(57)【要約】  伝送アンテナの第１のアレイ及び受信アンテナの第１のアレイを含むＲＦレーダーであって、伝送アンテナの第１のアレイの伝送アンテナは第１の距離だけ互いに間隔を隔て、受信アンテナの第１のアレイの受信アンテナは第２の距離だけ互いに間隔を隔て、第１の距離及び第２の距離の各々は２分の１波長より長く、第１の距離は第２の距離と異なり、第２の距離に対する第１の距離の比率は整数ではなく、また、第１の距離に対する第２の距離の比率は整数ではないＲＦレーダーである。
2020521941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数（ＲＦ）レーダーであって、
伝送アンテナの第１のアレイ及び受信アンテナの第１のアレイを備え、
伝送アンテナの前記第１のアレイの伝送アンテナが第１の距離だけ互いに間隔を隔て、
受信アンテナの前記第１のアレイの受信アンテナが第２の距離だけ互いに間隔を隔て、
前記第１の距離及び前記第２の距離の各々が２分の１波長より長く、
前記第１の距離が前記第２の距離と異なり、
前記第２の距離に対する前記第１の距離の比率が整数ではなく、
前記第１の距離に対する前記第２の距離の比率が整数ではない
無線周波数（ＲＦ）レーダー。
【請求項２】
前記第１の距離及び前記第２の距離が２波長以上である、請求項１に記載の無線周波数レーダー。
【請求項３】
前記第２の距離が前記第１の距離の７５パーセントである、請求項１に記載のＲＦレーダー。
【請求項４】
前記第１の距離が２波長以上であり、前記第２の距離が前記第１の距離の７５パーセントである、請求項１に記載のＲＦレーダー。
【請求項５】
前記第２の距離が２波長未満である、請求項４に記載のＲＦレーダー。
【請求項６】
伝送アンテナの前記第１のアレイの伝送アンテナがホーン・アンテナであり、受信アンテナの前記第１のアレイの受信アンテナがホーン・アンテナである、請求項１に記載のＲＦレーダー。
【請求項７】
受信アンテナの前記第１のアレイに結合される受信導波路の第１のアレイを備える、請求項１に記載のＲＦレーダー。
【請求項８】
導波路の前記第１のアレイの受信導波路が、第１の構造要素内に形成された空洞及び第２の構造要素中に形成されるカバーから形成される、請求項７に記載のＲＦレーダー。
【請求項９】
前記第１の構造要素が前記レーダーのハウジングである、請求項８に記載のＲＦレーダー。
【請求項１０】
前記第２の構造要素が導電平面である、請求項９に記載のＲＦレーダー。
【請求項１１】
伝送アンテナの前記第１のアレイに結合される伝送導波路の第１のアレイを備える、請求項１に記載のＲＦレーダー。
【請求項１２】
導波路の前記第１のアレイの伝送導波路が、第１の構造要素内に形成された空洞及び第２の構造要素中に形成されるカバーから形成される、請求項１１に記載のＲＦレーダー。
【請求項１３】
前記第１の構造要素が前記レーダーのハウジングである、請求項１２に記載のＲＦレーダー。
【請求項１４】
前記第２の構造要素が導電平面である、請求項９に記載のＲＦレーダー。
【請求項１５】
伝送アンテナの前記第１のアレイの伝送アンテナがホーン・アンテナであり、受信アンテナの前記第１のアレイの受信アンテナがホーン・アンテナである、請求項１に記載のＲＦレーダー。
【請求項１６】
伝送アンテナの前記第１のアレイの伝送アンテナが印刷されたアンテナであり、受信アンテナの前記第１のアレイの受信アンテナが印刷されたアンテナである、請求項１に記載のＲＦレーダー。
【請求項１７】
伝送アンテナの前記第１のアレイが受信アンテナの前記第１のアレイに対して平行である、請求項１に記載のＲＦレーダー。
【請求項１８】
伝送アンテナの前記第１のアレイ及び受信アンテナの前記第１のアレイが、単一の伝送アンテナ及び受信アンテナの非一様なアレイによって形成されるＲＦチャネルと等価であるＲＦチャネルを形成するように構成される、請求項１に記載のＲＦレーダー。
【請求項１９】
伝送アンテナの第２のアレイ及び受信アンテナの第２のアレイをさらに備え、
伝送アンテナの前記第２のアレイの伝送アンテナが第３の距離だけ互いに間隔を隔て、
受信アンテナの前記第２のアレイの受信アンテナが第４の距離だけ互いに間隔を隔て、
前記第３の距離及び前記第４の距離の各々が２分の１波長より長く、
前記第３の距離が前記第４の距離と異なり、
前記第４の距離に対する前記第３の距離の比率が整数ではなく、
前記第３の距離に対する前記第４の距離の比率が整数でない、
請求項１に記載のＲＦレーダー。
【請求項２０】
伝送アンテナの前記第１のアレイが受信アンテナの前記第１のアレイに対して平行であり、伝送アンテナの前記第２のアレイが受信アンテナの前記第２のアレイに対して平行である、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項２１】
前記第３の距離及び前記第４の距離が２波長以上である、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項２２】
前記第４の距離が前記第３の距離の７５パーセントである、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項２３】
前記第３の距離が２波長以上であり、前記第４の距離が前記第３の距離の７５パーセントである、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項２４】
前記第４の距離が２波長未満である、請求項２３に記載のＲＦレーダー。
【請求項２５】
伝送アンテナの前記第２のアレイの伝送アンテナがホーン・アンテナであり、受信アンテナの前記第２のアレイの受信アンテナがホーン・アンテナである、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項２６】
伝送アンテナの前記第２のアレイの伝送アンテナが印刷されたアンテナであり、受信アンテナの前記第２のアレイの受信アンテナが印刷されたアンテナである、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項２７】
受信アンテナの前記第２のアレイに結合される受信導波路の第２のアレイを備える、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項２８】
受信導波路の前記第２のアレイの受信導波路が、第３の構造要素内に形成された空洞及び第４の構造要素中に形成されるカバーから形成される、請求項２７に記載のＲＦレーダー。
【請求項２９】
受信導波路の前記第２のアレイの受信導波路が、第３の構造要素内に形成された空洞及び第２の構造要素中に形成されるカバーから形成される、請求項２７に記載のＲＦレーダー。
【請求項３０】
伝送アンテナの前記第１のアレイ及び受信アンテナの前記第１のアレイが、伝送アンテナの前記第２のアレイ及び受信アンテナの前記第２のアレイに対して直角である、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項３１】
伝送アンテナの前記第１のアレイ、受信アンテナの前記第１のアレイ、伝送アンテナの前記第２のアレイ及び受信アンテナの前記第２のアレイが前記ＲＦレーダーの電気回路を取り囲み、前記電気回路がデジタル・プロセッサ及び無線周波数回路を含む、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項３２】
伝送アンテナの前記第２のアレイの前記伝送アンテナが伝送アンテナの前記第１のアレイの前記伝送アンテナより短く、受信アンテナの前記第２のアレイの前記受信アンテナが受信アンテナの前記第１のアレイの前記受信アンテナより短い、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項３３】
受信アンテナの前記第１のアレイが受信トランジションの第１のアレイを介して受信導波路の第１のアレイに結合され、受信トランジションの前記第１のアレイが受信マイクロストリップの第１のアレイに結合され、受信アンテナの前記第２のアレイがトランジションの第２のアレイを介して受信導波路の第２のアレイに結合され、受信トランジションの前記第２のアレイが受信マイクロストリップの第２のアレイに結合され、受信マイクロストリップの前記第１のアレイ及び受信マイクロストリップの前記第２のアレイが第１の平面に位置決めされ、受信導波路の前記第１のアレイ及び前記第１のアレイが受信導波路の前記第２のアレイ及び受信トランジションの前記第２のアレイとは異なる平面に配置される、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項３４】
