[go: up one dir, main page]

DE19731085A1 - Device for transmitting and receiving radar waves, in particular for a distance sensor - Google Patents

Device for transmitting and receiving radar waves, in particular for a distance sensor

Info

Publication number
DE19731085A1
DE19731085A1 DE19731085A DE19731085A DE19731085A1 DE 19731085 A1 DE19731085 A1 DE 19731085A1 DE 19731085 A DE19731085 A DE 19731085A DE 19731085 A DE19731085 A DE 19731085A DE 19731085 A1 DE19731085 A1 DE 19731085A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signals
signal
fed
oscillator
antenna element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19731085A
Other languages
German (de)
Inventor
Heinz Pfizenmaier
Wolfgang Ehrlinger
Joerg Dr Schneemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19731085A priority Critical patent/DE19731085A1/en
Priority to PCT/DE1998/001786 priority patent/WO1999004282A1/en
Publication of DE19731085A1 publication Critical patent/DE19731085A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/024Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using polarisation effects
    • G01S7/026Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using polarisation effects involving the transmission of elliptically or circularly polarised waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G01S13/345Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using triangular modulation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • G01S7/032Constructional details for solid-state radar subsystems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

The invention relates to a device for sending and receiving radar waves, especially for a distance sensor, wherein the send signals can be transmitted to at least one antenna element and the receive signals can be extracted therefrom. The antenna elements used for transmission are formed by circular polarized radar waves. The send signals are supplied to at least one side of the antenna element so that they are diffused on a first polarization plane. The receive signals are picked up by the antenna element on a second polarization plane which is perpendicular to the first polarization plane.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Senden und Empfangen von Radarwellen, insbesondere für einen Abstandssensor, wobei mindestens einem Antennenelement, zum Beispiel einer Flächen-Antenne, zu sendende Signale in einer Richtung zugeführt und hiervon getrennt und elektrisch entkoppelt in der Gegenrichtung empfangene Signale entnehmbar sind.The invention relates to a device for transmitting and Receiving radar waves, especially for one Distance sensor, at least one antenna element for Example of a surface antenna, signals to be transmitted in one Directed and separated from it and electrically decouples signals received in the opposite direction are removable.

Bei Abstandssensoren, die insbesondere an Kraftfahrzeugen verwendet werden, werden häufig frequenzmodulierte Mikrowellen (FMCW-Prinzip) verwendet, wobei aus einem Vergleich der jeweiligen Frequenz der gesendeten und der nach einer Reflexion empfangenen Welle auf die Entfernung zum reflektierenden Hindernis geschlossen werden kann. Dabei werden häufig die gleichen Antennenelemente zum Senden und Empfangen verwendet.For distance sensors, particularly on motor vehicles are often used frequency modulated Microwaves (FMCW principle) are used, with one Comparison of the respective frequency of the transmitted and the after a reflection received wave on the distance can be closed to reflective obstacle. Here are often the same antenna elements to send and Receiving used.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sende-Empfangs-Trennung verlustarm mit ausreichender Isolation zu erzielen. The object of the present invention is a Transmit-receive isolation with low losses with sufficient To achieve isolation.  

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antennenelemente zum Senden von zirkular polarisierten Radarwellen ausgebildet sind und daß die zu sendenden Signale mindestens an einer Seite des Antennenelements so zugeführt werden, daß sie in einer ersten Polarisationsebene abgestrahlt werden, und daß die empfangenen Signale vom Antennenelement an einer zweiten Polarisationsebene abgegriffen werden, die zur ersten Polarisationsebene orthogonal steht. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Antennenelement im wesentlichen quadratisch ist und daß die Zuführung und die Entnahme der Signale mindestens an zwei polarisationsmäßig orthogonalen Punkten erfolgen.This object is achieved in that the Antenna elements for transmitting circularly polarized Radar waves are formed and that to be transmitted Signals at least on one side of the antenna element be supplied in a first polarization plane be emitted, and that the received signals from Antenna element on a second polarization plane be tapped to the first polarization level is orthogonal. It is preferably provided that the Antenna element is essentially square and that the Feeding and taking the signals from at least two polarization-orthogonal points.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann insbesondere die zirkulare Polarisation durch zwei diagonal entgegengesetzte Abschrägungen oder durch einen diagonal verlaufenden Schlitz bewirkt werden.In the device according to the invention, the circular polarization by two diagonally opposite Bevels or through a diagonal slot be effected.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß eine weitere Zuführung von zu sendenden Signalen aus der Richtung der empfangenen Signale erfolgt. Dabei ist eine besonders vorteilhafte Zuführung des zu sendenden und eine Entnahme des empfangenen Signals dadurch möglich, daß zwei Anschlüsse eines 3dB-Kopplers (Branch-line-coupler, Rat-race-coupler) derart mit dem Antennenelement verbunden sind, daß die zu sendenden Signale an der einen Seite des Antennenelements gegenüber der anderen Seite um 90° phasenverschoben sind, daß einem dritten Anschluß des 3dB-Kopplers die empfangenen Signale entnehmbar sind und daß einem vierten Anschluß die zu sendenden Signale zuführbar sind.There is a further development of the device according to the invention in that a further supply of signals to be sent from the direction of the received signals. It is a particularly advantageous feed of the to be sent and a removal of the received signal possible that two connections of a 3dB coupler (branch line coupler, Rat-race-coupler) connected in this way to the antenna element are that the signals to be sent on one side of the Antenna element opposite the other side by 90 ° are out of phase that a third connection of the 3dB coupler the received signals are removable and that the signals to be sent can be fed to a fourth connection are.

