Title:
Codieren einer Apertur zum Strahlformen beim Senden und Empfangen
Kind Code:
T5


Abstract:

Es werden ein frequenzmodulierter Radar mit stetiger Welle (FMCW) und mit codierter Apertur (CAR), der auf einer integrierten Schaltung (IC) implementiert ist, um durch einen Bereich von Frequenzen in jedem Durchlauf hindurch zu schreiten, und ein Verfahren zum Zusammenbauen des FMCW CAR, der auf einem IC implementiert ist, beschrieben. Der auf dem IC implementierte CAR enthält ein Antennenelement um bei einer gegebenen Zeitdauer zu senden oder zu empfangen, einen Sendekanal zum Verarbeiten eines Signals zum Senden, wobei der Sendekanal einen Sendeschalter enthält, der ausgestaltet ist, um einen Zustand eines Sende-Phasenschiebers zwischen zwei Zuständen auf der Grundlage eines ersten Codes zu verändern, und einen Empfangskanal zum Verarbeiten eines empfangenen Signals, wobei der Empfangskanal einen Empfangsschalter enthält, der ausgestaltet ist, um einen Zustand eines Empfangs-Phasenschiebers zwischen zwei Zuständen auf der Grundlage eines zweiten Codes zu verändern. Ein Schaltercontroller steuert den ersten Code und den zweiten Code und er steuert den ersten Code so, dass er innerhalb des Durchlaufs konstant bleibt. embedded image




Inventors:
Lynch, Jonathan J., Calif. (Oxnard, US)
Application Number:
DE112015007124T
Publication Date:
07/26/2018
Filing Date:
12/11/2015
Assignee:
GM Global Technology Operations LLC (Mich., Detroit, US)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Manitz Finsterwald Patentanwälte PartmbB, 80336, München, DE
Claims:
Frequenzmodulierter Radar mit stetiger Welle und codierter Apertur (FMCW) (CAR), der auf einer integrierten Schaltung (IC) implementiert ist, um in jedem Durchlauf einen Bereich von Frequenzen zu durchschreiten, umfassend:
ein Antennenelement, das ausgestaltet ist, um bei einer gegebenen Zeitdauer zu senden oder zu empfangen;
einen Sendekanal, der ausgestaltet ist, um ein Signal zum Senden zu verarbeiten, wobei der Sendekanal einen Sendeschalter enthält, der ausgestaltet ist, um einen Zustand eines Sende-Phasenschiebers zwischen zwei Zuständen auf der Grundlage eines ersten Codes zu verändern;
einen Empfangskanal, der ausgestaltet ist, um ein empfangenes Signal zu verarbeiten, wobei der Empfangskanal einen Empfangsschalter enthält, der ausgestaltet ist, um einen Zustand eines Empfangs-Phasenschiebers zwischen zwei Zuständen auf der Grundlage eines zweiten Codes zu verändern; und
einen Schaltercontroller, der ausgestaltet ist, um den ersten Code und den zweiten Code zu steuern, wobei der Schaltercontroller den ersten Code so steuert, dass er innerhalb des Durchlaufs konstant bleibt.

CAR nach Anspruch 1, wobei das Antennenelement ein dediziertes Antennenelement ist, das ausgestaltet ist, um auf der Grundlage dessen, ob es entweder mit dem Sendekanal oder mit dem Empfangskanal gekoppelt ist, nur zu senden oder nur zu empfangen.

CAR nach Anspruch 1, der ferner einen Sende/Empfangs-Selektor umfasst, der mit dem Antennenelement verbunden ist, wobei das Antennenelement ausgestaltet ist, um entweder ein Senden oder ein Empfangen bei der gegebenen Zeitdauer auf der Grundlage des Sende/Empfangs-Selektors auszuführen, und um das andere von dem Senden oder dem Empfangen bei einer anderen Zeitdauer auf der Grundlage des Sende/Empfangs-Selektors auszuführen.