受信マイクロストリップの前記第１のアレイ及び第２のアレイが支持要素に接続され、受信導波路の前記第１のアレイ及び第２のアレイが前記支持要素の反対側の面に配置される、請求項３３に記載のＲＦレーダー。
【請求項３５】
前記支持要素が印刷回路基板である、請求項３４に記載のＲＦレーダー。
【請求項３６】
伝送アンテナの前記第１のアレイが伝送トランジションの第１のアレイを介して伝送導波路の第１のアレイに結合され、伝送トランジションの前記第１のアレイが伝送マイクロストリップの第１のアレイに結合され、伝送アンテナの前記第２のアレイがトランジションの第２のアレイを介して伝送導波路の第２のアレイに結合され、伝送トランジションの前記第２のアレイが伝送マイクロストリップの第２のアレイに結合され、伝送マイクロストリップの前記第１のアレイ及び伝送マイクロストリップの前記第２のアレイが第１の平面に位置決めされ、伝送導波路の前記第１のアレイ及び伝送導波路の前記第２のアレイ並びに伝送トランジションの前記第２のアレイが、  、請求項１９に記載のＲＦレーダー。
【請求項３７】
伝送マイクロストリップの前記第１のアレイ及び第２のアレイが支持要素に接続され、伝送導波路の前記第１のアレイ及び第２のアレイが前記支持要素の反対側の面に配置される、請求項３３に記載のＲＦレーダー。
【請求項３８】
前記支持要素が印刷回路基板である、請求項３７に記載のＲＦレーダー。
【請求項３９】
受信アンテナの前記第１のアレイ及び伝送アンテナの前記第１のアレイが統合される、請求項１に記載のＲＦレーダー。
【請求項４０】
無線周波数（ＲＦ）レーダーを動作させるための方法であって、
第１の送信ＲＦ信号を前記ＲＦレーダーの伝送アンテナの第１のアレイから送信するステップと、
前記第１の送信ＲＦ信号の送信の結果として、第１の受信ＲＦ信号を前記ＲＦレーダーの受信アンテナの第１のアレイから受信するステップと
を含み、
伝送アンテナの前記第１のアレイの伝送アンテナが第１の距離だけ互いに間隔を隔て、
受信アンテナの前記第１のアレイの受信アンテナが第２の距離だけ互いに間隔を隔て、
前記第１の距離及び前記第２の距離の各々が２分の１波長より長く、
前記第１の距離が前記第２の距離と異なり、
前記第２の距離に対する前記第１の距離の比率が整数ではなく、
前記第１の距離に対する前記第２の距離の比率が整数ではない
方法。
【請求項４１】
前記第１の受信ＲＦ信号は、前記無線周波数レーダーの視野内に位置決めされる対象から受信される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記方法が、前記対象に関する情報を決定するために前記第１の受信ＲＦ信号を処理するステップを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記第１の送信ＲＦ信号の送信の結果として、第２の受信ＲＦ信号を前記無線周波数レーダーの受信アンテナの第２のアレイから受信するステップをさらに含み、受信アンテナの前記第２のアレイが受信アンテナの前記第１のアレイに向けて配向され、また、伝送アンテナの前記第１のアレイに向けて配向される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
第２の送信ＲＦ信号を前記ＲＦレーダーの伝送アンテナの第２のアレイから送信するステップと、
前記第２の送信ＲＦ信号の送信の結果として、前記ＲＦレーダーの受信アンテナの前記第１のアレイによって第３の受信ＲＦ信号を受信するステップと、
前記第２の送信ＲＦ信号の送信の結果として、前記ＲＦレーダーの受信アンテナの前記第２のアレイによって第４の受信ＲＦ信号を受信するステップと
をさらに含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記方法が、前記対象に関する情報を決定するために、前記第１の受信ＲＦ、前記第２のＲＦ受信信号、前記第３のＲＦ受信信号及び前記第４のＲＦ受信信号を処理するステップを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４６】
伝送アンテナの前記第１のアレイ及び受信アンテナの前記第１のアレイのうちの少なくとも一方が、伝送アンテナの前記第２のアレイ及び受信アンテナの前記第２のアレイのうちの少なくとも一方に向けて配向される、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記第１の受信信号、前記第２の受信信号、前記第３の受信信号及び前記第４の受信信号を処理することによって前記ＲＦレーダーの空間曖昧性を解決するステップを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記空間曖昧性を解決する前記ステップが、前記第１の受信信号に関連する空間曖昧性、前記第２の受信信号に関連する空間曖昧性、前記第３の受信信号に関連する空間曖昧性及び前記第４の受信信号に関連する空間曖昧性の間の差に基づく、請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
前記処理ステップが最小分散無歪み応答（ＭＶＤＲ）ビーム形成を適用するステップを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５０】
前記処理ステップが線形ビーム形成を適用するステップを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５１】
前記処理ステップが、最小分散無歪み応答（ＭＶＤＲ）ビーム形成を適用するステップ及び線形ビーム形成を適用するステップを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５２】
無線周波数（ＲＦ）ユニットであって、
伝送アンテナの第１のアレイ及び受信アンテナの第１のアレイを備え、
伝送アンテナの前記第１のアレイの伝送アンテナが第１の距離だけ互いに間隔を隔て、
受信アンテナの前記第１のアレイの受信アンテナが第２の距離だけ互いに間隔を隔て、
前記第１の距離及び前記第２の距離の各々が２分の１波長より長く、
前記第１の距離が前記第２の距離と異なり、
前記第２の距離に対する前記第１の距離の比率が整数ではなく、
前記第１の距離に対する前記第２の距離の比率が整数ではない
無線周波数（ＲＦ）ユニット。
【請求項５３】
無線周波数（ＲＦ）レーダーであって、
伝送アンテナの第１のアレイと、
受信アンテナの第１のアレイと、
伝送アンテナの第２のアレイと、
受信アンテナの第２のアレイと、
受信マイクロストリップの第１のアレイと、
受信マイクロストリップの第２のアレイと、
伝送マイクロストリップの第１のアレイと、
伝送マイクロストリップの第２のアレイと
を備え、
受信アンテナの前記第１のアレイが受信トランジションの第１のアレイを介して受信導波路の第１のアレイに結合され、
伝送アンテナの前記第１のアレイが伝送トランジションの第１のアレイを介して伝送導波路の第１のアレイに結合され、
受信アンテナの前記第２のアレイが受信トランジションの第２のアレイを介して受信導波路の第２のアレイに結合され、
伝送アンテナの前記第２のアレイが伝送トランジションの第２のアレイを介して伝送導波路の第２のアレイに結合され、
受信マイクロストリップの前記第１のアレイ及び受信マイクロストリップの前記第２のアレイが、受信マイクロストリップの前記第１のアレイ及び受信マイクロストリップの前記第２のアレイを支持する支持要素の同じ面に配置され、
受信アンテナの前記第１のアレイが受信アンテナの前記第２のアレイに対して非平行である
無線周波数（ＲＦ）レーダー。
【請求項５４】
受信トランジションの前記第１のアレイ及び受信トランジションの前記第２のアレイが前記支持要素の反対側の面に配置される、請求項５３に記載のＲＦレーダー。
【請求項５５】
前記支持要素の一部を貫通する空洞を備え、受信マイクロストリップの第１のアレイ及び受信マイクロストリップの前記第２のアレイのうちの少なくとも一方からの受信マイクロストリップが前記空洞の近傍に位置決めされる、請求項５４に記載のＲＦレーダー。
【請求項５６】
伝送マイクロストリップの前記第１のアレイ及び伝送マイクロストリップの前記第２のアレイが前記支持要素の同じ面に配置され、伝送アンテナの前記第１のアレイが伝送アンテナの前記第２のアレイに対して非平行である、請求項５３に記載のＲＦレーダー。
【請求項５７】
伝送トランジションの前記第１のアレイ及び伝送トランジションの前記第２のアレイが前記支持要素の反対側の面に配置される、請求項５３に記載のＲＦレーダー。
【請求項５８】
前記支持要素の一部を貫通する空洞を備え、伝送マイクロストリップの前記第１のアレイ及び伝送マイクロストリップの前記第２のアレイのうちの少なくとも一方からの伝送マイクロストリップが前記空洞の近傍に位置決めされる、請求項５７に記載のＲＦレーダー。