Bei einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß ein Richtkoppler in die Zuleitung der zu sendenden Signale zum Antennenelement geschaltet ist und daß ein Koppelarm des Richtkopplers mit einem Eingang eines Mischers verbunden ist, dessen anderem Eingang die empfangenen Signale zuführbar sind und an dessen Ausgang ein Zwischenfrequenzsignal entnehmbar ist. Vorzugsweise ist dabei zur Phasenanpassung zwischen dem Koppelarm und dem Eingang des Mischers eine Umwegleitung eingefügt.Another development provides that a Directional coupler in the feed of the signals to be sent to Antenna element is switched and that a coupling arm of  Directional coupler connected to an input of a mixer whose other input is the received signals are feedable and at the exit Intermediate frequency signal can be removed. Preferably thereby for phase adjustment between the coupling arm and the A detour line inserted at the input of the mixer.

Ein besonders kostengünstiger Aufbau mit den derzeit zur Verfügung stehenden Technologien zur Herstellung von integrierten Schaltungen für Mikrowellen ist gemäß einer anderen Weiterbildung dadurch möglich, daß zur Erzeugung der zu sendenden Signale ein steuerbarer Oszillator vorgesehen ist, dessen Frequenz über eine Frequenzregelschleife mit einem zugeführten Modulationssignal modulierbar ist und dessen Ausgangssignal über einen Frequenzverdoppler der mindestens einem Antennenelement zuführbar ist.A particularly inexpensive construction with the currently Technologies available for manufacturing integrated circuits for microwaves is according to one other training possible that to generate the a controllable oscillator to be sent signals whose frequency is via a frequency control loop a modulation signal supplied can be modulated and whose output signal via a frequency doubler can be fed to at least one antenna element.

Eine besonders günstige Ausgestaltung dieser Weiterbildung besteht darin, daß der Frequenzregelkreis einen Harmonischen-Mischer und einen Regler umfaßt, wobei dem Harmonischen-Mischer außer dem Ausgangssignal des Oszillators das Signal eines Referenz-Oszillators zuführbar ist, dessen Frequenz einem ganzzahligen Bruchteil, vorzugsweise einem Viertel, der Oszillator-Frequenz entspricht.A particularly favorable embodiment of this training is that the frequency control loop one Includes harmonic mixer and a controller, the Harmonic mixer other than the output signal of the The signal of a reference oscillator can be fed to the oscillator whose frequency is an integer fraction, preferably a quarter, the oscillator frequency corresponds.

Eine andere Ausgestaltung dieser Weiterbildung ermöglicht, daß dem Oszillator - auch Lokaloszillator genannt - nachfolgende Schaltungen weitgehend für die niedrigere Frequenz des Lokaloszillators ausgelegt sein können dadurch, daß die Zuführung des Ausgangssignals des Oszillators zum Antennenelement über einen Treiber und einen als Frequenzverdoppler wirkenden Harmonischen-Verstärker erfolgt. Another configuration of this training enables that the oscillator - also called local oscillator - subsequent circuits largely for the lower Frequency of the local oscillator can be designed that the supply of the output signal of the oscillator to Antenna element via a driver and an as Frequency doubler harmonic amplifier he follows.  

Bei einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das dem Antennenelement zugeführte Signal und das verstärkte empfangene Signal einem Grundwellenmischer zuführbar sind, an dessen Ausgang ein Zwischenfrequenzsignal entnehmbar ist.In an advantageous embodiment of the invention provided that the signal supplied to the antenna element and the amplified received signal one Fundamental mixer can be supplied at the output Intermediate frequency signal can be removed.