CAR nach Anspruch 1, der ferner eine Vielzahl von Antennenelementen, eine Vielzahl der Sendekanäle und eine Vielzahl der Empfangskanäle umfasst, die mit dem IC korrespondieren.

CAR nach Anspruch 4, wobei der Schaltercontroller den Sendeschalter und den Empfangsschalter jeweils entsprechend der Vielzahl der Sendekanäle und der Vielzahl der Empfangskanäle unabhängig steuert.

CAR nach Anspruch 5, wobei der Schaltercontroller den Sendeschalter, der mit jedem der Vielzahl der Sendekanäle verbunden ist, und den Empfangsschalter, der mit jedem der Vielzahl der Empfangskanäle verbunden ist, auf der Grundlage eines Steuerungssignals steuert, das für den IC bereitgestellt wird.

CAR nach Anspruch 1, wobei der Schaltercontroller den ersten Code zwischen dem Durchlauf und einem nachfolgenden Durchlauf verändert.

CAR nach Anspruch 1, wobei der Schaltercontroller den zweiten Code bei jedem Frequenzschritt innerhalb des Durchlaufs in einer Sequenz verändert und die Sequenz von Durchlauf zu Durchlauf wiederholt.

CAR nach Anspruch 1, wobei der Schaltercontroller den ersten Code zwischen dem Durchlauf und einem nachfolgenden Durchlauf verändert und den zweiten Code bei jedem Frequenzschritt innerhalb des Durchlaufs in einer Sequenz verändert und die Sequenz von Durchlauf zu Durchlauf wiederholt.

Verfahren zum Montieren eines frequenzmodulierten Radars mit stetiger Welle (FMCW) und mit codierter Apertur (CAR) auf einer integrierten Schaltung (IC) um in jedem Durchlauf einen Bereich von Frequenzen zu durchschreiten, wobei das Verfahren umfasst, dass:
ein Antennenelement angeordnet wird, um Energie bei einer gegebenen Zeitdauer zu senden oder zu empfangen;
ein Sendekanal angeordnet wird, um ein Signal zum Senden zu verarbeiten;
unter Verwendung eines Sendeschalters der Sendekanals ein Zustand eines Sende-Phasenschiebers zwischen zwei Zuständen auf der Grundlage eines ersten Codes verändert wird;
ein Empfangskanal zum Verarbeiten eines empfangenen Signals angeordnet wird;
unter Verwendung eines Empfangsschalters des Empfangskanals ein Zustand eines Empfangs-Phasenschiebers zwischen zwei Zuständen auf der Grundlage eines zweiten Codes verändert wird; und
der erste Code und der zweite Code unter Verwendung eines Schaltercontrollers gesteuert werden, wobei der Schaltercontroller den ersten Code so steuert, dass er innerhalb des Durchlaufs konstant bleibt.

Verfahren nach Anspruch 10, das ferner umfasst, dass das Antennenelement mit entweder dem Sendekanal oder dem Empfangskanal gekoppelt wird, sodass das Anordnen des Antennenelements umfasst, dass ein dediziertes Antennenelement angeordnet wird, das nur sendet oder nur empfängt.

Verfahren nach Anspruch 10, das ferner umfasst, dass das Antennenelement mit sowohl dem Sendekanal als auch dem Empfangskanal gekoppelt wird, und dass unter Verwendung eines Sende/Empfangs-Selektors das Senden oder Empfangen mit dem Antennenelement gewählt wird, wobei das Wählen umfasst, dass gewählt wird, dass bei der gegebenen Zeitdauer gesendet wird, und dass gewählt wird, dass bei einer anderen Zeitdauer empfangen wird.

Verfahren nach Anspruch 10, das ferner umfasst, dass eine Vielzahl von Antennenelementen, eine Vielzahl der Sendekanäle und eine Vielzahl der Empfangskanäle angeordnet werden, die mit dem IC gekoppelt sind.

Verfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass unter Verwendung des Schaltercontrollers der Sendeschalter, der mit jedem der Vielzahl von Sendekanälen verbunden ist, und der Empfangsschalter, der mit jedem der Vielzahl von Empfangskanälen gekoppelt ist, unabhängig gesteuert werden.

Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Steuern des Sendeschalters, der mit jedem der Vielzahl der Sendekanäle verbunden ist, und des Empfangsschalters, der mit jedem der Vielzahl der Empfangskanäle verbunden ist, auf einem Steuerungssignal beruht, das für den IC bereitgestellt wird.

Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Steuern des ersten Codes und des zweiten Codes umfasst, dass der Schaltercontroller den ersten Code so steuert, dass er zwischen dem Durchlauf und einem nachfolgenden Durchlauf verändert wird.

Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Steuern des ersten Codes und des zweiten Codes umfasst, dass der Schaltercontroller den zweiten Code so steuert, dass er sich bei jedem Frequenzschritt innerhalb des Durchlaufs in einer Sequenz ändert, und dass die Sequenz von Durchlauf zu Durchlauf wiederholt wird.

Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Steuern des ersten Codes und des zweiten Codes umfasst, dass der Schaltercontroller den ersten Code so steuert, dass er sich zwischen dem Durchlauf und einem nachfolgenden Durchlauf ändert, und dass er den zweiten Code so steuert, dass er sich bei jedem Frequenzschritt innerhalb des Durchlaufs in einer Sequenz ändert, und dass die Sequenz von Durchlauf zu Durchlauf wiederholt wird.

Description:
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft das Codieren einer Apertur zum Strahlformen beim Senden und Empfangen.

HINTERGRUND

Bestimmte Radaranwendungen benötigen eine hohe Winkelauflösung. Eine hohe Winkelauflösung benötigt ein Sensorfeld mit großer Apertur, welches Elemente benötigt, die um eine halbe Wellenlänge getrennt sind. Dies führt zu einer großen Anzahl von Sensoren und Sende/Empfangs-Kanälen. Die große Anzahl von Sende- und Empfangskanälen kann sich aufgrund ihrer hohen Kosten als impraktikabel erweisen. Zusätzlich zu einer hohen Winkelauflösung sind auch geringe Seitenkeulen in Radarsensoren wichtig. Geringe Seitenkeulen isolieren den Winkel zum Ort von Objekten besser und verhindern, dass starke Streuer die Signale bestimmen, wenn sie sich direkt benachbart zu schwächeren Streuern befinden. Zum Beispiel kann bei Kraftfahrzeuganwendungen verhindert werden, dass Lastwägen, die starke Streuer sind, die Signale gegenüber von Motorrädern, welche relativ schwächere Streuer sind, beherrschen, indem Seitenkeulen gering gehalten werden. Außerdem wird bei dem Empfänger durch die Fähigkeit zur Verwendung einer Verarbeitung mit schneller Fouriertransformation (FFT-Verarbeitung) statt einer Korrelationsverarbeitung der Empfänger im Radarsystem vereinfacht. Es ist folglich wünschenswert, ein Radarsystem bereitzustellen, das ein digitales Strahlformen sowohl auf der Senderseite als auch auf der Empfangsseite bereitstellt, während die Fähigkeit zur Verwendung einer FFT-Verarbeitung beibehalten wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein frequenzmodulierter Radar mit stetiger Welle (FMCW-Radar) und mit codierter Apertur (CAR), der auf einer integrierten Schaltung (IC) implementiert ist, um bei jedem Durchlauf einen Bereich von Frequenzen zu durchschreiten, ein Antennenelement, das ausgestaltet ist, um bei einer gegebenen Zeitdauer zu senden oder zu empfangen; einen Sendekanal, der ausgestaltet ist, um ein Signal zum Senden zu verarbeiten, wobei der Sendekanal einen Sendeschalter enthält, der ausgestaltet ist, um einen Zustand eines Sende-Phasenschiebers zwischen zwei Zuständen auf der Grundlage eines ersten Codes zu verändern; einen Empfangskanal, der ausgestaltet ist, um ein empfangenes Signal zu verarbeiten, wobei der Empfangskanal einen Empfangsschalter enthält, der ausgestaltet ist, um einen Zustand eines Empfangs-Phasenschiebers zwischen zwei Zuständen auf der Grundlage eines zweiten Codes zu verändern; und einen Schaltercontroller, der ausgestaltet ist, um den ersten Code und den zweiten Code zu steuern, wobei der Schaltercontroller den ersten Code so steuert, dass er innerhalb des Durchlaufs konstant bleibt.