【請求項５９】
無線周波数（ＲＦ）レーダー・ユニットであって、
第１の対象と、
第２の対象と、
中間表面と、
複数のマイクロストリップと
を備え、
第１の導波路が、前記第１の対象内に形成された空洞から、前記中間要素中に形成された第１のカバーによって形成され、
第２の導波路が、前記第２の対象内に形成された空洞から、前記中間要素中に形成された第２のカバーによって形成され、
前記複数のマイクロストリップのうちのいくつかのマイクロストリップが、第１のトランジションを介して前記第１の導波路に結合され、前記複数のマイクロストリップのうちのいくつかの他のマイクロストリップが、第２のトランジションを介して前記第２の導波路に結合される
無線周波数（ＲＦ）レーダー・ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、２０１６年１２月２９日に出願した米国仮特許６２／４３９９１３の優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
進歩したレーダー・システムは、現在、Ｎｔ個の送信機アンテナ（Ｔｘとして略称される）が送信し、また、Ｎｒ個の受信機アンテナ（Ｒｘとして略称される）が受信する、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ：多重入力多重出力）と呼ばれる概念を使用している。このようなアンテナ・アレイは、数学的には仮想ＳＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ  ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ：単一入力多重出力）アンテナ・アレイと等価であることはよく知られている。仮想アレイにはＮｔ＊Ｎｒ個の受信アンテナ及び１個の送信アンテナが存在している。仮想アレイでは、個々のアンテナ座標（Ｘ、Ｙ）は、ＴｘアンテナとＲｘアンテナの合計であり、仮想アレイではＴｘアンテナとＲｘアンテナのあらゆる組合せが存在する。従来技術による構成（図１に示されている）は、ｄによって分離されたＲｘアンテナの一様なアレイと隣り合わせに、ｄ＊Ｎｒによって分離された数個のＴｘアンテナからなっており、ｄは典型的には０．５λであり、λは波長である。結果として得られる仮想アレイは、Ｎｔ＊Ｎｒ個のアンテナの一様なアレイである。この従来のアレイは、空間のためには最適ではない。さらに、標準印刷回路基板（ＰＣＢ：ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）上のプリントとしてアンテナを製造し、且つ、同じ基板上のアンテナに供給し、或いは同じ基板上のアンテナによって供給される集積回路（ＩＣ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を適合することは、コスト節約の点で有利である。
【０００３】
従来のアンテナ製造方法にはいくつかの欠点がある。第１に、印刷されたアンテナは、効率がより低く、また、副ローブがより高い。第２に、印刷されたアンテナは、超短波マイクロ波の性能に影響を及ぼす製造変動が大きい。第３に、Ｔｘチップ又はＲｘチップからアンテナまでの線路の損失が大きく、また、スプリアス放射が大きい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーダー・ユニット及び／又はレーダーを提供することができる。レーダー・ユニットはレーダーの一部であってもよく、或いはレーダーであってもよい。レーダーは無線周波数（ＲＦ：ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）レーダーであるが、追加及び／又は他の周波数帯域で動作することも可能である。レーダー・ユニットはアンテナ・アレイを含むことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
伝送アンテナの第１のアレイ及び受信アンテナの第１のアレイを含むことができるレーダーであって、伝送アンテナの第１のアレイの伝送アンテナは第１の距離だけ互いに間隔を隔てることができ、受信アンテナの第１のアレイの受信アンテナは第２の距離だけ互いに間隔を隔てることができ、第１の距離及び第２の距離の各々は２分の１波長より長く、第１の距離は第２の距離と異なり、第２の距離に対する第１の距離の比率は整数でなくてもよく、また、第１の距離に対する第２の距離の比率は整数でなくてもよいレーダーを提供することができる。
【０００６】
第１の距離及び第２の距離は２波長以上であってもよい。
【０００７】
第２の距離は第１の距離の７５パーセントであってもよい。
【０００８】
第１の距離は２波長以上であってもよく、また、第２の距離は第１の距離の７５パーセントであってもよい。
【０００９】
第２の距離は２波長未満であってもよい。
【００１０】
伝送アンテナの第１のアレイの伝送アンテナはホーン・アンテナであってもよく、また、受信アンテナの第１のアレイの受信アンテナはホーン・アンテナであってもよい。
【００１１】
レーダーは、受信アンテナの第１のアレイに結合することができる受信導波路の第１のアレイを含むことができる。
【００１２】
導波路の第１のアレイの受信導波路は、第１の構造要素内に形成された空洞及び第２の構造要素中に形成することができるカバーから形成することができる。
【００１３】
第１の構造要素はレーダーのハウジングであってもよい。
【００１４】
第２の構造要素は導電平面であってもよい。
【００１５】
レーダーは、伝送アンテナの第１のアレイに結合することができる伝送導波路の第１のアレイを含むことができる。
【００１６】
導波路の第１のアレイの伝送導波路は、第１の構造要素内に形成された空洞及び第２の構造要素中に形成することができるカバーから形成することができる。
【００１７】
第１の構造要素はレーダーのハウジングであってもよい。
【００１８】
第２の構造要素は導電平面であってもよい。
【００１９】
伝送アンテナの第１のアレイの伝送アンテナはホーン・アンテナであってもよく、また、受信アンテナの第１のアレイの受信アンテナはホーン・アンテナであってもよい。
【００２０】
伝送アンテナの第１のアレイの伝送アンテナは印刷されたアンテナであってもよく、また、受信アンテナの第１のアレイの受信アンテナは印刷されたアンテナであってもよい。
【００２１】
伝送アンテナの第１のアレイは、受信アンテナの第１のアレイに対して平行であってもよい。
【００２２】
伝送アンテナの第１のアレイ及び受信アンテナの第１のアレイは、単一の伝送アンテナ及び受信アンテナの非一様なアレイによって形成されるチャネルと等価であってもよいチャネルを形成するように構成することができる。
【００２３】
レーダーは、伝送アンテナの第２のアレイ及び受信アンテナの第２のアレイを含むことができ、伝送アンテナの第２のアレイの伝送アンテナは、第３の距離だけ互いに間隔を隔てることができ、受信アンテナの第２のアレイの受信アンテナは、第４の距離だけ互いに間隔を隔てることができ、第３の距離及び第４の距離の各々は２分の１波長より長く、第３の距離は第４の距離と異なり、第４の距離に対する第３の距離の比率は整数でなくてもよく、また、第３の距離に対する第４の距離の比率は整数でなくてもよい。
【００２４】
伝送アンテナの第１のアレイは、受信アンテナの第１のアレイに対して平行であってもよく、また、伝送アンテナの第２のアレイは、受信アンテナの第２のアレイに対して平行であってもよい。
【００２５】
第３の距離及び第４の距離は２波長以上であってもよい。
【００２６】
第４の距離は第３の距離の７５パーセントであってもよい。
【００２７】
第３の距離は２波長以上であってもよく、また、第４の距離は第３の距離の７５パーセントであってもよい。
【００２８】
第４の距離は２波長未満であってもよい。
【００２９】
伝送アンテナの第２のアレイの伝送アンテナはホーン・アンテナであってもよく、また、受信アンテナの第２のアレイの受信アンテナはホーン・アンテナであってもよい。
【００３０】
伝送アンテナの第２のアレイの伝送アンテナは印刷されたアンテナであってもよく、また、受信アンテナの第２のアレイの受信アンテナは印刷されたアンテナであってもよい。
【００３１】
レーダーは、受信アンテナの第２のアレイに結合することができる受信導波路の第２のアレイを含むことができる。
【００３２】
受信導波路の第２のアレイの受信導波路は、第３の構造要素内に形成された空洞及び第４の構造要素中に形成することができるカバーから形成することができる。
【００３３】
