本發(fā)明涉及一種用于接收電磁波、尤其是雷達(dá)波或毫米波的天線設(shè)備以及一種用于運行用于接收電磁波、尤其是雷達(dá)波或毫米波的天線設(shè)備的方法。所述天線設(shè)備和所述方法尤其構(gòu)造用于削弱或抑制天線與一個或多個覆蓋物之間的多次反射。

背景技術(shù)：

雷達(dá)傳感器經(jīng)常用于檢測圍繞雷達(dá)傳感器的周圍環(huán)境。如果雷達(dá)傳感器布置在運輸工具上，則例如檢測該運輸工具的周圍環(huán)境。為此，雷達(dá)傳感器發(fā)射具有特定波參數(shù)——例如頻率和/或調(diào)制的電磁波。所發(fā)射的電磁波被雷達(dá)傳感器的周圍環(huán)境中的可能外部物體反射。所反射的電磁波的一部分被接收天線接收然后被分析處理。

典型地測量傳播時間(Laufzeit)差，例如以相鄰的接收天線之間的一個或多個相位關(guān)系來表示。由于電磁波的傳播速度已知，因此可以確定外部物體的方向，所發(fā)射的電磁波在所述外部物體上被反射(所謂的方向估算或角度估算)。

這種雷達(dá)傳感器經(jīng)常安裝在較大的物體——例如運輸工具內(nèi)，例如運輸工具的緩沖器后面。當(dāng)電磁波被接收天線的載體部分反射至緩沖器的情況下，可能引起電磁波通過緩沖器重新反射回到接收天線上。這種效應(yīng)可能多次相繼出現(xiàn)。

一次或多次反射到接收天線上的電磁波與原始的、僅在外部物體上反射的電磁波相疊加。如果現(xiàn)在對代表不同接收通道的不同接收天線之間的傳播時間差進(jìn)行分析處理，則在分析處理時也要考慮由不希望的一次或多次反射產(chǎn)生的分量。

在DE 10 2013 221 091 A1中描述了一種在運輸工具中使用的集成在緩沖器中的雷達(dá)固定系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種具有權(quán)利要求1的特征的天線設(shè)備以及一種具有權(quán)利要求10的特征的方法。

相應(yīng)地，設(shè)置有天線設(shè)備，所述天線設(shè)備具有：載體；至少一個布置在所述載體的外側(cè)上的接收天線裝置，所述接收天線裝置用于接收具有第一極化的電磁波；至少一個布置在所述載體的外側(cè)上的復(fù)極化裝置，所述復(fù)極化裝置構(gòu)造用于將出現(xiàn)在該復(fù)極化裝置上的具有第一極化的電磁波作為具有第二極化的電磁波進(jìn)行再發(fā)射；濾波裝置，所述濾波裝置布置在所述載體的外側(cè)上并且構(gòu)造用于吸收具有第二極化的電磁波。

“載體的外側(cè)”尤其應(yīng)理解為完全面向確定方向的平面，即所述平面的取向可以通過單個法向矢量來描述。所述載體也可以稱為基底。所述載體的外側(cè)也可以通過彎曲的表面構(gòu)成或者是通過完全的表面構(gòu)成的。

此外，設(shè)置有用于運行用于接收電磁波的天線設(shè)備的方法，所述方法具有以下步驟：借助載體的外側(cè)上的至少一個接收天線裝置來接收具有第一極化的電磁波；將出現(xiàn)在所述載體的外側(cè)上的復(fù)極化裝置上的具有第一極化的電磁波作為具有第二極化的電磁波進(jìn)行再發(fā)射；借助所述載體的外側(cè)上的濾波裝置吸收具有第二極化的電磁波。

本發(fā)明的優(yōu)點

本發(fā)明所基于的認(rèn)識在于：通過天線設(shè)備的適當(dāng)構(gòu)型能夠降低或消除由外部物體反射的電磁波在緊鄰該天線設(shè)備中的和/或在天線設(shè)備本身的組成部分處的不希望的一次或多次反射。