In Übereinstimmung mit einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Montieren eines frequenzmodulierten Radars mit stetiger Welle (FMCW-Radar) und mit codierter Apertur (CAR) auf einer integrierten Schaltung (IC), um bei jedem Durchlauf einen Bereich von Frequenzen zu durchschreiten, dass ein Antennenelement zum Senden oder Empfangen von Energie bei einer gegebenen Zeitdauer angeordnet wird; dass ein Sendekanal zum Verarbeiten eines Signals zum Senden angeordnet wird; dass unter Verwendung eines Sendeschalters des Sendekanals ein Zustand eines Sende-Phasenschiebers zwischen zwei Zuständen auf der Grundlage eines ersten Codes verändert wird; dass ein Empfangskanal zum Verarbeiten eines empfangenen Signals angeordnet wird; dass unter Verwendung eines Empfangsschalters des Empfangskanals ein Zustand eines Empfangs-Phasenschiebers zwischen zwei Zuständen auf der Grundlage eines zweiten Codes verändert wird; und dass der erste Code und der zweite Code unter Verwendung eines Schaltercontrollers gesteuert werden, wobei der Schaltercontroller den ersten Code so steuert, dass er innerhalb des Durchlaufs konstant bleibt.

Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.

Figurenliste

Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur als Beispiel in der folgenden genauen Beschreibung von Ausführungsformen, wobei die genaue Beschreibung Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in denen:

  • 1 eine integrierte Schaltung (IC) mit einem Radar mit codierter Apertur (CAR) in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulicht;
  • 2 ein Blockdiagramm eines Systems ist, das ein Feld aus CAR-ICs in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform enthält; und
  • 3 beispielhafte Anordnungen von Sende- und Empfangs-Antennenelementen in Feldern in Übereinstimmung mit Ausführungsformen veranschaulicht.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungsmöglichkeiten einzuschränken. Es versteht sich, dass in den Zeichnungen einander entsprechende Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Teile und Merkmale anzeigen.

Wie vorstehend erwähnt wurde, kann eine hohe Winkelauflösung bei bestimmten Anwendungen wünschenswert sein. Beispielhafte Anwendungen umfassen Merkmale in Fahrzeugen zum autonomen Fahren und zur hochwertigen aktiven Erfassung. Ausführungsformen der Systeme und Verfahren, die hier im Detail beschrieben werden, betreffen ein Radarsystem mit digitalem Strahlformen (DBF) von Sende- und Empfangsstrahlen mit multiplikativen Strahlmustern. Es werden Ein-Bit-Sender/Empfänger-Codes verwendet, wie nachstehend im Detail beschrieben wird, um eine FFT-Verarbeitung von empfangenen Signalen zu ermöglichen. Die Ausführungsformen sind gleichermaßen für Fahrzeuge (z.B. Kraftfahrzeuge, landwirtschaftliche Fahrzeuge und Baufahrzeuge) und für Nicht-Fahrzeuge (z.B. Verbraucherelektronik, Geräte, Produktionssysteme) anwendbar.