Sofern ein Lokaloszillator mit niedrigerer Frequenz verwendet wird, kann anstelle dieser Ausbildung auch vorgesehen sein, daß das Oszillatorsignal und das verstärkte empfangene Signal einem Harmonischen-Mischer zuführbar sind, an dessen Ausgang ein Zwischenfrequenzsignal entnehmbar ist. Die Verwendung von Harmonischen-Mischern als Empfangsmischer erlaubt die Speisung bei 38,25 GHz mit ausreichend hohem Pegel, wodurch eine Gleichvorspannung der Mischerdioden entfällt. Rauscharme Mischer mit circa 6 dB Einfügungsdämpfung sind damit realisierbar.Unless a local oscillator with a lower frequency can be used instead of this training too be provided that the oscillator signal and the amplified received signal can be fed to a harmonic mixer, an intermediate frequency signal can be taken from its output. The use of harmonic mixers as reception mixers allows the supply at 38.25 GHz with a sufficiently high Level, causing a DC bias of the mixer diodes not applicable. Low-noise mixer with approximately 6 dB Insertion loss can thus be implemented.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Weiterbildung sieht vor, daß das Oszillatorsignal dem Antennenelement und dem Harmonischen-Mischer über einen Wilkinson-Teiler zuführbar ist. Durch den bzw. bei mehreren Antennenelementen durch mehrere Wilkinson-Teiler wird eine gute Entkopplung sowohl der Kanäle untereinander als auch der Speisung der Empfangsmischer durch den Lokaloszillator erzielt.An advantageous embodiment of this training sees before that the oscillator signal the antenna element and the Harmonic mixer can be fed via a Wilkinson divider is. Through or with several antenna elements multiple Wilkinson dividers will be a good decoupling both of the channels with each other as well as the feeding of the Receive mixer achieved by the local oscillator.

Zur Erzielung eines ausreichend großen Sensorwinkels und einer Richtungserfassung sind bei Abstandssensoren häufig mehrere Antennen vorgesehen. Dieses wird bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung dadurch realisiert, daß das Ausgangssignal des Oszillators mehreren, vorzugsweise drei, Antennenelementen über einen Leistungsteiler, über je einen Treiber und über je einen als Frequenzverdoppler wirkenden Harmonischen-Verstärker zuführbar ist. To achieve a sufficiently large sensor angle and Direction detection is common with distance sensors multiple antennas provided. This is with a Embodiment of the device according to the invention realizes that the output signal of the oscillator several, preferably three, antenna elements over one Power divider, via one driver and one each as Frequency doubler harmonic amplifier is feedable.  

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein größerer Winkel dadurch erfaßt, daß drei Antennenelemente vorgesehen sind, von denen zwei äußere Antennenelemente mit zu sendenden Signalen beaufschlagt sind, und daß von allen Antennenelementen empfangene Signale je einem Mischer zuführbar sind, von dessen Ausgängen Zwischenfrequenzsignale entnehmbar sind.In another advantageous embodiment of the Invention, a larger angle is detected by three Antenna elements are provided, two of which are outer Antenna elements are loaded with signals to be sent and that signals received by all antenna elements One mixer each can be fed from its outputs Intermediate frequency signals can be removed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are in the drawing represented with several figures and in the following Description explained in more detail. It shows:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, Fig. 2 shows a second embodiment,

Fig. 3 bis Fig. 5 verschiedene Ausführungsbeispiele für die Zuführung und die Entnahme von Antennensignalen, Fig. 3 to Fig. 5, various embodiments for the supply and removal of antenna signals,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel für einen Harmonischen-Mischer, Fig. 6 shows an embodiment of a harmonic mixer,

Fig. 7 ein teilweise dargestelltes drittes Ausführungsbeispiel, bei dem nur die beiden äußeren von drei Antennen zum Senden benutzt werden, Fig. 7 is a partially illustrated third embodiment, in which only the two outer are three antennas used for transmission,

Fig. 8 ausschnittsweise ein viertes Ausführungsbeispiel, Fig. 8 detail of a fourth embodiment,

Fig. 9 ebenfalls ausschnittsweise ein fünftes Ausführungsbeispiel, Fig. 9 is also detail of a fifth embodiment,

Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel eines Harmonischen-Verstärkers, Fig. 10 shows an embodiment of a harmonic amplifier,

Fig. 11 mehrere Ausführungsbeispiele für bei der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendbare Antennenelemente und Fig. 11 for several embodiments of the inventive device usable antenna elements and

Fig. 12 mehrere Beispiele für Verbindungsleitungen zu einem Antennenelement. Fig. 12, several examples of connecting lines to one antenna element.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. In den Figuren gestrichelt eingerahmte Komponenten sind in einem monolithischen Mikrowellenschaltkreis (MMIC) realisiert, während die übrigen Komponenten aus Kostengründen oder wegen hoher Güteanforderungen (beispielsweise im Falle des dielektrischen Resonators oder der Patch-Antennen) in MIC-Technik (Mikrowellen Integrierter Schaltkreis) auf einem umgebenden Substrat angeordnet sind, das ebenso wie ein metallischer Subträger nicht dargestellt ist. Auf diesem sind sowohl MMICs als auch der MIC montiert.Identical parts are given the same reference symbols in the figures Mistake. Components framed in dashed lines in the figures are in a monolithic microwave circuit (MMIC) realized while the rest of the components Cost reasons or due to high quality requirements (for example in the case of the dielectric resonator or the patch antennas) in MIC technology (Microwave Integrated Circuit) are arranged on a surrounding substrate, just like a metallic subcarrier is not shown is. Both MMICs and the MIC are mounted on this.