受信導波路の第２のアレイの受信導波路は、第３の構造要素内に形成された空洞及び第２の構造要素中に形成することができるカバーから形成することができる。
【００３４】
伝送アンテナの第１のアレイ及び受信アンテナの第１のアレイは、伝送アンテナの第２のアレイ及び受信アンテナの第２のアレイに対して直角であってもよい。
【００３５】
伝送アンテナの第１のアレイ、受信アンテナの第１のアレイ、伝送アンテナの第２のアレイ及び受信アンテナの第２のアレイはレーダーの電気回路を取り囲み、電気回路は、デジタル・プロセッサ及び無線周波数回路を含むことができる。
【００３６】
伝送アンテナの第２のアレイの伝送アンテナは、伝送アンテナの第１のアレイの伝送アンテナより短くすることができ、また、受信アンテナの第２のアレイの受信アンテナは、受信アンテナの第１のアレイの受信アンテナより短くすることができる。
【００３７】
受信アンテナの第１のアレイは、受信トランジションの第１のアレイを介して受信導波路の第１のアレイに結合することができ、受信トランジションの第１のアレイは受信マイクロストリップの第１のアレイに結合することができ、受信アンテナの第２のアレイは、トランジションの第２のアレイを介して受信導波路の第２のアレイに結合することができ、受信トランジションの第２のアレイは受信マイクロストリップの第２のアレイに結合することができ、受信マイクロストリップの第１のアレイ及び受信マイクロストリップの第２のアレイは第１の平面に位置決めすることができ、受信導波路の第１のアレイ及び第１のアレイは、受信導波路の第２のアレイ及び受信トランジションの第２のアレイとは異なる平面に配置することができる。
【００３８】
受信マイクロストリップの第１のアレイ及び第２のアレイは支持要素に接続することができ、受信導波路の第１のアレイ及び第２のアレイは、支持要素の反対側の面に配置することができる。
【００３９】
支持要素は印刷回路基板であってもよい。
【００４０】
伝送アンテナの第１のアレイは、伝送トランジションの第１のアレイを介して伝送導波路の第１のアレイに結合することができ、伝送トランジションの第１のアレイは伝送マイクロストリップの第１のアレイに結合することができ、伝送アンテナの第２のアレイは、トランジションの第２のアレイを介して伝送導波路の第２のアレイに結合することができ、伝送トランジションの第２のアレイは伝送マイクロストリップの第２のアレイに結合することができ、伝送マイクロストリップの第１のアレイ及び伝送マイクロストリップの第２のアレイは第１の平面に位置決めすることができ、伝送導波路の第１のアレイ及び伝送導波路の第２のアレイ並びに伝送トランジションの第２のアレイは、。
【００４１】
伝送マイクロストリップの第１のアレイ及び第２のアレイは支持要素に接続することができ、伝送導波路の第１のアレイ及び第２のアレイは、支持要素の反対側の面に配置することができる。
【００４２】
支持要素は印刷回路基板であってもよい。
【００４３】
受信アンテナの第１のアレイ及び伝送アンテナの第１のアレイは統合することができる。
【００４４】
発明の概要の上記段落のうちのいずれかで例証されたレーダーを動作させるための方法、及び本明細書において例証されている任意のレーダーを動作させるための方法を提供することができる。レーダーの動作は、（少なくとも）信号を送信するステップ及び信号を受信するステップを含むことができる。
【００４５】
レーダーを動作させるための方法を提供することができ、方法は、第１の送信信号をレーダーの伝送アンテナの第１のアレイから送信するステップと、第１の送信信号の送信の結果として、第１の受信信号をレーダーの受信アンテナの第１のアレイから受信するステップとを含むことができ、伝送アンテナの第１のアレイの伝送アンテナは第１の距離だけ互いに間隔を隔てることができ、受信アンテナの第１のアレイの受信アンテナは第２の距離だけ互いに間隔を隔てることができ、第１の距離及び第２の距離の各々は２分の１波長より長く、第１の距離は第２の距離と異なり、第２の距離に対する第１の距離の比率は整数でなくてもよく、また、第１の距離に対する第２の距離の比率は整数でなくてもよい。
【００４６】
第１の受信信号は、レーダーの視野内に位置決めすることができる対象から受信することができる。
【００４７】
方法は、対象に関する情報を決定するために第１の受信信号を処理するステップを含むことができる。
【００４８】
方法は、第１の送信信号の送信の結果として、第２の受信信号をレーダーの受信アンテナの第２のアレイから受信するステップを含むことができ、受信アンテナの第２のアレイは受信アンテナの第１のアレイに向けて配向することができ、また、伝送アンテナの第１のアレイに向けて配向することができる。
【００４９】
方法は、第２の送信信号をレーダーの伝送アンテナの第２のアレイから送信するステップと、第２の送信信号の送信の結果として、レーダーの受信アンテナの第１のアレイによって第３の受信信号を受信するステップと、第２の送信信号の送信の結果として、レーダーの受信アンテナの第２のアレイによって第４の受信信号を受信するステップとを含むことができる。
【００５０】
方法は、対象に関する情報を決定するために、第１の受信ＲＦ、第２の受信信号、第３の受信信号及び第４の受信信号を処理するステップを含むことができる。
【００５１】
伝送アンテナの第１のアレイ及び受信アンテナの第１のアレイのうちの少なくとも一方は、伝送アンテナの第２のアレイ及び受信アンテナの第２のアレイのうちの少なくとも一方に向けて配向することができる。
【００５２】
方法は、第１の受信信号、第２の受信信号、第３の受信信号及び第４の受信信号を処理することによってレーダーの空間曖昧性を解決するステップを含むことができる。
【００５３】
空間曖昧性を解決するステップは、第１の受信信号に関連する空間曖昧性、第２の受信信号に関連する空間曖昧性、第３の受信信号に関連する空間曖昧性及び第４の受信信号に関連する空間曖昧性の間の差に基づくことができる。
【００５４】
処理ステップは、最小分散無歪み応答（ＭＶＤＲ：ｍｉｎｉｍｕｍ  ｖａｒｉａｎｃｅ  ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｌｅｓｓ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）ビーム形成を適用するステップを含むことができる。
【００５５】
処理ステップは、線形ビーム形成を適用するステップを含むことができる。
【００５６】
処理ステップは、ＭＶＤＲビーム形成を適用するステップ及び線形ビーム形成を適用するステップを含むことができる。
【００５７】
伝送アンテナの第１のアレイと、受信アンテナの第１のアレイと、伝送アンテナの第２のアレイと、受信アンテナの第２のアレイと、受信マイクロストリップの第１のアレイと、受信マイクロストリップの第２のアレイと、伝送マイクロストリップの第１のアレイと、伝送マイクロストリップの第２のアレイとを含むことができるレーダーであって、受信アンテナの第１のアレイは、受信トランジションの第１のアレイを介して受信導波路の第１のアレイに結合することができ、伝送アンテナの第１のアレイは、伝送トランジションの第１のアレイを介して伝送導波路の第１のアレイに結合することができ、受信アンテナの第２のアレイは、受信トランジションの第２のアレイを介して受信導波路の第２のアレイに結合することができ、伝送アンテナの第２のアレイは、伝送トランジションの第２のアレイを介して伝送導波路の第２のアレイに結合することができ、受信マイクロストリップの第１のアレイ及び受信マイクロストリップの第２のアレイは、受信マイクロストリップの第１のアレイ及び受信マイクロストリップの第２のアレイを支持する支持要素の同じ面に配置することができ、また、受信アンテナの第１のアレイは、受信アンテナの第２のアレイに対して非平行であってもよいレーダーを提供することができる。
【００５８】
受信トランジションの第１のアレイ及び受信トランジションの第２のアレイは、支持要素の反対側の面に配置することができる。
【００５９】
レーダーは、支持要素の一部を貫通する空洞を含むことができ、受信マイクロストリップの第１のアレイ及び受信マイクロストリップの第２のアレイのうちの少なくとも一方からの受信マイクロストリップは、空洞の近傍に位置決めすることができる。
【００６０】
伝送マイクロストリップの第１のアレイ及び伝送マイクロストリップの第２のアレイは、支持要素の同じ面に配置することができ、伝送アンテナの第１のアレイは、伝送アンテナの第２のアレイに対して非平行であってもよい。
【００６１】
伝送トランジションの第１のアレイ及び伝送トランジションの第２のアレイは、支持要素の反対側の面に配置することができる。
【００６２】