本發(fā)明所基于的構(gòu)思現(xiàn)在在于：通過在載體處布置至少一個復(fù)極化裝置，在所述載體上或所述載體處布置有至少一個接收天線裝置，來顧及上述認(rèn)識。因此，復(fù)極化——即借助第二極化再發(fā)射出現(xiàn)在復(fù)極化裝置上的電磁波而非出現(xiàn)在接收天線裝置之一上的電磁波。第二極化不同于第一極化。有利地，通過濾波裝置吸收具有第二極化的電磁波，使得具有第二極化的電磁波例如在另一次反射之后不會以不希望的方式入射到至少一個接收天線裝置上。

因此，借助所述天線設(shè)備的測量在小得多的程度上受到反射的負(fù)面影響并且改善了例如外部物體相對天線設(shè)備的位置的角度估算的測量精確度。

除了對于傳播時間差測量之外，還例如有利的是：例如借助唯一的接收天線裝置要關(guān)于頻譜強(qiáng)度測量頻譜，因為不同的頻率在不同的面和材料上能夠以不同的比例反射，使得通過每一次另外的反射可能額外產(chǎn)生不希望的不可靠性。

接收天線裝置包括至少一個接收天線，所述至少一個接收天線尤其可以包括一個或多個貼片元件(Patchelement)。接收天線裝置也可以包括相應(yīng)的分析處理電子器件。然而，也可以為多個或所有接收天線裝置設(shè)置一個共同的分析處理電子器件。

電磁波的極化通常是電磁波的電場或磁場的空間取向?！半姶挪ǖ臉O化”尤其應(yīng)理解為圓極化(zirkulare Polarisation)或線極化(lineare Polarisation)。第一極化和第二極化以有利的方式彼此盡可能地不同。也就是說，如果第一極化是具有第一極化方向的第一線極化，則第二極化可以優(yōu)選是具有第二極化方向的第二線極化，該第二極化方向垂直于第一極化方向。

所述濾波裝置可以構(gòu)造為吸收層，該吸收層相比具有第一極化的電磁波更強(qiáng)地吸收具有第二極化的電磁波，尤其以10至20或更大的系數(shù)更強(qiáng)地吸收。所吸收的具有第二極化的電磁波在所述濾波裝置中絕大部分、優(yōu)選全部地轉(zhuǎn)換成熱。

由從屬權(quán)利要求和參照附圖的說明中得到有利的實施方式和擴(kuò)展方案。

根據(jù)一種有利的擴(kuò)展方案，至少一個接收天線裝置布置在載體的外側(cè)處。根據(jù)另一種有利的擴(kuò)展方案，至少一個復(fù)極化裝置布置在載體的外側(cè)處。因此，所述接收天線裝置和/或所述復(fù)極化裝置能夠特別簡單并且以低技術(shù)耗費地制造。

如果元件要被構(gòu)造在載體的外側(cè)“上”或是構(gòu)造在載體的外側(cè)“上”的，則既可以理解為，所述元件在第二載體的外側(cè)——即外表面處被直接構(gòu)造在載體處或是在第二載體的外側(cè)——即外表面處直接構(gòu)造在載體處的，又可以理解為，所述元件被間接地或間隔地構(gòu)造在所述外側(cè)上方或是間接地或間隔地構(gòu)造在所述外側(cè)上方的。如果元件要被構(gòu)造在載體的外側(cè)“處”或是構(gòu)造在載體的外側(cè)“處”的，則應(yīng)理解為，所述元件被直接地構(gòu)造在載體的外側(cè)——即外表面處或是直接地構(gòu)造在載體的外側(cè)——即外表面處的。如果要相對于第二元件以確定的方式布置第一元件，則由此不一定確定的是，當(dāng)?shù)谝辉?gòu)造時，第二元件必須已經(jīng)構(gòu)造。而是這里描述一種最終狀態(tài)，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)描述便知道建立所述終端狀態(tài)。

根據(jù)另一種有利的擴(kuò)展方案，在載體的外側(cè)處布置有第一數(shù)量的接收天線裝置和第二數(shù)量的復(fù)極化裝置。根據(jù)另一種有利的擴(kuò)展方案，第一數(shù)量的接收天線裝置和第二數(shù)量的復(fù)極化裝置覆蓋載體的外側(cè)的至少百分之五十，特別優(yōu)選至少百分之七十五，尤其至少百分之九十。因此使具有第一極化的電磁波在所述載體的外側(cè)處的反射最小化。

