Radarantenne und geeignetes Verfahren zum Beeinflussen der

Abstrahlcharakterisik einer Radarantenne

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radarantenne sowie ein geeignetes Verfahren zum Beeinflussen der Abstrahlcharakteristik einer Radarantenne.

Es ist allgemein bekannt, dass die Abstrahlcharakteristik einer Radarantenne grundsätzlich sphärisch erfolgt, sollten nicht gesonderte Richtelemente die Abstrahlcharakteristik beeinflussen. Allerdings erfolgt die Ab strahl Charakteristik auch bei verwendeten Richtelementen, vorrangig sphärisch, deren Ausleuchtung gegebenenfalls in Randbereichen unzureichend ist.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radarantenne und ein geeignetes Verfahren hierzu weiterzuentwickeln, welches die oben genannten Nachteile vermeidet. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Abstrahlcharakteristik einer Radarantenne zu verbessern bzw. zu beeinflussen.

Gelöst werden diese Aufgaben mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 15.

Wird anmeldungsgemäß die Abstrahlcharakteristik der Antenne durch die räumliche Anordnung der parasitären Elemente zu der Antenne und Phasenlage abgestrahlte Energien von der Antenne und den parasitären Elementen abhängig gemacht, so kann über die parasitären Elemente eine verbesserte Abstrahlcharakteristik herbeigeführt werden, die insbesondere in nicht zugänglichen Randbereichen eine Signalwirkung erzeugen.

Unter Verwendung der Radarantennen in Mikrostreifentechnologie ist es möglich, die anmeldungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise in minimalisierter Form zu entwickeln und aufzubauen. Mit der Mikrostreifentechnologie ist es somit möglich, unter Berücksichtigung der physikalischen Gegebenheiten bei Radarantennen eine Abstrahlcharakteristik zur Verfügung zu stellen, die durch die parasitären Elemente beeinflussbar ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit der Anordnung der parasitären Elemente kann einerseits eine Aufweitung, aber auch eine Fokussierung der Abstrahlcharakteristik der Radarantenne vorrangig in Azimuth zur Folge haben. Die verbesserte Abstrahlcharakteristik ist vorteilhafterweise auch bei einer oder auch bei mehreren Antennenzeilen vorrangig in Mikrostreifenleitungstechnologie ausgeführt, einsetzbar. Gleichwohl hat es sich als Vorteil herausgestellt, auch die parasitären Elemente aus ein oder mehreren Antennenzeilen ausgeführt in Mikrostreifenleitungstechnologie zu gestalten.

Ebenso vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die parasitären Elemente durch gegenseitige Verkopplung untereinander und/oder durch gegenseitige Verkopplung mit der zu beeinflussenden Antenne deren Abstrahlcharakteristik zu verändern. Auf diese Weise kann einfach die gewünschte Abstrahlcharakteristik herbeigeführt werden und je nach Anwendungsprofil ausgerichtet werden. Werden die parasitären Elemente parallel zu der Längsachse der zu beeinflussenden Radarantenne angeordnet, so ist eine optimalere Abstrahlcharakteristik gegeben.

Weisen die parasitären Elemente am Antennenfußpunkt einen definierten Abschluss auf, so wird eine bevorzugte Beeinflussung der Ab strahl Charakteristik der Radarantenne ermöglicht und umgesetzt.

Wird die Radarantenne und/oder die parasitären Elemente mit einem Radom abgedeckt, so kann ebenfalls durch die Verwendung der geometrischen Ausgestaltung des Radoms die Abstrahlcharakteristik der Radarantennen beeinflusst werden und insbesondere eine Verkoppelung, wie beispielsweise in Anspruch 6 beschrieben zusätzlich herbeigeführt werden. Die Abstrahlcharakteristik der Radarantenne wird somit zusätzlich zu den parasitären Elementen auch über das Radom beeinflusst bzw. je nach Gegebenheiten die Randzone bzw. Randbereiche erreicht.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Radarantenne mit parasitären Elementen im Frequenzbereich zwischen 1 MHz und 200 GHz, vorzugsweise im Frequenzbereich zwischen 20 GHz und 100 GHz angewandt wird. Dieser Frequenzbereich ist insbesondere im Zusammenspiel mit der Mikrostreifenleitung effektiv umgesetzt. Eine besonders hervorzuhebende Verwendung der Antenne mit parasitären Elementen liegt im Frequenzbereich zwischen 70 und 80 GHz. Ebenso vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Antenne aus Sende- bzw. Empfänger oder kombinierte Sende- Empfänger- Radarantenne eingesetzt wird. Mit dem anmeldungsgemäßen Radarsystem hat sich gezeigt, dass die Verwendung bei Positions-/oder Geschwindigkeitsbestimmung von Objekten die Beeinflussung und Ausrichtung der Abstrahlcharakteristik ein vorteilhafter Anwendungsbereich ist.