レーダーは、支持要素の一部を貫通する空洞を含むことができ、伝送マイクロストリップの第１のアレイ及び伝送マイクロストリップの第２のアレイのうちの少なくとも一方からの伝送マイクロストリップは、空洞の近傍に位置決めすることができる。
【００６３】
第１の対象と、第２の対象と、中間要素と、複数のマイクロストリップとを含むことができるレーダー・ユニットを提供することができる。第１の導波路は、第１の対象内に形成された空洞から、中間要素中に形成された第１のカバーによって形成することができる。第２の導波路は、第２の対象内に形成された空洞から、中間要素中に形成された第２のカバーによって形成することができる。複数のマイクロストリップのうちのいくつかのマイクロストリップは、第１のトランジションを介して第１の導波路に結合することができる。複数のマイクロストリップのうちのいくつかの他のマイクロストリップは、第２のトランジションを介して第２の導波路に結合することができる。
【００６４】
レーダーは前記レーダー・ユニットを含むことができる。レーダー・ユニットは費用有効性が高く、また、製造が容易である。空洞からの導波路の形成は、導波路のフレーム全体を複数のファセットから製造することと比較すると、製造がより安価で、且つ、より単純である。
【００６５】
本発明と見なされる主題は、本明細書の結論部分でとりわけ指摘され、且つ、明確に特許請求されている。しかしながら本発明は、編成及びステップの方法の両方に関して、基板、特徴及びその利点と相俟って、以下の詳細な説明を参照して、添付の図面と共に読むことによって最も良好に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】ＰＣＢ上の印刷されたアンテナを使用した従来のＭＩＭＯレーダー・アンテナ・アレイを示す略図である。
【図２】図１のＭＩＭＯレーダー・アンテナと等価である仮想アレイを示す略図である。
【図３】一次元におけるＭＩＭＯレーダー・アンテナ・アレイの実施例の一実例を示す略図である。
【図４】ウィンドウがない従来技術によるアレイのビーム形成結果を示すグラフである。
【図５】ウィンドウを有する従来技術によるアレイのビーム形成結果を示すグラフである。
【図６】本発明のアレイの好ましい一実施例のビーム形成結果を示すグラフである。
【図７】不正確雑音（ｉｎａｃｃｕｒａｃｉｅｓ  ｎｏｉｓｅ）が追加された従来技術によるアレイの結果を示すグラフである。
【図８】不正確雑音が追加された本発明の例示的アレイの結果を示すグラフである。
【図９】アンテナ・アレイの提案された２Ｄ配置を示す図である。
【図１０】レーダーの様々な部分の実例を示す図である。
【図１１】レーダーの様々な部分の実例を示す図である。
【図１２】レーダーの様々な部分の実例を示す図である。
【図１３】レーダーの様々な部分の実例を示す図である。
【図１４】レーダーの様々な部分の実例を示す図である。
【図１５】レーダーの様々な部分の実例を示す図である。
【図１６】レーダーの様々な部分の実例を示す図である。
【図１７】レーダーの様々な部分の実例を示す図である。
【図１８】レーダーの様々な部分の実例を示す図である。
【図１９】曖昧性の実例を示す図である。
【図２０】方法の実例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
以下の詳細な説明には、本発明の完全な理解を提供するために多数の特定の詳細が示されている。しかしながら本発明は、これらの特定の詳細がなくても実践することができることは当業者には理解されよう。他の実例では、本発明を曖昧にしないために、よく知られている方法、手順及び構成要素は、詳細には説明されていない。
【００６８】
方法に対する本明細書におけるすべての参照は、必要な変更を加えて、その方法を実行することができるシステムに適用されるものとする。
【００６９】
システムに対する本明細書におけるすべての参照は、必要な変更を加えて、そのシステムによって実行することができる方法に適用されるものとする。
【００７０】
様々な構成要素に対する同じ参照番号の割当は、これらの構成要素が互いに類似していることを示し得る。
【００７１】
上記欠点を回避することができるアンテナ及び印刷回路基板（ＰＣＢ）配置を有することができる無線周波数（ＲＦ）レーダーを提供することができる。
【００７２】
アンテナは、効率が高く、利得が大きく、また、製造精度が極めて良好であることで知られているホーン・アンテナであってもよい。別法としては、アンテナはホーン・アンテナとは異なっていてもよく、例えばアンテナは、ホーン・アンテナよりコンパクトであり得るが、利得がより小さい印刷されたアンテナであってもよい。
【００７３】
アンテナは、低損失導波路を使用してＰＣＢに接続することができる。本発明においては、ホーン・アンテナ（他のタイプの高効率アンテナをホーン・アンテナの代わりに使用することも可能である）を有するアンテナ・アレイ構造が開示される。
【００７４】
アンテナとレーダー・チップの間の接続は、２つの層中の湾曲した導波路を使用して実施することができる。
【００７５】
個々の導波路の端部には、マイクロストリップ・トランジションへの導波路が存在している。マイクロストリップは、信号をＰＣＢ上で組み立てられる伝送（Ｔｘ）デバイス又は受信（Ｒｘ）デバイスに引き渡す。
【００７６】
マイクロストリップ接続は、便利にはＰＣＢの１つの層、好ましくは一番上の層の中に置かれる。
【００７７】
ＩＣ及びアンテナの便利な配置を有する一様な最適アレイを提供する短距離レーダー・アプリケーションのためのアレイ配置が提供される。短距離とは、１キロメートル未満、数百メートル未満、１００メートル未満、等々であってもよい。レーダーは車両の中に取り付けることができ、また、自主走行のため、及び／又はドライバー支援アプリケーションのために使用することができる。
【００７８】
本発明の追加特徴は、垂直軸における曖昧性を解決する方法である。
【００７９】
従来技術によるＭＩＭＯアンテナ構成は図１に示されている。個々のアンテナは細長い長方形として表されている。要素の実際の形状は長方形ではあり得ず、多くのアプリケーションの必要に応じて、垂直軸の方向には狭い角度を生成し、水平軸の方向には広い角度を生成するために、実際の形状は水平方向に細長く、且つ、垂直軸の方向に長くなっている。この実例では、間隔が２分の１波長（０．５λ）の４つのＲｘ要素１２がＲｘ側に置かれ、また、Ｔｘ１１の６つの要素がＴｘ側に置かれている。
【００８０】
波長は、送信アンテナによって送信され、或いは受信アンテナによって受信される任意の波長であってもよいが、一般的には、アンテナの波長範囲の中心内に配置される波長を意味している。
【００８１】
ＭＩＭＯ動作は、図２に示されている仮想アレイを生成することになる。仮想アレイは、単一の送信アンテナ及び２４個の受信アンテナを含む。
【００８２】
この仮想アレイは極めて大きく、極めて高い角度分解能を提供し、また、水平軸の方向に良好な一様な間隔を有している。図１の従来の配置の１つの欠点は、アンテナ要素がＰＣＢの上に置かれる場合、アンテナと干渉しない能動構成要素のレイアウトが課題になることである。
【００８３】
本発明のアンテナ・アレイの一実施例は図３に示されている。この構成では、図３のアンテナ・アレイと等価の仮想アレイはもはや一様なアレイではなく、ビーム幅は、その数のアンテナ要素を使用して達成することはほとんど不可能である。
【００８４】
しかしながらアレイの非整数関連分離（ｎｏｎ−ｉｎｔｅｇｅｒ  ｒｅｌａｔｅｄ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）を使用した新規な構成は、要素間の分離がもはや０．５λではなく、したがって製造がより容易になり、また、アンテナ間の漏話がより小さくなり、さらにはアンテナ不正確性に対する感度が低減される、という、最適最新技術ＭＩＭＯ構成に優る２つの利点を提供する。本明細書において例証されているアンテナ分離比率の選択は、大きい分離は依然として曖昧性（いわゆるグレーティング・ローブ）を生成しないことを保証することになる。本発明の別の有利な特徴は、特定の比率を使用することにより、広い角度であってもグレーティング・ローブが存在しないことである。
【００８５】
本出願人らは、図４〜図８の本発明の新規な構成の性能を立証する。
【００８６】
図４には、４つのＴｘアンテナ及び１６個のＲｘアンテナを使用した従来のＭＩＭＯビーム形成（グラフ４０）が示されている。
【００８７】
ＭＩＭＯビーム形成は、１つの送信機及び４×１６個の受信アンテナを含む仮想アレイによって受信される受信信号を表しており、仮想アレイは図１のアレイと等価である。受信アンテナは、Ｔｘアンテナ及びＲｘアンテナの「実」対の異なる対間の異なる伝搬経路（伝送及び受信）間で異なる位相を表す位置に位置決めされる。