根據(jù)另一種有利的擴(kuò)展方案，所述天線設(shè)備具有用于至少一個接收天線裝置的雷達(dá)天線罩(Radom)，其中，所述濾波裝置構(gòu)造在該雷達(dá)天線罩中。雷達(dá)天線罩保護(hù)接收天線裝置、尤其是接收天線裝置的接收天線免受外部影響。通過雷達(dá)天線罩與濾波裝置的組合，能夠在制造時實現(xiàn)空間節(jié)省和更低技術(shù)耗費。根據(jù)另一種有利的擴(kuò)展方案，所述濾波裝置通過置入所述雷達(dá)天線罩中的導(dǎo)電絲、尤其是非金屬的導(dǎo)電絲構(gòu)成。這些導(dǎo)電絲優(yōu)選地由石墨組成或具有石墨。

根據(jù)另一種有利的擴(kuò)展方案，所述天線設(shè)備包括覆蓋裝置，該覆蓋裝置布置在載體的外側(cè)上，其中，所述濾波裝置布置在所述載體的外側(cè)與所述覆蓋裝置之間。所述覆蓋裝置尤其可以涉及用于運輸工具的緩沖器或運輸工具的緩沖器?！斑\輸工具”尤其應(yīng)理解為機(jī)動運輸工具、道路運輸工具、軌道運輸工具、水上運輸工具和/或空中運輸工具。根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備可以有利地集成在覆蓋裝置中。

根據(jù)另一種有利的擴(kuò)展方案，所述天線設(shè)備包括至少一個發(fā)射天線裝置，借助所述至少一個發(fā)射天線裝置能夠發(fā)射具有第一極化的電磁波。所述發(fā)射天線裝置也可以構(gòu)造用于產(chǎn)生待發(fā)射的電磁波。所述發(fā)射天線裝置包括至少一個發(fā)射天線，所述至少一個發(fā)射天線例如包括一個或多個貼片元件。為了發(fā)射具有第一極化的電磁波，所述發(fā)射天線裝置可以與信號源連接和/或與極化濾波器耦合，它們可以分別是天線設(shè)備的一部分。

根據(jù)另一種有利的擴(kuò)展方案，在所述載體的外側(cè)處布置有第一數(shù)量的接收天線裝置和第二數(shù)量的復(fù)極化裝置。所述至少一個發(fā)射天線裝置尤其布置在所述載體的外側(cè)處。優(yōu)選地，所述第一數(shù)量的接收天線裝置和所述第二數(shù)量的復(fù)極化裝置和所述至少一個發(fā)射天線裝置一起覆蓋所述載體的外側(cè)的至少百分之五十，特別優(yōu)選至少百分之七十五，尤其至少百分之九十。

附圖說明

以下借助在附圖的示意圖中示出的實施例來詳細(xì)地解釋本發(fā)明。附圖示出：

圖1：根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的天線設(shè)備10的示意性側(cè)視圖；

圖2：根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的天線設(shè)備100的示意性側(cè)視圖；

圖3：復(fù)極化裝置40′的可能的構(gòu)型的示意圖；

圖4：用于解釋根據(jù)本發(fā)明的再一種實施方式的用于運行天線設(shè)備的方法的示意性流程圖。

在所有的附圖中，只要沒有其他說明，相同的或功能相同的元件和設(shè)備設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。方法步驟的編號起清楚作用并且尤其只要沒有其他說明則不暗示確定的時間順序。尤其也可以同時執(zhí)行多個方法步驟。如果沒有明確的其他說明，示意圖不一定是按比例的。

具體實施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的天線設(shè)備10的示意性側(cè)視圖。

用于接收電磁波的天線設(shè)備10包括具有外側(cè)22的載體20。在所述外側(cè)22上，尤其在外側(cè)22處，布置有用于接收具有第一極化50的電磁波的接收天線裝置30。