In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht 1 eine integrierte Schaltung (IC) 100 mit einem Radar mit codierter Apertur (CAR) 1. Der beispielhafte CAR 1 enthält ein Feld aus vier Antennenelementen 10, die von dem Sendekanal 20 und von dem Empfangskanal 30 gemeinsam genutzt werden. Der CAR 1 enthält außerhalb des ICs 100 weitere Komponenten, die bekannt sind und hier nicht erörtert werden. Ein Tx/Rx-Selektor 40, der mit einer Gleichstrom-Leistungsquelle (DC-Leistungsquelle) 45 gekoppelt ist, steuert für jedes gegebene Paar aus Sendekanal 20/Empfangskanal 30, ob der Sendekanal 20 oder der Empfangskanal 30 das jeweilige Antennenelement 10 verwendet. Der mit jedem Paar aus Sendekanal 20/Empfangskanal 30 verbundene Tx/Rx-Selektor 40 wird durch einen zentralen Tx/Rx-Selektor 42 für das IC 100 gesteuert. Ein gegebenes Antennenelement 10 kann zum Senden oder zum Empfangen verwendet werden, aber nicht beides gleichzeitig. Ein Antennenelement 10 des CAR 1 kann Senden (der zugehörige Tx/Rx-Selektor 40 wählt den Sendekanal 20), während ein anderes Antennenelement 10 des CAR 1 empfängt (der zugehörige Tx/Rx-Selektor 40 wählt den Empfangskanal 30). In alternativen Ausführungsformen kann der CAR 1 mehr oder weniger Antennenelemente 10 enthalten, als in 1 gezeigt sind. In alternativen Ausführungsformen kann es sein, dass der Sendekanal 20 und der Empfangskanal 30 das gleiche Antennenelement 10 nicht gemeinsam nutzen.

Jeder Sendekanal 20 enthält einen Schalter 22, einen Differenzverstärker 25 und einen Leistungsverstärker (PA) 27 und er kann zusätzlich bekannte Senderkomponenten enthalten. Jeder Empfangskanal 30 enthält einen Verstärker mit geringem Rauschen (LNA) 32, einen Schalter 35 und einen Differenzverstärker 37 und er kann ebenfalls zusätzliche Komponenten enthalten. Der CAR 1 ist ein frequenzmodulierter Radar mit stetiger Welle (FMCW-Radar) sodass jede Übertragung einen Bereich von Frequenzen durchläuft. Dieser Durchlauf eines Bereichs von Frequenzen wird für eine Anzahl von Übertragungen wiederholt. Der Bereich von Frequenzen kann beispielsweise um 76,5 Gigahertz (GHz) herum zentriert sein und wird auf der Grundlage der speziellen Anwendung gewählt. Die Schalter 22, 35 implementieren den Code, wie nachstehend im Detail weiter beschrieben wird. Der Schalter 22, der mit dem Sendekanal 20 verbunden ist, hält den gleichen Code für einen gegebenen Frequenzdurchlauf aufrecht. Der Schalter 35, der mit dem Empfangskanal 30 verbunden ist, kann den Code (in Übereinstimmung mit einer Sequenz) innerhalb eines Frequenzdurchlaufs verändern, aber die Codesequenz von Durchlauf zu Durchlauf wiederholen. Je größer die Anzahl der Codes ist, die in dem Empfangskanal 30 für einen gegebenen Durchlauf verwendet werden, desto niedriger ist das multiplikative Rauschniveau, das bei dem Strahlformen mit codierter Apertur entsteht, und desto niedriger ist die Zweideutigkeit bei Abstand, Geschwindigkeit und Winkeln. Die Arbeitsweise in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform (d.h. den Code des Sendekanals 20 innerhalb eines Durchlaufs konstant halten, und die Codesequenz des Empfangskanals 30 von Durchlauf zu Durchlauf wiederholen) ermöglicht das Entstehen multiplikativer Sende- und Empfangsmuster, die Seitenkeulen reduzieren. In alternativen Ausführungsformen kann es sein, dass die Codesequenz des Empfangskanals 30 nicht wiederholt wird. Die Schalter 22, 35, die mit jedem Paar aus Sendekanal 20/Empfangskanal 30 verbunden sind, werden von einem Schaltercontroller 47 des ICs 100 zentral gesteuert.