【００８８】
図５のグラフ５０は、Ｋａｉｓｅｒウィンドウを使用して、より広い主ローブの代償として副ローブが低減されるＭＩＭＯビーム形成を示したものである。
【００８９】
図６のグラフ６０は、１２個のＴｘ要素、１６個のＲｘ要素を有し、また、分離がそれぞれ２．０λ及び１．５λである本発明のアレイの実例のアレイ応答を示したものである。ここでも同じくウィンドウが適用されているが、仮想アレイが一様ではないため、ウィンドウは、Ｔｘアレイ及びＲｘアレイに個別に適用されている。従来技術によるアレイほどにはアレイ応答が良好ではないこと、また、要素の数がより多いことが分かる。一方、この劣ったアレイは、雑音性能に関していくつかの利点を有している。
【００９０】
図７のグラフ７０は、不正確性が要素利得に追加される際にプロットされる、従来技術によるアレイ応答を示したものである。
【００９１】
グラフ８０は、図６の実例に使用されているアレイと同じである本発明のアレイに同じ不正確性が追加される際の応答を示したものである。このアレイの場合、雑音効果がより小さく、とりわけ、雑音効果が最も重要である主ローブの近辺でより小さいことが分かる。
【００９２】
方位角及び仰角の両方における分解能を提供する２Ｄ配置は図９に示されている。この好ましい実施例では、すべてのアンテナは境界に便利に置かれており、また、すべての電子工学は、長方形の内側に大きな連続空き空間を有している。いくつかのアプリケーションでは、仰角方向に狭い視野（ＦＯＶ：ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  ｖｉｅｗ）が要求され、また、方位角方向に広いＦＯＶが要求される。これは、ｘ軸の方向（水平方向）に細く、また、ｙ軸の方向（垂直方向）に長いアンテナ要素を使用して達成される。
【００９３】
アンテナ要素は、任意の種類の放射要素、パッチ、スロット導波路、等々であってもよい。好ましい実施例では、効率が高く、利得が大きく、帯域幅が広く、また、精度が高いため、ホーン・アンテナが使用されている。ホーン・アンテナ配置の上面図は図９に示されている。
【００９４】
ｘ軸には１６個の受信要素（受信アンテナ９２の第１のアレイの）が１．５λの分離で置かれており、また、その上に１２個の送信要素（伝送アンテナ９１の第１のアレイの）が２．０λの分離で存在している。
【００９５】
ｙ軸には、左側に１６個の受信要素（受信アンテナ９４の第２のアレイの）が１．５λの分離で置かれており、また、右側には１２個の送信要素（伝送アンテナ９３の第２のアレイの）が２．０λの分離で存在している。
【００９６】
この２Ｄ配置は、一番下のＲＸアレイと共に右側のＴｘアレイを使用したＭＩＭＯ動作を同じく許容し、結果として２Ｄの格子を提供するが、グレーティング・ローブを有している。一番上のＴｘアレイは、左側のＲｘアレイと共に、異なるグレーティング・ローブ・パターンを有する別の格子を提供する。すべてのこれらのパターンを組み合わせて、ほとんどの実践的な事例において明確なイメージを提供することができる。
【００９７】
図１０〜図１６は、無線周波数（ＲＦ）レーダーの実例を示したものである。
【００９８】
レーダー１００は以下を含むことができる。
ａ．伝送アンテナ９１の第１のアレイ。
ｂ．受信アンテナ９２の第１のアレイ。
ｃ．伝送アンテナ９３の第２のアレイ。
ｄ．受信アンテナ９４の第２のアレイ。
ｅ．前部レードーム１９０及び後部部分１５０を含むことができるハウジング。
ｆ．プロセッサ、メモリ・ユニットを含むことができる電気回路。電気回路は、アンテナ・アレイ及び１つ又は複数のＰＣＢなどの１つ又は複数の支持要素によって画定される内部空間内に配置することができる。ＰＣＢは、電気回路を支持するための第１のＰＣＢ１２０、及び空洞が形成される第２のＰＣＢ１３０を含む。
ｇ．ＲＦ信号を受信し、そのＲＦ信号を電気信号に変換することができ、及び／又は電気信号を受信し、その電気信号をＲＦ信号に変換することができる無線周波数回路。
ｈ．（ｉ）無線周波数回路からのＲＦ信号を伝送アンテナの第１のアレイ及び／又は第２のアレイに運搬するため、及び／又は（ｉｉ）第１の受信アレイ及び／又は第２の受信アレイからのＲＦ信号を無線周波数回路に運搬するための１つ又は複数のＲＦ分配ユニット。
【００９９】
電気回路、無線周波数回路は、集合的に１１０で表されている。
【０１００】
アンテナ・アレイは、ホーン・アンテナ又は任意の他のアンテナを含むことができる。図１０〜図１７はホーン・アンテナを示したものである。
【０１０１】
伝送アンテナの第１のアレイの伝送アンテナは、第１の距離Ｄ１だけ互いに間隔を隔てることができる。受信アンテナの第１のアレイの受信アンテナは、第２の距離Ｄ２だけ互いに間隔を隔てることができる。Ｄ１及びＤ２は２分の１波長より長くてもよく、例えば１波長より長くても、また、２波長以上であってもよい。Ｄ１はＤ２と異なっている。Ｄ２とＤ１の間の比率（Ｄ２／Ｄ１）は整数ではない。Ｄ１とＤ２の間の比率（Ｄ１／Ｄ２）も同じく整数ではない。
【０１０２】
非制限の実例の場合、Ｄ２は０．７５＊Ｄ１であってもよい。とりわけＤ１は２波長に等しくてもよく、また、Ｄ２は１・１／２波長に等しくてもよい。
【０１０３】
伝送アンテナの第２のアレイの伝送アンテナは、第３の距離Ｄ３だけ互いに間隔を隔てることができる。受信アンテナの第２のアレイの受信アンテナは、第４の距離Ｄ４だけ互いに間隔を隔てることができる。Ｄ３及びＤ４は２分の１波長より長くてもよく、とりわけ１波長より長くても、また、２波長以上であってもよい。Ｄ３はＤ４と異なっている。Ｄ４とＤ３の間の比率（Ｄ４／Ｄ３）は整数ではない。Ｄ３とＤ４の間の比率（Ｄ３／Ｄ４）も同じく整数ではない。
【０１０４】
非制限の実例の場合、Ｄ４は０．７５＊Ｄ３であってもよい。とりわけＤ３は２波長に等しくてもよく、また、Ｄ４は１・１／２波長に等しくてもよい。
【０１０５】
１つ又は複数のＲＦ分配ユニットは、導波路、伝送及びマイクロストリップ、又は任意の他のＲＦ運搬要素を含むことができる。
【０１０６】
例えば１つ又は複数のＲＦ分配ユニットは、
ａ．受信マイクロストリップ１５１の第１のアレイ
ｂ．受信マイクロストリップ１５２の第２のアレイ
ｃ．伝送マイクロストリップ１５３の第１のアレイ
ｄ．伝送マイクロストリップ１５４の第２のアレイ
を含むことができる。
【０１０７】
受信アンテナの第１のアレイは、受信トランジションの第１のアレイを介して受信導波路の第１のアレイに結合することができる。伝送アンテナの第１のアレイは、伝送トランジションの第１のアレイを介して伝送導波路の第１のアレイに結合することができる。受信アンテナの第２のアレイは、受信トランジションの第２のアレイを介して受信導波路の第２のアレイに結合することができる。伝送アンテナの第２のアレイは、伝送トランジションの第２のアレイを介して伝送導波路の第２のアレイに結合することができる。
【０１０８】
トランジションの実例は図１６〜図１７に提供されている。
【０１０９】
本発明の実施例によれば、導波路は、アンテナ（受信アンテナ及び伝送アンテナ）の他のアレイに対して非平行であるアンテナ（受信アンテナ及び伝送アンテナのアレイに、又はアレイからＲＦ信号を運搬するはずである。導波路は、異なる平面に実現することができ、また、互いに交差することはない。例えば伝送導波路の第１のアレイ及び受信導波路の第１のアレイは、支持要素１４０の一方の面１４１に位置決めすることができ、一方、伝送導波路の第２のアレイ及び受信導波路の第２のアレイは、支持要素１４０の反対側の面１４２に位置決めすることができる。
【０１１０】
製造コストを削減し、レーダーのサイズを縮小し、また、より安定したホーン・アンテナを提供するために、ホーン・アンテナは、カバーによって密閉することができる空洞から形成することができる。カバーは、導電材料でコーティングされる（少なくとも部分的に）ＰＣＢ１４０、又は空洞と一致するカバーを有するＰＣＢなどの支持要素の中に含めることができる。
【０１１１】
本発明の実施例によれば、いくつかの空洞はハウジング１５０の後部部分に形成され、また、カバーは、ＰＣＢ１３０などの支持要素のバックプレーン中に形成される。他の空洞は、別の支持要素の中に形成され、且つ、ＰＣＢのもう一方の面に形成されたカバーによって密閉される。
【０１１２】
マイクロストリップはＰＣＢの任意の面に形成することができる。例えばマイクロストリップは、ＰＣＢの互いに反対側の両方の面に形成することができるが、ＰＣＢの一方の面のみに形成することも可能である。
【０１１３】