此外，在載體20的外側(cè)22上，尤其在外側(cè)22處，布置有至少一個復(fù)極化裝置40，所述復(fù)極化裝置40構(gòu)造用于將在該復(fù)極化裝置40上出現(xiàn)的具有第一極化50的電磁波作為具有第二極化52的電磁波進(jìn)行再發(fā)射。在外側(cè)22上，尤其是與所述外側(cè)22間隔地，布置有濾波裝置60，該濾波裝置構(gòu)造用于吸收具有第二極化52的電磁波。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的天線設(shè)備100的示意性側(cè)視圖。天線設(shè)備100是天線設(shè)備10的一種變型方案并且與天線設(shè)備10相比具有載體20的外側(cè)22上、尤其載體20的外側(cè)22處的第一數(shù)量的——這里：二個——接收天線裝置30以及第二數(shù)量的——這里：三個——復(fù)極化裝置40。所述接收天線裝置30以及所述復(fù)極化裝置40可以二維地分布在載體20的外側(cè)22上。

此外，所述天線設(shè)備100具有載體20的外側(cè)22處的發(fā)射天線裝置80，借助該發(fā)射天線裝置可以發(fā)射具有第一極化50的電磁波。所述發(fā)射天線裝置80可以包括用于產(chǎn)生具有第一極化50的待發(fā)射的電磁波的信號源和/或極化濾波器。

發(fā)射天線裝置80以及復(fù)極化裝置40如此構(gòu)造，使得第一極化和第二極化50、52是兩個不同的、相互垂直的線極化。

在天線設(shè)備100中，所述濾波裝置60布置在外側(cè)22與覆蓋裝置70之間，該覆蓋裝置例如構(gòu)造為或可以用作或用作運輸工具的緩沖器。濾波裝置60通過置入雷達(dá)天線罩中的、例如由石墨構(gòu)成的導(dǎo)電絲實現(xiàn)。覆蓋裝置70尤其位于載體20的外側(cè)22與以下方向之間：從該方向上最頻繁地可預(yù)期由發(fā)射天線80發(fā)射出的、在外部物體處反射的電磁波。優(yōu)選地，濾波裝置60也位于載體20的外側(cè)22與以下方向之間：從該方向上最頻繁地可預(yù)期由發(fā)射天線80發(fā)射出的、在外部物體處反射的電磁波。

圖3示出復(fù)極化裝置40′可以用在根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備、尤其是天線設(shè)備10或100中的一種可能構(gòu)型的示意圖。

所述復(fù)極化裝置40′包括風(fēng)箏形的金屬貼片42和埋設(shè)在其下面的金屬微帶線路48。貼片42通過兩個耦合縫44、46耦合到微帶線路48上。貼片42、微帶線路48和耦合縫44、46優(yōu)選位于不同的銅層上并且在電流方面不彼此連接。在復(fù)極化裝置40的相應(yīng)布置的情況下，入射到貼片42上的具有第一極化50的電磁波通過貼片42接收并且通過第一耦合縫44耦合到埋設(shè)的微帶線路48中。在那里電磁波傳播到第二耦合縫46，重新耦合到貼片42中，然后通過貼片42輻射。第二耦合縫46相對于第一耦合縫44轉(zhuǎn)動了90度，由此發(fā)生了電磁波的90度的極化旋轉(zhuǎn)。

在圖3中，貼片42、耦合縫44、46和微帶線路48分別以示意性斜視圖示出一次并且以示意性俯視圖示出一次。

圖4示出用于解釋根據(jù)本發(fā)明的再一種實施方式的用于運行天線設(shè)備的方法的示意性流程圖。根據(jù)本發(fā)明的方法可以用于運行根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備并且可以關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的天線設(shè)備、尤其是天線設(shè)備10和100的所有描述的或暗含的擴(kuò)展方案和變型方案進(jìn)行匹配。

在步驟S01中，借助載體的外側(cè)上的至少一個接收天線裝置來接收具有第一極化的電磁波。

在步驟S02中，將出現(xiàn)在載體20的外側(cè)22上的復(fù)極化裝置40；40′上的具有第一極化50的電磁波作為具有第二極化52的電磁波進(jìn)行再發(fā)射。

在步驟S03中，借助載體20的外側(cè)22上的濾波裝置60至少部分地、優(yōu)選過半數(shù)地、特別優(yōu)選全部地吸收具有第二極化52的電磁波。

雖然以上借助優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于這些實施例，而是可以按各種方式來進(jìn)行修改。尤其是可以用各種各樣的方式改變或修改本發(fā)明，而不偏離本發(fā)明的核心。