Weitergehende vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Anhand nachfolgender Zeichnung wird eine vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gezeigt:

Fig. 1 zeigt ein anmeldungsgemäßes Radar-Antennen-System in

Mikrostreifenleitungstechnologie.

Fig. 2 zeigt ein anmeldungsgemäßes Radar-Antennen-System mit mehreren Antennenzeilen in Mikrostreifenleitungstechnologie.

Fig. 3 zeigt die Abstrahlcharakteristik gemäß anmeldungsgemäßem

Radar-Antennen-System.

Fig. 4 zeigt Energieverteilung innerhalb des anmeldungsgemäßen

Radar-Antennen-Systems.

In Figur 1 wird mit 1 die zu beeinflussende Antennenzeile in Mikrostreifentechnologie dargestellt, die vorzugsweise parallel angeordnete parasitäre Elemente 2 aufweist, die ebenfalls als Antennenzeilen in Mikrostreifentechnologie dargestellt sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, mehrere zu beeinflussende Antennenzeilen in Mikrostreifenleitungstechnologie gemäß Figur 2 zu verwenden, die durch parasitäre Elemente 2 beeinflusst werden, wobei die parasitären Elemente 2 als Antennenzeile in Mikrostreifentechnologie doppelt parallel angeordnet sind. An dieser Stelle soll hervorgehoben werden, dass je nach Anzahl der parallel angeordneten parasitären Elemente, die Abstrahlcharakteristik entsprechend für das anmeldungsgemäße Radarantennensystem beeinflusst werden kann.

In Figur 3 ist das anmeldungsgemäße Radarantennensystem von Figur 1 dargestellt, inwieweit die Abstrahlcharakteristik der beeinflussten Radarantenne 1 eine verbesserte Ausleuchtung, insbesondere in dem Randzonenbereich, herbeiführen kann. In Figur 3 ist ebenso die Abstrahlcharakteristik entsprechend des Azimuthwinkels Θ wiedergegeben, welches eine aufgeweitete Abstrahlcharakteristik mit einem entsprechenden Antennengewinn 3 wiedergibt.

In Figur 4 wird die qualitative Beschreibung der Beeinflussung der Abstrahlcharakteristik durch die gegenseitige Verkopplung zwischen einer Sendeantenne und zwei parasitären Elementen entsprechend der Darstellung von Figur 1 wiedergegeben. Von der Signalquelle 0 wird Energie zur als Sendeantenne fungierende Radarantenne propagiert. Von der Sendeantenne wird dann Energie in den Raum gestrahlt. Ein Teil der Energie trifft auf die parasitären Elemente. Von den parasitären Elementen wird ein Teil der Energie reflektiert und in den Raum gestrahlt. Die abgestrahlte Energie hat eine Phasenlage φΐ. Die parasitären Elemente empfangen Energie, die von der Sendeantenne zu den parasitären Antennen entsprechend 13 gestrahlt wird. Mit 14 ist der Vorgang beschrieben, bei dem die Energie, die von den parasitären Elementen 2 reflektiert und von der Radarantenne in den Raum gestrahlt wird. Die Energie hat die Phasenlage φ2. Mit 15 wird die Energie bezeichnet, die von den parasitären Elementen empfangen wird. Die Energie, die von den parasitären Elementen 2 zur Sendeantenne 1 reflektiert wird, wird mit 16 bezeichnet. Somit wird die Abstrahlcharakteristik der Sendeantenne 1 durch die abgestrahlte Energie der parasitären Elemente beeinflusst. Es findet eine Überlagerung der abgestrahlten Energie der Sendeantenne 1 mit der abgestrahlten Energie der parasitären Elemente 2 statt. Ob die Abstrahlcharakteristik aufgeweitet oder fokussiert wird, hängt von der räumlichen Anordnung der jeweiligen Sendeantennen bzw. parasitären Antennen und der entsprechenden Phasenlage φΐ, φ2 usw. ab. Auf diese Weise wird insbesondere ein Radarantennensystem bereitgestellt, welches die Abstrahlcharakteristik je nach Bedürfnissen aufweiten kann und insbesondere bei der Anwendung von Mikrostreifenleitungstechnologien vorteilhafterweise angewandt werden kann.