Energie, die über einen oder mehrere Sendekanäle 20 gesendet wird, wird bei einer Eingangsleitung 50 eingegeben und bei einem Splitter 55 aufgeteilt. Die Eingangsleitung 50 kann zusätzlich eine serielle Kommunikationsleitung enthalten. In alternativen Ausführungsformen kann eine dedizierte Leitung für eine Niederfrequenzkommunikation verwendet werden. Die Kommunikationsleitung kann bei dem Prozessor 60 für asynchrone serielle Kommunikation und Decodierung decodiert werden. In der beispielhaften Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, kann die serielle Kommunikationsleitung der Eingangsleitung 50 Informationen zum Verändern eines Startwerts bei 62 enthalten, der von dem Pseudozufallsgenerator bei 65 verwendet wird. Der Pseudozufallsgenerator 65 erzeugt die Codes, die in den Schaltercontroller 47 eingegeben werden. In alternativen Ausführungsformen kann die Kommunikation (die über die Eingangsleitung 50 oder in einer dedizierten Leitung bereitgestellt wird) selbst die Codes für den Schaltercontroller 47 bereitstellen, ohne die Notwendigkeit für den Startwert bei 62 und den Pseudozufallsgenerator bei 65. Signale, die von einem oder mehreren der Empfangskanäle 30 empfangen werden, können bei 75 angesammelt und über eine Ausgangsleitung 70 ausgegeben werden. Die Eingangsleitung 50 und die Ausgangsleitung 70 können Filter 53 enthalten, wie bei 1 gezeigt ist, und zusätzliche bekannte Komponenten.

Wie oben erwähnt wurde, steuert der Schaltercontroller 47 jeden der Schalter 22, 35 von jedem der Paare aus Sendekanal 20/Empfangskanal 30, um einen Code zu implementieren. Der Code steuert das Phasenschieberbit, das mit jedem Sendekanal 20 und jedem Empfangskanal 30 verbunden ist. Das heißt, dass der Schalter 22 und der Differenzverstärker 25 auf der Grundlage des Codes, der von dem Schaltercontroller 47 für den Schalter 22 bereitgestellt wird, bestimmen, ob ein gesendetes Signal um 180 Grad verschoben ist oder nicht (um 0 Grad verschoben ist). Auf der Empfangskanalseite 30 bestimmen der Schalter 35 und der Differenzverstärker 37 auf der Grundlage des Codes, der von dem Schaltercontroller 47 für den Schalter 35 bereitgestellt wird, ob der Empfangskanal nicht verschoben oder um 180 Grad verschoben ist. Wie vorstehend erwähnt ist der Code auf der Seite des Sendekanals 20 derart, dass der Code während eines gegebenen Frequenzdurchlaufs nicht verändert werden darf. Das Sicherstellen, dass die Durchlaufdauer signifikant größer (z.B. zehnmal so groß) als die Rundlaufverzögerungszeit des am weitesten entfernten Streuers ist, stellt sicher, dass alle gestreuten Signale, die aus einem Durchlauf resultieren, durch den gleichen Sendecode moduliert werden. Dies wiederum ermöglicht die Verwendung einer einfachen FFT-Verarbeitung (anstelle der Notwendigkeit für eine Korrelationsverarbeitung) von empfangenen Signalen. Der Code auf der Seite des Empfangskanals 30 ist derart, dass der Code innerhalb eines gegebenen Frequenzdurchlaufs in einer Sequenz verändert werden kann und dass diese Codesequenz von Durchlauf zu Durchlauf wiederholt werden kann, um multiplikative Sende- und Empfangsmuster für geringere Seitenkeulen zu erzielen. Für den FMCW CAR 1 ermöglichen die Codeänderungen (in dem Sendekanal 20 und in dem Empfangskanal 30) die Bestimmung von Winkelinformationen, das Durchlaufen der Frequenzen ermöglicht das Bestimmen von Abstandsinformationen, und das Ändern der Phase von Durchlauf zu Durchlauf aufgrund einer radialen Bewegung von Zielen ermöglicht die Bestimmung von radialen Geschwindigkeitsinformationen. Der CAR 1 in Übereinstimmung mit den hier im Detail beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen ermöglicht eine hohe Winkelauflösung und eine FFT-Verarbeitung.