トランジションはＰＣＢの両方の面に形成することができ、また、マイクロストリップと導波路の間に結合される。トランジションは、ＰＣＢの両方の面の導波路に結合される。トランジションは、マイクロストリップの端部が位置決めされる空間を画定することができる。トランジションは、ＰＣＢの両方の面に位置決めすることができる２つの部分を含み、また、導電ビアがＰＣＢを貫通することができ、それによりマイクロストリップの端部を導電ケージで取り囲むことができる。
【０１１４】
マイクロストリップは、トランジションの任意の部分のすぐ近くに存在し得る。また、導波路はトランジションの任意の部分に接続することができる。マイクロストリップ及び導波路がＰＣＢの反対側の面に位置決めされる場合、損失を小さくするために、導波路と対向しているＰＣＢの面から、ＰＣＢの一部のみを貫通する部分空洞を形成することができるが、このような空洞は任意選択である。
【０１１５】
図１７は、上部平面１４１、下部平面１４１及び開口（空洞）１４３を有するＰＣＢ１４０などの支持要素を示したものである。
【０１１６】
マイクロストリップ１８５及び１８６は上部表面に位置決めされている。開口１４３はＰＣＢ１４０を部分的に貫通している。
【０１１７】
トランジション１８０は、マイクロストリップ１８５の一部を取り囲む上部部分１８１を有しており、また、下部部分１８４を同じく有している。導電ビア１８９などの導電要素はＰＣＢ１４０を貫通することができ、また、トランジション１８０の部分１８１及び１８４に結合されている。
【０１１８】
トランジション１８０’は、マイクロストリップ１８６の一部を取り囲む上部部分１８３を有しており、また、下部部分１８２を同じく有している。導電ビアなどの導電要素はＰＣＢ１４０を貫通することができ、また、トランジション１８０’の部分１８２及び１８３に結合されている。
【０１１９】
図１７は、空洞１４３の上に位置決めされるマイクロストリップ１８６の端部の上面図を同じく示している（ダッシュ線は、空洞１４３がＰＣＢ１４０の上部表面に達していないことを示している）。空洞１４３は、１つ又は複数の導電ビアによって取り囲むことができる。
【０１２０】
図１８は、無線周波数チップ１１１などのＲＴ／ＴＸチップに結合されるＲＦマルチプレクサー１１２の実例を示したものである。ＲＦマルチプレクサー１１２は、伝送マイクロストリップ２２１及び２２２に結合される２つの出力を有している。無線周波数チップ１１１は、ＲＦマルチプレクサー１１２なしに伝送及び／又は受信マイクロストリップに結合することができる。
【０１２１】
図９のレーダーはスタティック・レーダーであってもよい。スタティック・レーダーは、視野の電子走査を実施しなくてもよく、また、機械的に移動させることができず、したがってレーダーの信頼性が向上する。
【０１２２】
レーダーを動作させるための方法を提供することができる。レーダーは、上で言及したレーダーのうちの任意のレーダーであっても、或いは以下の方法を実行することができる任意の他のレーダーであってもよい。
【０１２３】
レーダーは、互いに非平行である伝送アンテナの第１のアレイ及び第２のアレイからＲＦ信号を送信し、また、レーダーの視野内の１つ又は複数の対象からＲＦ信号を受信することができる。ＲＦ信号は、受信アンテナの第１のアレイ及び第２のアレイからのアンテナによって受信される。
【０１２４】
ＲＦ信号がレーダーの視野内の対象から反射すると、位相が互いに異なる複数のＲＦ信号が受信アンテナの第１のアレイ及び第２のアレイからのアンテナによって受信される。
【０１２５】
異なる方向に配置された対象は異なるＲＦ信号を反射することになる。レーダーは、対象の方向に関する異なる仮定に対応する基準信号に対して、受信した信号を比較することができる（或いはどちらかと言えば受信した信号を処理することができる）。実際の受信信号に最も良好に一致する基準信号に対応する方向を選択することができる。
【０１２６】
方向の決定には、線形ビーム形成及び／又は最小分散無歪み応答（ＭＶＤＲ）ビーム形成などの１つ又は複数のビーム形成技法を使用することができる。
【０１２７】
受信機信号は、通常、時間領域と空間領域の間の変換を実施することによって処理される。このプロセスの間、フーリエ変換又は他の変換を適用することができる。
【０１２８】
伝送アレイ及び受信アレイの異なる組合せは、曖昧性の問題を抱えることがある。複数の伝送及び受信の結果（異なるアレイによる）を使用して曖昧性を解決することができる。
【０１２９】
図１９は、曖昧性エリア４０１、４０２、４０２及び４０４を示したものである。
ａ．曖昧性エリア４０１は、伝送アンテナの第１のアレイによる伝送及び受信アンテナの第１のアレイによる受信に関連している。曖昧性エリアのピークは細長い垂直方向の領域である。ピークは受信パターンの主ローブのピークに対応している。
ｂ．曖昧性エリア４０２は、伝送アンテナの第１のアレイによる伝送及び受信アンテナの第２のアレイによる受信に関連している。曖昧性エリアのピークは細長い水平方向の領域である。
ｃ．曖昧性エリア４０３は、伝送アンテナの第２のアレイによる伝送及び受信アンテナの第１のアレイによる受信に関連している。曖昧性エリアは、伝送曖昧性エリア４０３１と受信曖昧性エリア４０３２の間の重畳エリアである。
ｄ．曖昧性エリア４０４は、伝送アンテナの第２のアレイによる伝送及び受信アンテナの第２のアレイによる受信に関連している。
【０１３０】
事象ａ及びｂは同時に生じ、また、事象ｃ及びｄは同時に生じる。
【０１３１】
事象（ａ、ｂ）と事象（ｃ、ｄ）の間には極めて短い時間期間が存在することが可能であり、いくつかの事例では対象は実質的に同じ方向に位置決めされていると見なすことができ、したがってステップａ、ｂ、ｃ及びｄの間に獲得される読値の間で比較することができる。別法としては、Ｄｏｐｐｌｅｒ読値が対象の速度に関する指示を提供し、したがって事象（ａ、ｂ）と事象（ｃ、ｄ）の間の対象の位置の変化を容易に補償することができる。
【０１３２】
図２０は、本発明の実施例による方法３００を示したものである。
【０１３３】
方法３００は、伝送アンテナの第１のアレイ及び受信アンテナの第１のアレイを含むレーダーによって実行することができる。
【０１３４】
伝送アンテナの第１のアレイの伝送アンテナは第１の距離だけ互いに間隔を隔てている。受信アンテナの第１のアレイの受信アンテナは第２の距離だけ互いに間隔を隔てている。第１の距離及び第２の距離の各々は２分の１波長より長い。第１の距離は第２の距離と異なる。第２の距離に対する第１の距離の比率は整数ではない。第１の距離に対する第２の距離の比率は整数ではない。
【０１３５】
ステップ３１０は、第１の送信ＲＦ信号をＲＦレーダーの伝送アンテナの第１のアレイから送信するステップを含むことができる。
【０１３６】
ステップ３２０は、第１の送信ＲＦ信号の送信の結果として、第１の受信ＲＦ信号をＲＦレーダーの受信アンテナの第１のアレイから受信するステップを含むことができる。
【０１３７】
第１の受信ＲＦ信号は、無線周波数レーダーの視野内に位置決めされる対象から受信される。
【０１３８】
ステップ３３０は、対象に関する情報を決定するために第１の受信ＲＦ信号を処理するステップを含む。
【０１３９】
レーダーは受信アンテナの第２のアレイを含むことも可能である。受信アンテナの第２のアレイは、受信アンテナの第１のアレイに向けて配向することができ（非平行に）、また、伝送アンテナの第１のアレイに向けて配向することができる。
【０１４０】
ステップ３４０は、第１の送信ＲＦ信号の送信の結果として、第２の受信ＲＦ信号を無線周波数レーダーの受信アンテナの第２のアレイから受信するステップを含むことができ、受信アンテナの第２のアレイは受信アンテナの第１のアレイに向けて配向され、また、伝送アンテナの第１のアレイに向けて配向される。
【０１４１】
処理ステップ（ステップ３３０）は、ステップ３４０の間に受信したＲＦ信号に対して適用することができる。
【０１４２】
レーダーは伝送アンテナの第２のアレイを含むことも可能である。伝送アンテナの第２のアレイの伝送アンテナは第３の距離だけ互いに間隔を隔てることができる。受信アンテナの第２のアレイの受信アンテナは第４の距離だけ互いに間隔を隔てることができる。第３の距離及び第４の距離は２分の１波長より長くすることができ、とりわけ１波長より長くすることができ、また、２波長以上にすることも可能である。第３の距離は第４の距離と異なっていてもよい。第４の距離と第３の距離の間の比率は整数ではない。第３の距離と第４の距離の間の比率は整数ではない。
【０１４３】
ステップ３５０は、第２の送信ＲＦ信号をＲＦレーダーの伝送アンテナの第２のアレイから送信するステップを含むことができる。
【０１４４】
ステップ３６０は、第２の送信ＲＦ信号の送信の結果として、ＲＦレーダーの受信アンテナの第１のアレイによって第３の受信ＲＦ信号を受信するステップを含むことができる。