Eine rauscharme Frequenzerzeugung erfolgt in einem spannungsgesteuerten 38,25-GHz-Oszillator (DRVCO) 1, dessen dielektrischer Resonator (DR) einschließlich einer Varaktordiode zur Frequenzmodulation und der erforderlichen Koppelschleifen auf dem beispielsweise aus Quarz bestehenden Substrat angeordnet ist und mittels HF-tauglicher Verbindungen (beispielsweise sogenannter Bändchen-Bonds) mit dem aktiven Teil des Oszillators innerhalb des monolithischen Mikrowellenschaltkreises verbunden ist.Low-noise frequency generation takes place in a voltage-controlled 38.25 GHz oscillator (DRVCO) 1 , the dielectric resonator (DR) of which, including a varactor diode for frequency modulation and the necessary coupling loops, is arranged on the substrate, which is made of quartz, for example, and by means of RF-compatible connections ( for example so-called ribbon bonds) is connected to the active part of the oscillator within the monolithic microwave circuit.

Die Oszillatorenergie wird über einen Trennverstärker 2 ausgekoppelt und einem Richtkoppler 3 zugeführt, aus dessen Koppelarm ein Teil der Energie in einen Harmonischen-Mischer 4 ausgekoppelt wird. Der Harmonischen-Mischer 4 ist ferner mit dem Ausgang eines Referenz-Oszillators 5 verbunden, dessen passiver Resonator ebenfalls auf dem Substrat angeordnet ist. Der Referenz-Oszillator schwingt mit einer Frequenz von 9,5 GHz. Der Harmonischen-Mischer 4 ist deshalb auf die 4. Harmonische abgestimmt (n=4). Eine mit dem Ausgang des Harmonischen-Mischers 4 verbundene Schaltung 6 und ein Regelverstärker 7 der Frequenzregelschleife sind als ASIC in Bipolartechnik realisiert und auf dem nicht dargestellten Substrat montiert. Dem Regelverstärker 7 wird das Modulationssignal, vorzugsweise eine dreieckförmige Spannung, zugeführt.The oscillator energy is decoupled via an isolating amplifier 2 and fed to a directional coupler 3 , from the coupling arm of which a part of the energy is decoupled into a harmonic mixer 4 . The harmonic mixer 4 is also connected to the output of a reference oscillator 5 , the passive resonator of which is also arranged on the substrate. The reference oscillator oscillates at a frequency of 9.5 GHz. The harmonic mixer 4 is therefore tuned to the 4th harmonic (n = 4). A circuit 6 connected to the output of the harmonic mixer 4 and a control amplifier 7 of the frequency control loop are implemented as ASIC in bipolar technology and mounted on the substrate, not shown. The modulation signal, preferably a triangular voltage, is fed to the control amplifier 7 .

Der Ausgangsarm des Richtkopplers 3 mündet in einen Dreifach-Leistungsteiler 8, dessen Arme drei Vorverstärker 9, 9', 9'' speisen. Die Ausgänge der Vorverstärker 9, 9', 9'' sind mit je einem Zweifach-Wilkinson-Teiler 10, 10', 10'', bestehend aus zwei Mikrostreifenleiterarmen und einem Widerstand, verbunden. Die oberen Ausgangsarme der Zweifach-Wilkinson-Teiler sind an je einen Treiberverstärker 11, 11', 11'' angeschlossen. Drei Harmonischen-Verstärker 12, 12', 12'' erzeugen aus der Grundfrequenz des 38,25 GHz-Oszillators 1 durch gezielte Selektion der zweiten Harmonischen die Arbeitsfrequenz von 76,5 GHz. Die Ausgangssignale der Harmonischen-Verstärker 12, 12', 12'' werden den zirkular polarisierten Antennenelementen (zum Beispiel Patch-Antennen) 13 zugeführt, die auf dem umgebenden Substrat angeordnet sind, um durch dessen niedrige Dielektrizitätskonstante eine gute Abstrahlung zu erzielen.The output arm of the directional coupler 3 opens into a triple power divider 8 , the arms of which feed three preamplifiers 9 , 9 ′, 9 ″. The outputs of the preamplifiers 9 , 9 ', 9 ''are each connected to a double Wilkinson divider 10 , 10 ', 10 '', consisting of two microstrip arms and a resistor. The upper output arms of the double Wilkinson divider are each connected to a driver amplifier 11 , 11 ', 11 ''. Three harmonic amplifiers 12 , 12 ', 12 ''generate the working frequency of 76.5 GHz from the basic frequency of the 38.25 GHz oscillator 1 by selective selection of the second harmonic. The output signals of the harmonic amplifiers 12 , 12 ', 12 ''are fed to the circularly polarized antenna elements (for example patch antennas) 13 which are arranged on the surrounding substrate in order to achieve good radiation due to its low dielectric constant.

