發(fā)射器100電性連接至第二耦合路徑103B,而使信號接收器102電性連接至第一耦合路徑103A,以透過天線Anti及Ant2進(jìn)行信號傳送及接收。
[0029]于一實施例中,信號發(fā)射器100所產(chǎn)生的輸出高頻信號101A,在經(jīng)過第一稱合路徑103A或第二耦合路徑103B其中之一進(jìn)行相位偏移后,由天線Anti及Ant2發(fā)射輸出電磁波信號105A至外部。而天線Anti及Ant2自外部接收輸入電磁波信號105B時,亦將轉(zhuǎn)換輸入電磁波信號105B為輸入高頻信號101B,并經(jīng)由第一耦合路徑103A或第二耦合路徑103B其中之一進(jìn)行相位偏移后,由信號接收器102接收。
[0030]于一實施例中,信號發(fā)射器100、信號接收器102及切換模塊106還電性連接于處理模塊108,并受到處理模塊108的控制。
[0031]于一實施例中,處理模塊108控制切換模塊106交替運(yùn)作于第一運(yùn)作模式及第二運(yùn)作模式間。并且,處理模塊108控制信號發(fā)射器100產(chǎn)生輸出高頻信號101A。在輸出高頻信號101A透過第一稱合路徑103A饋入天線Anti及Ant2后,天線Anti及Ant2將發(fā)射輸出電磁波信號105A至外部的物體。接著,處理模塊108控制信號接收器102透過第二耦合路徑103B接收天線Anti及Ant2依據(jù)對應(yīng)外部物體反彈回來的輸入電磁波信號105B所轉(zhuǎn)換的輸入高頻信號101B。
[0032]處理模塊108將根據(jù)輸出高頻信號101A以及輸入高頻信號101B判斷外部物體的位移、速度及距離,達(dá)到雷達(dá)偵測的功效。于一實施例中,處理模塊108是根據(jù)例如,但不限于輸出高頻信號101A以及輸入高頻信號101B間的收發(fā)時間差距、強(qiáng)度差距、相位差距或其組合進(jìn)行判斷。
[0033]請參照圖2A及圖2B。圖2A為本發(fā)明一實施例中,信號發(fā)射器100、耦合模塊104、天線Antl、Ant2及切換模塊106在第一運(yùn)作模式下的示意圖。圖2B為本發(fā)明一實施例中,信號接收器102、耦合模塊104、天線Ant1、Ant2及切換模塊106在第一運(yùn)作模式下的示意圖。
[0034]如圖2A所示,切換模塊106于第一運(yùn)作模式連接信號發(fā)射器100至第一耦合路徑103A。于本實施例中,第一耦合路徑103A對應(yīng)的相位偏移參數(shù)包含對應(yīng)天線Anti的第一角度以及對應(yīng)天線Ant2的第二角度,其中第一角度為0°,第二角度為90°。因此,在經(jīng)過第一稱合路徑103A送至天線Ant2的輸出高頻信號101A,其相位相對于送至天線Anti的輸出高頻信號101A將領(lǐng)先90°。
[0035]因此,天線Anti及Ant2發(fā)射的輸出電磁波信號105A,將為往軸向A傳遞的平面波,其中軸向A是與平面波的波前的方向垂直。天線Anti及Ant2發(fā)射的無線信號以建設(shè)性干涉原理強(qiáng)化并合成一個接近筆直的主波束。而由于由天線Ant2傳送的信號的相位領(lǐng)先于由天線Anti傳送的信號的相位,因此兩個天線Anti及Ant2共同發(fā)射的輸出電磁波信號105A的傳送方向?qū)⑵炀€Anti的方向。
[0036]另一方面,如圖2B所示,切換模塊106于第一運(yùn)作模式連接信號接收器102至第二耦合路徑103B。于本實施例中,第二耦合路徑103B對應(yīng)的相位偏移參數(shù)包含對應(yīng)天線Anti的第二角度以及對應(yīng)天線Ant2的第一角度,其中第一角度為0°,第二角度為90°。因此,天線Ant2可接收軸向B上的輸入電磁波信號105B。其中,由天線Ant2接收而產(chǎn)生的輸入高頻信號101B的相位,其落后由天線Anti接收而產(chǎn)生的輸入高頻信號101B的相位達(dá)90°。因此,兩個天線Anti及Ant2所接收的輸入電磁波信號105B的接收方向?qū)⑵炀€Anti的方向。并且,輸入高頻信號101B在經(jīng)過第二耦合路徑103B的相位偏移后,將成為同相的輸入高頻信號101B,并為信號接收器102接收。
[0037]因此,在第一運(yùn)作模式下,天線Anti及Ant2可根據(jù)由信號發(fā)射器100產(chǎn)生的輸出高頻信號101A,經(jīng)過第一f禹合路徑103A的相位偏移后由軸向A發(fā)射輸出電磁波信號105A,亦可同時在接收軸向B的輸入電磁波信號105B后,轉(zhuǎn)換為輸入高頻信號101B,經(jīng)過第二耦合路徑103B的相位偏移后使信號接收器102接收。
[0038]請參照圖3A及圖3B。圖3A為本發(fā)明一實施例中,信號發(fā)射器100、耦合模塊104、天線Antl、Ant2及切換模塊106在第二運(yùn)作模式下的示意圖。圖3B為本發(fā)明一實施例中,信號接收器102、耦合模塊104、天線Ant1、Ant2及切換模塊106在第二運(yùn)作模式下的示意圖。