【０１４５】
ステップ３７０は、第２の送信ＲＦ信号の送信の結果として、ＲＦレーダーの受信アンテナの第２のアレイによって第４の受信ＲＦ信号を受信するステップを含むことができる。
【０１４６】
ステップ３３０は、ステップ３６０及びステップ３７０の間に受信した信号を処理するステップを同じく含むことができる。したがってステップ３３０は、対象に関する情報を決定するために、第１の受信ＲＦ、第２のＲＦ受信信号、第３のＲＦ受信信号及び第４のＲＦ受信信号を処理するステップを含むことができる。情報はレーダーの視野のイメージであってもよい。
【０１４７】
方法３００は、ステップ３２０、３４０、３６０及び３７０のうちの少なくとも１つのステップの間に受信した信号の任意の組合せを処理することができる。
【０１４８】
伝送アンテナの第１のアレイ及び受信アンテナの第１のアレイのうちの少なくとも一方は、伝送アンテナの第２のアレイ及び受信アンテナの第２のアレイのうちの少なくとも一方に向けて配向される。
【０１４９】
ステップ３３０は、以下のうちの少なくとも１つを含むことができる。
ａ．第１の受信信号、第２の受信信号、第３の受信信号及び第４の受信信号を処理することによってＲＦレーダーの空間曖昧性を解決するステップ。
ｂ．第１の受信信号に関連する空間曖昧性、第２の受信信号に関連する空間曖昧性、第３の受信信号に関連する空間曖昧性及び第４の受信信号に関連する空間曖昧性の間の相違に基づいて空間曖昧性を解決するステップ。
ｃ．最小分散無歪み応答（ＭＶＤＲ）ビーム形成を適用するステップ。
ｄ．線形ビーム形成を適用するステップ。
ｅ．最小分散無歪み応答（ＭＶＤＲ）ビーム形成を適用するステップ及び線形ビーム形成を適用するステップ。
【０１５０】
曖昧性は、伝送及び受信の異なる組合せに関連する曖昧性エリアにおける重畳を見出すことによって少なくとも部分的に解決することができる。特定の対象に関連する、設定（ａ）及び（ｃ）で検出される信号は、設定（ａ）の曖昧性エリアと設定（ｃ）の曖昧性エリアの間の重畳エリアに位置しているはずである。
【０１５１】
以上、本明細書において、本発明について、本発明の実施例の特定の実例を参照して説明した。しかしながら添付の特許請求の範囲に示されている本発明のより広い精神及び範囲を逸脱することなく、様々な修正及び変更を加えることができることは明らかであろう。
【０１５２】
さらに、説明及び特許請求の範囲における、「前部」、「後部」、「一番上」、「一番下」、「上」、「下」、等々という用語は、それが存在する場合、説明を目的として使用されており、必ずしも永久相対位置を記述するためのものではない。そのように使用されている用語は、本明細書において説明されている本発明の実施例が、例えば例証されているオリエンテーション或いはさもなければ本明細書において説明されているオリエンテーション以外のオリエンテーションにおけるステップであり得るよう、適切な状況の下で交換可能であることを理解されたい。
【０１５３】
本明細書において考察されている接続は、それぞれのノード、ユニット又はデバイスから、又はそれらに、例えば中間デバイスを介して信号を転送するのに適した任意のタイプの接続であってもよい。したがって暗に示されていない限り、或いは他に特記されていない限り、接続は、例えば直接接続であっても、或いは間接接続であってもよい。接続は、単一の接続、複数の接続、一方向接続又は二方向接続であることに関連して例証又は説明することが可能である。しかしながら異なる実施例は、接続の実施態様を変更することが可能である。例えば二方向接続よりもむしろ個別の一方向接続を使用することができ、また、その逆も可能である。また、複数の接続は、複数の信号を直列に転送し、或いは時間多重化方式で転送する単一の接続に置き換えることも可能である。同様に、複数の信号を運ぶ単一の接続は、これらの信号のサブセットを運ぶ様々な異なる接続に分割することも可能である。したがって信号を転送するための多くのオプションが存在している。
【０１５４】
実例では特定の導電率タイプ又は極性の電位が説明されているが、電位の導電率タイプ及び極性は逆にすることも可能であることは認識されよう。
【０１５５】
当業者は、論理ブロック間の境界は例証的なものにすぎないこと、また、代替実施例は、論理ブロック又は回路要素を合体することができ、或いは機能性の代替分解を様々な論理ブロック又は回路要素に強制し得ることを認識するであろう。したがって本明細書において描写されているアーキテクチャーは例示的なものにすぎないこと、また、実際に、同じ機能性を達成する多くの他のアーキテクチャーを実現することができることを理解されたい。
【０１５６】
同じ機能性を達成するための構成要素の任意の配置は、所望の機能性が達成されるよう、効果的に「連携される」。したがって特定の機能性を達成するために本明細書において結合された任意の２つの構成要素は、アーキテクチャー又は中間構成要素に無関係に所望の機能性が達成されるよう、互いに「連携されている」と見なすことができる。同様に、そのように連携された任意の２つの構成要素は、所望の機能性を達成するために互いに「動作可能に接続されている」或いは「動作可能に結合されている」と見なすことができる。
【０１５７】
さらに、当業者は、上で説明したステップ間の境界は例証的なものにすぎないことを認識するであろう。倍数を結合して単一のステップにすることができ、追加ステップの中に単一のステップを分散させることができ、また、ステップは、少なくとも部分的に同じ時間に実行することができる。さらに、代替実施例は、特定のステップの複数の実例を含むことができ、また、様々な他の実施例ではステップの順序を変えることができる。
【０１５８】
また、例えば一実施例では、例証された実例は、単一の集積回路の上に配置された、又は同じデバイス内に配置された回路機構として実現することも可能である。別法としては、実例は、適切な方法で互いに相互接続された任意の数の個別の集積回路又は個別のデバイスとして実現することも可能である。
【０１５９】
しかしながら他の変更態様、変形形態及び代替も同じく可能である。したがって本明細書及び図面は、制限的な意味ではなく、例証的な意味で考察されるべきである。
【０１６０】
特許請求の範囲では、括弧内に置かれたすべての参照符号は、特許請求を制限するものとして解釈してはならない。「備える」という語は、特許請求項に挙げられているもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。さらに、本明細書において使用されている不特定の単数形の表現は、１つ又は２つ以上として定義される。また、特許請求の範囲における「少なくとも１つの」及び「１つ又は複数の」などの前置き表現の使用は、同じ特許請求項が「１つ又は複数の」或いは「少なくとも１つの」という前置き表現、及び不特定の単数形の表現を含む場合であっても、不特定の単数形の表現による別の特許請求要素の導入が、このような導入された特許請求要素を含む何らかの特定の特許請求を、このような要素を１つだけ含む発明に限定することを暗に意味するものとして解釈してはならない。特定の単数形の表現の使用についても同様である。他に特記されていない限り、「第１の」及び「第２の」などの用語は、このような用語が記述している要素間を任意に区別するために使用されている。したがってこれらの用語には、このような要素の一時的又は他の順位付けを示すことは必ずしも意図されていない。特定の測度が相互に異なる請求項に記載されている、という単なる事実は、これらの測度の組合せを有利に使用することができないことを示しているわけではない。
【０１６１】
「含む」、「備える」、「有する」、「〜からなる」及び「本質的に〜からなる」という用語は交換可能な方法で使用されている。例えばどの方法も、図及び／又は本明細書に含まれている少なくともステップ、図及び／又は本明細書に含まれているステップのみを含むことができる。知覚ユニット及びシステムについても同様である。
【０１６２】
「Ｘであってもよい」という言い回しは、条件Ｘを満たすことができることを示している。また、この言い回しは、条件Ｘが満たされなくてもよいことを同じく示唆している。
【０１６３】
以上、本発明の特定の特徴について、本明細書において例証し、且つ、説明したが、当業者には多くの修正、置換、変更及び等価物が思い浮かぶことであろう。したがって添付の特許請求の範囲には、本発明の真の精神の範疇であるすべてのこのような修正及び変更を包含することが意図されていることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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