Eine zirkulare Polarisation der abgestrahlten Wellen wird bei Patch-Antennen beispielsweise entweder durch Abschrägung zweier gegenüberliegender Ecken der Patch-Antennen 13, 13', 13'' gemäß Fig. 1 oder durch einen bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dargestellten Schlitz der Patch-Antennen 23, 23', 23'' erreicht. Diese und zwei weitere Ausführungsbeispiele für Patch-Antennen sind in den Fig. 11a bis 11d dargestellt. Bei den in den Fig. 11c und 11d dargestellten Beispielen wird die zirkulare Polarisation durch Einkerbungen eines quadratischen (Fig. 11c) oder runden (Fig. 11d) Patches mit seitlicher Ankopplung erreicht. Eine Mikrowellenlinse 18 dient zur Bündelung der abgestrahlten und der empfangenen Wellen.In the case of patch antennas, a circular polarization of the emitted waves is achieved, for example, either by chamfering two opposite corners of the patch antennas 13 , 13 ', 13 ''according to FIG. 1 or by a slot of the patch antennas shown in the exemplary embodiment according to FIG. 2 23 , 23 ', 23 ''reached. These and two further exemplary embodiments for patch antennas are shown in FIGS. 11a to 11d. In the examples shown in FIGS . 11c and 11d, the circular polarization is achieved by indenting a square ( FIG. 11c) or round ( FIG. 11d) patch with lateral coupling. A microwave lens 18 is used to bundle the emitted and received waves.

Orthogonal zur Speisung der Patch-Antennen werden die empfangenen Signale aus den Patch-Antennen ausgekoppelt und über drei rauscharme Verstärker 14, 14', 14'' drei Harmonischen-Empfangsmischern 15, 15', 15'' zugeführt. Ferner werden aus den unteren Armen der Wilkinson-Teiler 10, 10', 10'' die zugehörigen Lokaloszillatorsignale den Harmonischen-Empfangsmischern 15, 15', 15'' zugeführt. Die Ausgangssignale der Harmonischen-Empfangsmischer 15, 15', 15'' werden in jeweils einem Zwischenfrequenz-Verstärker 16, 16', 16'' verstärkt und können den Ausgängen 17, 17', 17'' entnommen werden. Die Frequenzgänge der Zwischenfrequenz-Verstärker tragen dem Radar-Abstandsgesetz Rechnung. Die Zwischenfrequenz-Verstärker 16, 16', 16'' sind ebenfalls als ASICs aufgebaut und auf dem Substrat montiert.The signals received are coupled out of the patch antennas orthogonally to the feed of the patch antennas and fed to three harmonic reception mixers 15 , 15 ', 15 ''via three low-noise amplifiers 14 , 14 ', 14 ''. Furthermore, the associated local oscillator signals are fed from the lower arms of the Wilkinson divider 10 , 10 ', 10 ''to the harmonic receiver mixers 15 , 15 ', 15 ''. The output signals of the harmonic reception mixers 15 , 15 ', 15 ''are amplified in an intermediate frequency amplifier 16 , 16 ', 16 '' and can be found in the outputs 17 , 17 ', 17 ''. The frequency responses of the intermediate frequency amplifiers take into account the radar distance law. The intermediate frequency amplifiers 16 , 16 ', 16 ''are also constructed as ASICs and mounted on the substrate.

Der konzentrierte Aufbau in MIC- und MMIC-Technik erlaubt eine hermetische Abdichtung durch eine Keramik-Substrat-Haube, deren Oberseite (Superstrat) in einem Abstand von etwa Lambda/4 über den Patch-Antennen angeordnet ist, wodurch eine verbesserte Strahlkonzentration auf eine gemeinsame Linse ermöglicht wird.The concentrated structure in MIC and MMIC technology allows a hermetic seal by a Ceramic substrate hood, the top (Superstrat) in a distance of about lambda / 4 above the patch antennas is arranged, resulting in an improved beam concentration on a common lens.

Zum Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 Grundwellen-Mischer 25, 25', 25'' vorgesehen, deren Versorgung mit dem Lokaloszillatorsignal über Richtkoppler (Branch-line-coupler) 19, 19', 19'' aus den Ausgangssignalen der Harmonischen-Verstärker 12, 12', 12'' erfolgt. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt, sind ferner bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 Patch-Antennen 23, 23', 23'' mit jeweils einem Schlitz zur Erzielung der zirkularen Polarisation versehen. Es ist jedoch auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 möglich, andere Antennenelemente zu verwenden, beispielsweise die in Fig. 11 gezeigten. Auch ist es möglich, dielektrische Resonatorelemente anstelle der Patches zu verwenden.In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1, fundamental wave mixers 25 , 25 ', 25 ''are provided in the exemplary embodiment according to FIG. 2, their supply with the local oscillator signal via directional couplers (branch line couplers) 19 , 19 ', 19 '' from the output signals of the harmonic amplifier 12 , 12 ', 12 ''. As already mentioned in connection with FIG. 1, in the exemplary embodiment according to FIG. 2 patch antennas 23 , 23 ', 23 ''are each provided with a slot for achieving the circular polarization. However, it is also possible in the exemplary embodiment according to FIG. 2 to use other antenna elements, for example those shown in FIG. 11. It is also possible to use dielectric resonator elements instead of the patches.

