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汽车雷达介绍

高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶（AD）系统在减少道路事故方面发挥了至关重要的作用。它们可以通过识别车辆周围的障碍物来提高驾驶安全性。在检测过程中，使用了包括摄像头、雷达、声纳和激光雷达在内的多种技术。尽管摄像头和激光雷达具有清晰的视野，但恶劣的天气会降低准确性。此外，声纳系统在嘈杂的环境中会遇到大量误报。因此，不受气候条件和环境噪声的影响是汽车雷达系统的优势。

激光雷达：能够精确地测量距离和检测障碍物的位置，是自动驾驶和高级驾驶辅助系统（ADAS）中的关键组件。
超声波雷达：利用超声波来探测障碍物，通常用于低速行驶和停车时的辅助功能，如倒车雷达。
微波雷达：使用微波信号来探测障碍物，具有更远的探测距离和更高的精度，常用于自适应巡航控制和碰撞预警系统。

汽车雷达的工作原理主要基于电磁波信号或超声波信号的发送与接收。

电磁波信号：雷达设备发送电磁波信号（如微波），当信号遇到目标物体时，物体会反射出回波信号。雷达接收机捕获这些回波信号，并通过分析信号中的时间差和频率差来精确测量与障碍物的距离。
超声波信号：超声波雷达通过发出超声波信号并接收反射回来的信号来探测障碍物。控制器对接收到的回波信号进行数据处理，确定障碍物的位置，并通过显示器或声音提示向驾驶员展示。

微波雷达

汽车雷达根据覆盖范围分为三类，包括短程雷达（SRR）、中程雷达（MRR）和远程雷达（LRR）。

自适应巡航控制、交叉路口警报和停车辅助只是这些系统实施的少数方案。

在早期版本中，每个场景都使用具有一定波束宽度的天线，这会增加费用，并且在使用三个单独的天线时需要更多空间。因此，汽车制造商一直在尝试减小雷达元件的尺寸。天线之间切换是在单个模块上合并 MRR 和 LRR 的最常用方法之一。尽管集成了 RF 电路，但每个区域都指定了各种天线。

为了规避一些问题，最近开发了一种中远程雷达（MLRR）系统，其中 MRR 和 LRR 使用具有特定辐射方向图的单个天线，称为平肩波束。

参考文献

[1] M. Yousefzadeh, R. Ebrahimzadeh, B. Zakeri, L. Talbi, K. Hettak and H. Boutayeb, "Design of Automotive Radar Antenna for Covering Middle- and Long-Range With Dual-Circular Polarization," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 72, no. 10, pp. 7504-7514, Oct. 2024, doi: 10.1109/TAP.2024.3450321.

来源：微波工程仿真

共享孔径的设计方法

孔径共享方法是一种在多任务系统中提高资源利用效率的关键技术，尤其在雷达、通信、电子战等领域有广泛应用。目录孔径共享方法孔径共享设计的概念、意义以及未来发展参考文献 IntroductionAs shown below👇孔径共享方法实现孔径共享天线的3种方法，1、在低频天线的孔径内加入高频辐射孔径。例如，Y.-X. Sun等人在较高频段工作的偶极子天线加入电磁偶极子的中心槽中，形成用于 5G 应用的紧凑型双微波/毫米波天线。该方法中，由于尺寸相对较小，高频天线在低频下对天线性能没有影响。然而，由于增益有限，上述这些设计几乎不能应用于毫米波频谱。2、将一种天线模式实现到另一种具有孔径共享结构的天线中。J. F. Zhang等在以较低频率工作的贴片天线的顶部引入了一个具有较高工作频率的缝隙阵列。L. Y. Feng等通过将微波单极子模式引入毫米波平面八木宇田天线，实现了具有大频率比的单馈双频天线。G. Yang 等通过Luneburg len模式和贴片模式在同一个光圈中共同设计。但是，这些类型天线的大多数示例产生的带宽和增益有限。3、通过设计具有双频带响应的超表面来实现高增益共孔径天线。J. Zhu等将部分反射表面（PRS）和菲涅耳带板透镜杂化在一起，升级为一种复合超表面，同时作为sub-6 GHz FPC天线和毫米波FZP透镜的PRS，双频互干扰小。这些天线中的大多数都是线性双极化的。孔径共享设计的概念、意义以及未来发展孔径共享，在天线设计中，指的是多个天线或天线阵列共享同一个物理孔径。这种方法有助于减小天线系统的总体积和重量，同时提高系统的多功能性和集成度。它对于提高天线系统的性能、降低成本以及满足现代通信系统对小型化、多功能化的需求具有重要意义。尽管孔径共享技术在天线设计中具有显著的优势，但仍面临一些挑战。例如，如何优化孔径共享算法以提高系统的性能和精度；如何降低孔径共享带来的干扰和噪声；以及如何实现更高效的孔径利用和多功能集成等。未来，随着材料科学、微电子技术以及计算技术的不断发展，孔径共享技术有望在天线设计中实现更广泛的应用和更深入的发展。参考文献 [1] Z. -G. Liu, R. -J. Yin and W. -B. Lu, "A Novel Dual-Band Shared-Aperture Antenna Based on Folded Reflectarray and Fabry–Perot Cavity," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 70, no. 11, pp. 11177-11182, Nov. 2022, doi: 10.1109/TAP.2022.3195552. [2] Q. -Y. Guo, P. Chen, M. Liang, G. -H. Sun and G. -B. Wu, "A High-Gain Aperture-Shared Dual-Band Circularly Polarized Antenna Using Polarizer Integrated Dual-Functional Surface," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 72, no. 9, pp. 6886-6896, Sept. 2024, doi: 10.1109/TAP.2024.3420123. 来源：微波工程仿真