, 107.
Während im Falle der Fig. 12a und 12b die Leitungsführung
symmetrisch ist, ist bei dem unsymmetrischen Aufbau gemäß
Fig. 12c eine Längendifferenz der Leitungen zum
Antennenelement 104 erforderlich, die einem ganzzahligen
Vielfachen der Wellenlänge entspricht.
Claims (16)
1. Einrichtung zum Senden und Empfangen von Radarwellen,
insbesondere für einen Abstandssensor, wobei mindestens
einem Antennenelement zu sendende Signale zuführbar und
empfangene Signale entnehmbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antennenelemente (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') zum
Senden von zirkular polarisierten Radarwellen ausgebildet
sind und daß die zu sendenden Signale mindestens an einer
Seite des Antennenelements (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') so
zugeführt werden, daß sie in einer ersten Polarisationsebene
abgestrahlt werden, und daß die empfangenen Signale vom
Antennenelement (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') an einer
zweiten Polarisationsebene abgegriffen werden, die zur
ersten Polarisationsebene orthogonal steht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Antennenelement (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') im
wesentlichen quadratisch ist und daß die Zuführung und die
Entnahme der Signale mindestens an zwei polarisationsmäßig
orthogonalen Punkten erfolgen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zirkulare Polarisation durch zwei diagonal
entgegengesetzte Abschrägungen bewirkt wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zirkulare Polarisation durch einen diagonal
verlaufenden Schlitz bewirkt wird.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Zuführung von zu
sendenden Signalen aus der Richtung der empfangenen Signale
erfolgt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Anschlüsse eines 3dB-Kopplers (Branch-line-coupler,
Rat-race-coupler) (35) derart mit dem Antennenelement (23)
verbunden sind, daß die zu sendenden Signale an der einen
Seite des Antennenelements (23) gegenüber der anderen Seite
um 90° phasenverschoben sind, daß einem dritten Anschluß des
3dB-Kopplers (35) die empfangenen Signale entnehmbar sind
und daß einem vierten Anschluß die zu sendenden Signale
zuführbar sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Richtkoppler (19) in die Zuleitung
der zu sendenden Signale zum Antennenelement (23) geschaltet
ist und daß ein Koppelarm des Richtkopplers (19) mit einem
Eingang eines Mischers (25) verbunden ist, dessen anderem
Eingang die empfangenen Signale zuführbar sind und an dessen
Ausgang (31) ein Zwischenfrequenzsignal entnehmbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Koppelarm und dem Eingang des Mischers (25)
eine Umwegleitung (32) eingefügt ist.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der zu sendenden
Signale ein steuerbarer Oszillator (1) vorgesehen ist,
dessen Frequenz über eine Frequenzregelschleife (3, 4, 6, 7)
mit einem zugeführten Modulationssignal modulierbar ist und
dessen Ausgangssignal über einen Frequenzverdoppler (12,
12', 12'') der mindestens einem Antennenelement (13, 13',
13'', 23, 23', 23'') zuführbar ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Frequenzregelkreis einen Harmonischen-Mischer (4)
und einen Regler (7) umfaßt, wobei dem Harmonischen-Mischer
(4) außer dem Ausgangssignal des Oszillators (1) das Signal
eines Referenz-Oszillators (5) zuführbar ist, dessen
Frequenz einem ganzzahligen Bruchteil, vorzugsweise einem
Viertel, der Oszillator-Frequenz entspricht.
11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des
Ausgangssignals des Oszillators (1) zum Antennenelement (13,
13', 13'', 23, 23', 23'') über einen Treiber (11, 11', 11'')
und einen als Frequenzverdoppler wirkenden
Harmonischen-Verstärker (12, 12', 12'') erfolgt.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das den Antennenelementen (23,
23', 23'') zugeführte Signal und das verstärkte empfangene
Signal einem Grundwellenmischer (25, 25', 25'') zuführbar
sind, an dessen Ausgang ein Zwischenfrequenzsignal
entnehmbar ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Oszillatorsignal und das verstärkte
empfangene Signal einem Harmonischen-Mischer (15, 15', 15'')
zuführbar sind, an dessen Ausgang ein Zwischenfrequenzsignal
entnehmbar ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Oszillatorsignal den Antennenelementen (13, 13',
13'') und dem Harmonischen-Mischer (15, 15', 15'') über einen
Wilkinson-Teiler (10, 10', 10'') zuführbar ist.
15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des
Oszillators (1) mehreren, vorzugsweise drei,
Antennenelementen (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') über einen
Leistungsteiler (8, 8'), über je einen Treiber (11, 11',
11'') und über je einen als Frequenzverdoppler wirkenden
Harmonischen-Verstärker (12, 12', 12'') zuführbar ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß drei Antennenelemente (23, 23', 23'')
vorgesehen sind, von denen zwei äußere Antennenelemente (23,
23'') mit zu sendenden Signalen beaufschlagt sind, und daß
von allen Antennenelementen (23, 23', 23'') empfangene
Signale je einem Mischer (15, 15', 15'') zuführbar sind, von
dessen Ausgängen Zwischenfrequenzsignale entnehmbar sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19731085A DE19731085A1 (de) | 1997-07-19 | 1997-07-19 | Einrichtung zum Senden und Empfangen von Radarwellen, insbesondere für einen Abstandssensor |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19731085A DE19731085A1 (de) | 1997-07-19 | 1997-07-19 | Einrichtung zum Senden und Empfangen von Radarwellen, insbesondere für einen Abstandssensor |
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Family Applications (1)
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DE19731085A Withdrawn DE19731085A1 (de) | 1997-07-19 | 1997-07-19 | Einrichtung zum Senden und Empfangen von Radarwellen, insbesondere für einen Abstandssensor |
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8141 | Disposal/no request for examination |