Der Referenz-Oszillator 26 schwingt bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 auf einer Frequenz von 38 GHz. Deshalb wird im Frequenzregelkreis ein Grundwellenmischer 24 (n=1) verwendet.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the reference oscillator 26 oscillates at a frequency of 38 GHz. A fundamental wave mixer 24 (n = 1) is therefore used in the frequency control loop.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Zuführung und Entnahme von Signalen an einem Antennenelement 23. Dabei werden die Signale von einem Oszillator 34 erzeugt, der stellvertretend für die Schaltungen 1 bis 12 (Fig. 2) steht. Das zu sendende Signal wird vom Oszillator 34 über die Hauptleitung eines Richtkopplers 19 der Antenne 23 zugeführt. Das empfangene Signal wird rechtwinklig dazu entnommen und einem Grundwellenmischer 25 zugeführt, der vom Richtkoppler 19 ein vom zu sendenden Signal abgezweigtes enthält. Einem Ausgang 31 kann das Zwischenfrequenzsignal entnommen werden. Fig. 3 shows an example for the supply and extraction of signals at an antenna element 23. The signals are generated by an oscillator 34 , which represents circuits 1 to 12 ( FIG. 2). The signal to be transmitted is fed from the oscillator 34 to the antenna 23 via the main line of a directional coupler 19 . The received signal is taken at right angles to it and fed to a fundamental wave mixer 25 which contains a directional coupler 19 which branches off from the signal to be transmitted. The intermediate frequency signal can be taken from an output 31 .

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist gegenüber Fig. 3 zwischen dem Richtkoppler 19 und dem Grundwellenmischer 25 eine Umwegleitung 32 vorgesehen, damit das den Grundwellenmischer 25 zugeführte Signal eine zur Mischung günstige Phasenlage gegenüber dem empfangenen Signal enthält.In the embodiment according to Fig. 4 3 is compared to FIG. Between the directional coupler 19 and the fundamental wave mixer 25, a bypass line 32 is provided so that the fundamental wave mixer 25 supplied signal contains a convenient for mixing phase position with respect to the received signal.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ermöglicht die Zuführung der zu sendenden Signale von dem Oszillator 34 zu zwei Seiten der Antenne 23 bei gleichzeitiger Trennung des Empfangssignals von dem zu sendenden Signal. Dieses erfolgt über einen 3dB-Koppler 35, der derart ausgebildet ist, daß er das vom Oszillator 34 zugeführte Signal mit jeweils 3 dB Dämpfung auf die beiden Anschlüsse der Antenne 23 weiterleitet. Zur Erzielung einer 90° Phasenverschiebung an der Antenne ist die von dem Zweigarm des Richtkopplers 35 ausgehende Leitung 36 entsprechend länger ausgeführt. Ferner ermöglicht der 3dB-Koppler 35 eine Entnahme des empfangenen Signals bei 37.The exemplary embodiment according to FIG. 5 enables the signals to be transmitted to be fed from the oscillator 34 to two sides of the antenna 23 while the received signal is separated from the signal to be transmitted. This is done via a 3dB coupler 35 , which is designed such that it forwards the signal supplied by the oscillator 34 with 3 dB attenuation to the two connections of the antenna 23 . In order to achieve a 90 ° phase shift on the antenna, the line 36 emanating from the branch arm of the directional coupler 35 is made correspondingly longer. Furthermore, the 3dB coupler 35 enables the received signal to be extracted at 37 .

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Harmonischen-Mischer, der eine Ringleitung 41 aufweist. Das Signal des Lokaloszillators wird einem Eingang 42 zugeführt und gelangt über einen Koppelkondensator 43 auf die Ringleitung. Das empfangene Signal liegt an einem weiteren Eingang 44 an. Über jeweils eine Leitung 45, 46 sind Mischdioden 47, 48 an die Ringleitung angeschlossen, wobei die Leitungen 45, 46 Stichleitungen 49, 50 zur Anpassung des Wellenwiderstandes aufweisen. Am Verbindungspunkt der Dioden 47, 48 befindet sich eine relativ große Fläche, die mit der unterhalb der gesamten Anordnung verlaufenden durchgehenden Massebeschichtung einen Kurzschluß für die Mikrowellen bildet. Der Platte 51 sind die Zwischenfrequenzsignale entnehmbar. Fig. 6 shows an embodiment of a harmonic mixer having a ring line 41. The signal from the local oscillator is fed to an input 42 and reaches the ring line via a coupling capacitor 43 . The received signal is present at a further input 44 . Mixing diodes 47 , 48 are connected to the ring line via a line 45 , 46 , the lines 45 , 46 having stub lines 49 , 50 for adapting the characteristic impedance. At the connection point of the diodes 47 , 48 there is a relatively large area which forms a short circuit for the microwaves with the continuous ground coating running underneath the entire arrangement. The intermediate frequency signals can be taken from the plate 51 .