2 ist ein Blockdiagramm eines Systems 200 mit einem Feld von CAR 1-ICs 100 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform. Das in 2 gezeigte beispielhafte System 200 enthält vier der ICs 100, die in 1 im Detail beschrieben sind, wobei jeder CAR 1 auf jedem IC 100 vier Antennenelemente 10 enthält. Auf der Sendeseite wird der Ausgang eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) 210 durch einen Splitter 220 aufgeteilt. Einer der Ausgänge des Splitters 220 wird an einen Leistungsverstärker 230 gesendet, der den Ausgang des VCO 210 verstärkt und den HF-Eingang für den Splitter 240 zur Verteilung an jedes der ICs 100 bereitstellt. Energie, die von den verschiedenen Antennenelementen 10 empfangen wird, wird bei 250 aufsummiert und der HF-Ausgang wird für einen Verstärker mit geringem Rauschen (LNA) 260 bereitgestellt. Der Ausgang des LNA 260 wird bei dem Mischer 270 mit dem Ausgang des VCO 210 gemischt, welcher durch den Splitter 220 bereitgestellt wird. Der Ausgang des Mischers 270 wird durch den Analog/Digital-Wandler (ADC) 280 in einen digitalen Ausgang konvertiert. Der digitale Ausgang kann dann weiter verarbeitet werden. Wie vorstehend erwähnt wurde, ermöglicht der CAR 1 jedes ICs und der Code, der in dem Sendekanal 20 und in dem Empfangskanal 30 verwendet wird, wie vorstehend im Detail beschrieben wurde, eine hohe Winkelauflösung und die Fähigkeit zum Verarbeiten der empfangenen Signale mit einer FFT-Verarbeitung.

3 veranschaulicht beispielhafte Anordnungen von Sende- und Empfangs-Antennenelementen 10 in Feldern in Übereinstimmung mit Ausführungsformen. Die Antennenelemente 10 können so angeordnet werden, dass sie zu dem 16-mal-4-Feld führen, das in 3 gezeigt ist. Bei jedem Feld 310, 320, 330, 340 sendet (T) oder empfängt (R) jedes Antennenelement 10 wie angezeigt. Wie das Feld 310 zeigt, senden alle Antennenelemente 10 im Augenblick. Wie das Feld 320 zeigt, empfangen momentan alle Aperturelemente 10. Die Felder 330 und 340 zeigen an, dass einige der Aperturelemente 10 gerade senden, während andere gerade empfangen. Im Speziellen zeigt Feld 340 an, dass sich die Sende- und Empfangsfunktionen entlang der Azimut-Richtung abwechseln, aber dass sie nicht in Richtung der Höhe variieren. Für jedes der in 3 gezeigten Felder kann der Code variiert werden, wie vorstehend erörtert wurde. Das heißt, dass für die sendenden Antennenelemente 10 der Code (und entsprechend die Phase) von einem Durchlauf zum nächsten verändert werden kann. Für die empfangenden Antennenelemente 10 kann der Code sogar während eines Durchlaufs verändert werden.

Obwohl die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht der Fachmann auf dem Gebiet, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können und Elemente derselben durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Zudem können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine spezielle Situation oder ein spezielles Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von dem wesentlichen Umfang derselben abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein soll, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen enthalten soll, die in den Umfang der Anmeldung fallen.