[0039]如圖3A所示,切換模塊106于第二運(yùn)作模式連接信號發(fā)射器100至第二耦合路徑103B。于本實施例中,第二耦合路徑103B對應(yīng)的相位偏移參數(shù)包含對應(yīng)天線Anti的第二角度以及對應(yīng)天線Ant2的第一角度,其中第二角度為0°,第一角度為90°。因此,在經(jīng)過第二稱合路徑103B送至天線Anti的輸出高頻信號101A,其相位相對于送至天線Ant2的輸出高頻信號101A將領(lǐng)先90°。
[0040]因此,天線Anti及Ant2發(fā)射的輸出電磁波信號105A,將為往軸向B傳遞的平面波,其中軸向B是與平面波的波前的方向垂直。由于由天線Anti發(fā)射的信號的相位領(lǐng)先于由天線Ant2發(fā)射的信號的相位,因此兩個天線Anti及Ant2共同發(fā)射的輸出電磁波信號105A的傳送方向?qū)⑵炀€Ant2的方向。
[0041]另一方面,如圖3B所示,切換模塊106于第二運(yùn)作模式連接信號接收器102至第一耦合路徑103A。于本實施例中,第一耦合路徑103A對應(yīng)的相位偏移參數(shù)包含對應(yīng)天線Anti的第一角度以及對應(yīng)天線Ant2的第二角度,其中第一角度為0°,第二角度為90°。因此,天線Anti及Ant2可接收軸向A上的輸入電磁波信號105B。其中,由天線Anti接收而產(chǎn)生的輸入高頻信號101B的相位落后由天線Ant2接收而產(chǎn)生的輸入高頻信號101B的相位達(dá)90°。因此,兩個天線Anti及Ant2所接收的輸入電磁波信號105B的接收方向?qū)⑵炀€Ant2的方向。并且,在經(jīng)過第一耦合路徑103A的相位偏移后,將成為同相的輸入高頻信號101B,并為信號接收器102接收。
[0042]因此,在第二運(yùn)作模式下,天線Anti及Ant2可根據(jù)由信號發(fā)射器100產(chǎn)生的輸出高頻信號101A,經(jīng)過第二耦合路徑103B的相位偏移后由軸向B發(fā)射輸出電磁波信號105A,亦可同時在接收軸向A的輸入電磁波信號105B后,轉(zhuǎn)換為輸入高頻信號101B,經(jīng)過第一稱合路徑103A的相位偏移后使信號接收器102接收。
[0043]由于在第一運(yùn)作模式及第二運(yùn)作模式下,天線Anti及Ant2可沿不同軸向發(fā)射輸出電磁波信號105A,并可接收沿不同軸向而來的輸入電磁波信號105B,因此,雷達(dá)偵測系統(tǒng)1可以對位于不同軸向上的物體進(jìn)行偵測。舉例來說,上述的軸向A可延伸對應(yīng)至一個人體的胸部,軸向B可延伸對應(yīng)至一個人體的腹部。因此,圖1中的處理模塊108可根據(jù)輸出高頻信號101A及輸入高頻信號101B判斷胸腹部因呼吸而造成的位移及脹縮頻率,進(jìn)一步判斷人的呼吸波形的振幅與頻率。
[0044]需注意的是,上述的范例僅為一種可能的應(yīng)用情境。于其他實施例中,雷達(dá)偵測系統(tǒng)1亦可適用于其他偵測環(huán)境及物體。并且,上述的角度組合僅為一范例。于其他實施例中,可由例如0°及180°、0°及45°或是其他相位組合達(dá)到朝不同軸向偵測的目的。
[0045]已知技術(shù)中,往往需要針對每個天線設(shè)置相移電路,以數(shù)字信號處理或機(jī)械切換的復(fù)雜控制機(jī)制,達(dá)到相移的效果。因此,本發(fā)明的雷達(dá)偵測系統(tǒng)1的設(shè)計,可透過切換模塊106連接信號發(fā)射器100及信號接收器102至耦合模塊104中,對應(yīng)不同相位偏移參數(shù)的耦合路徑,進(jìn)行不同方向的信號傳送及接收,大幅降低系統(tǒng)的面積與成本。
[0046]請參照圖4。圖4為本發(fā)明一實施例中,一種雷達(dá)偵測系統(tǒng)4的方塊圖。雷達(dá)偵測系統(tǒng)4包含:信號發(fā)射器400、信號接收器402、耦合模塊404、天線Anti…AntN、切換模塊406以及處理模塊408。
[0047]信號發(fā)射器400及信號接收器402分別用以進(jìn)行信號的傳送及接收。于一實施例中,信號發(fā)射器400產(chǎn)生輸出高頻信號401A,信號接收器402則接收輸入高頻信號401B。
[0048]耦合模塊404包含多個耦合路徑(未繪示)。耦合路徑與圖1所繪示的耦合路徑103AU03B類似,各對應(yīng)于一組相位偏移參數(shù),以使經(jīng)過的信號對應(yīng)不同的天線AntL...AntN進(jìn)行相位偏移。天線Anti…AntN排列為一陣列,并分別電性連接于這些耦合路徑,以進(jìn)行信號的傳送與接收。于一實施例中,稱合模塊404可由微波電路,例如但不限于Butler矩陣電路實現(xiàn)。
[0049]切換模塊406電性連接于耦合模塊404以及信號發(fā)射器400與信號接收器402間,以在多個不同的運(yùn)作模式下,將信號發(fā)射器400與信號接收器402分別電性連接至這些耦合路徑其中之一。
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