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind der Einfachheit halber der Oszillator 1 und der zugehörige Regelkreis (Fig. 2) fortgelassen. Das verstärkte Oszillatorsignal wird von dem Schaltungspunkt 61 einem ersten Wilkinson-Teiler 62 zugeleitet, dessen einer Ausgang das zu sendende Signal und dessen anderer Ausgang das Lokaloszillator-Signal für die Mischung mit den empfangenen Signalen führt. Ein zweiter Wilkinson-Teiler 63 teilt das zu sendende Signal für jeweils zwei Treiber 11, 11'', an die jeweils ein Harmonischen-Verstärker 12, 12'' angeschlossen ist. Mit deren Ausgangssignalen werden zwei Antennen 23, 23'' gespeist, während eine mittlere Antenne 23' lediglich zum Empfang dient. An jede der Antennen ist ein Harmonischen-Mischer 15, 15', 15'' angeschlossen. Diesen Mischern wird über einen Leistungsteiler 64 die Frequenz des Lokaloszillators zugeführt. Über Zwischenfrequenz-Verstärker 16, 16', 16'' können die Zwischenfrequenzsignale den Harmonischen-Mischern 15, 15', 15'' entnommen und Ausgängen 17, 17', 17'' zugeführt werden.In the exemplary embodiment according to FIG. 7, the oscillator 1 and the associated control loop ( FIG. 2) are omitted for the sake of simplicity. The amplified oscillator signal is fed from node 61 to a first Wilkinson divider 62 , one output of which carries the signal to be transmitted and the other output of which carries the local oscillator signal for mixing with the received signals. A second Wilkinson divider 63 divides the signal to be transmitted for two drivers 11 , 11 ″, to each of which a harmonic amplifier 12 , 12 ″ is connected. Two antennas 23 , 23 ″ are fed with their output signals, while a central antenna 23 ′ is used only for reception. A harmonic mixer 15 , 15 ', 15 ''is connected to each of the antennas. The frequency of the local oscillator is fed to these mixers via a power divider 64 . The intermediate frequency signals can be taken from the harmonic mixers 15 , 15 ', 15 ''and outputs 17 , 17 ', 17 '' can be supplied via intermediate frequency amplifiers 16 , 16 ', 16 ''.

Die Streifenleiter weisen vorzugsweise einen Wellenwiderstand von 50 Ω auf, während der Wellenwiderstand der Ringleitungen der Wilkinson-Teiler das √2fache beträgt und der Widerstand im Wilkinson-Teiler reel 100 Ω ist.The stripline preferably have one Characteristic impedance of 50 Ω while the characteristic impedance of the ring lines of the Wilkinson divider is √2 times and the resistance in the Wilkinson divider is reel 100 Ω.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem am Schaltungspunkt 61 zunächst ein Wilkinson-Teiler 65 und an diesen zwei weitere Wilkinson-Teiler 66, 67 angeschlossen sind. Der Wilkinson-Teiler 66 sowie ein Ausgang des Wilkinson-Teilers 67 speisen je einen Treiber 68, 68', 68'', an die Harmonischen-Verstärker 69, 69', 69'' angeschlossen sind, die in bereits erläuterter Weise (Fig. 8) nicht dargestellte Antennen ansteuern. Die vom unteren Ausgang des Wilkinson-Teilers 67 entnommenen Signale werden über eine Schaltung 70 nicht dargestellten Empfangsmischern zugeführt. FIG. 8 shows an exemplary embodiment in which a Wilkinson divider 65 is first connected to the switching point 61 and two further Wilkinson dividers 66 , 67 are connected to this. The Wilkinson divider 66 and an output of the Wilkinson divider 67 each feed a driver 68 , 68 ', 68 ''to which the harmonic amplifiers 69 , 69 ', 69 '' are connected, which are already explained ( Fig. 8) Control antennas not shown. The signals taken from the lower output of the Wilkinson divider 67 are fed via a circuit 70, not shown, to reception mixers.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ist nach dem Schaltungspunkt 61 ein Leistungsteiler 71 vorgesehen mit drei Ausgängen, wobei zwei zur Speisung von zwei Antennen 72, 72'' dienen. Dazu sind die Ausgänge des Leistungsteilers 71 über je einen Verstärker 73, 73'', einen Treiber 74, 74'', einen Harmonischen-Verstärker 75, 75'' und je einen Ringkoppler 76, 76'' mit den Antennen 72, 72' verbunden. Die Ringkoppler 76, 76'' werden auch Rat-race-coupler genannt. Durch die Verteilung der Anschlüsse am Umfang des Ringes werden von Anschluß zu Anschluß verschiedene Laufzeiten erzielt, die zu einer Auslöschung oder zu einer Summation der in beiden Richtungen um den Ring umlaufenden Signale führen. Ein derartiger Rat-race-coupler wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 jeweils als Harmonischen-Mischer 77, 77', 77'' verwendet und ist über Dioden 78, 78'' mit einer Versorgungsspannung UV und über Dioden 78', 79, 79' und 79'' mit jeweils einer offenen Lambda/4-Leitung 80 als HF-Kurzschluß verbunden.In the embodiment according to FIG. 9, a power divider 71 is provided after the circuit point 61 with three outputs, two of which serve to feed two antennas 72 , 72 ″. For this purpose, the outputs of the power divider 71 are each via an amplifier 73 , 73 ″, a driver 74 , 74 ″, a harmonic amplifier 75 , 75 ″ and a ring coupler 76 , 76 ″ with the antennas 72 , 72 ′ connected. The ring couplers 76 , 76 ″ are also called rat race couplers. Due to the distribution of the connections on the circumference of the ring, different transit times are achieved from connection to connection, which lead to cancellation or to a summation of the signals circulating in both directions around the ring. Such a rat-race coupler is used in the exemplary embodiment according to FIG. 9 as harmonic mixer 77 , 77 ', 77 ''and is via diodes 78 , 78 ''with a supply voltage U V and via diodes 78 ', 79 , 79 'and 79 ''each connected to an open lambda / 4 line 80 as an HF short circuit.

Dem Harmonischen-Verstarker gemäß Fig. 10 werden über einen Eingang 81 die zu verstärkenden und bezüglich ihrer Frequenz zu verdoppelnden Signale zugeführt. Ein dazugehöriger Masseanschluß 82 ist mit einer durchgehenden leitenden Beschichtung, die in Fig. 10 nicht dargestellt ist, auf einer anderen Substratebene verbunden. Bei 83 ist eine Gate-Vorspannung zuführbar, die zusammen mit dem zu verstärkenden Signal über die Leitungen 84, die zur Impedanzanpassung und Leistungsteilung dienen, den Gate-Elektroden zweier Feldeffekttransistoren 85, 86 zuführbar ist. Anschlüsse 87 bis 90 der Source-Elektroden sind ebenfalls zur Masse-Elektrode durchkontaktiert.The signals to be amplified and doubled in frequency are fed to the harmonic amplifier according to FIG. 10 via an input 81 . An associated ground connection 82 is connected to a continuous conductive coating, which is not shown in FIG. 10, on another substrate level. At 83 , a gate bias can be supplied which, together with the signal to be amplified, can be supplied to the gate electrodes of two field effect transistors 85 , 86 via lines 84 , which are used for impedance matching and power division. Connections 87 to 90 of the source electrodes are also plated through to the ground electrode.

Die Gate-Elektroden 91, 92 sind streifenförmig aufgebaut, beispielsweise mit jeweils vier Streifen einer Breite von 100 µm Breite. Die Drain-Elektroden der Feldeffekttransistoren 85, 86 sind über ein Netzwerk 93 zur Bildung der zweiten Harmonischen, zur Zusammenfassung der Ausgangssignale beider Feldeffekttransistoren und zur Impedanzwandlung mit einem Ausgang 94 und mit einem Anschluß 95 zur Zuführung der Drain-Spannung verbunden. An geeigneten Stellen weist das Netzwerk Masseanschlüsse 96, 97 auf.The gate electrodes 91 , 92 are constructed in the form of strips, for example with four strips each having a width of 100 μm. The drain electrodes of the field effect transistors 85 , 86 are connected via a network 93 to form the second harmonic, to combine the output signals of both field effect transistors and to convert impedance to an output 94 and to a connection 95 for supplying the drain voltage. The network has ground connections 96 , 97 at suitable points.

Die Fig. 12a bis 12c zeigen verschiedene Formen von 3dB-Kopplern 101, 102, 103 zur Verbindung der Antennenelemente 104, 105 mit Aus- und Eingängen 106, 107. FIGS. 12a to 12c show various forms of 3 dB couplers 101, 102, 103 for connecting the antenna elements 104, 105 with outputs and inputs 106, 107.

Während im Falle der Fig. 12a und 12b die Leitungsführung symmetrisch ist, ist bei dem unsymmetrischen Aufbau gemäß Fig. 12c eine Längendifferenz der Leitungen zum Antennenelement 104 erforderlich, die einem ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge entspricht.While in the case of FIGS. 12a and 12b the line routing is symmetrical, in the asymmetrical construction according to FIG. 12c a length difference of the lines to the antenna element 104 is required which corresponds to an integral multiple of the wavelength.

Claims (16)

1. Einrichtung zum Senden und Empfangen von Radarwellen, insbesondere für einen Abstandssensor, wobei mindestens einem Antennenelement zu sendende Signale zuführbar und empfangene Signale entnehmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenelemente (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') zum Senden von zirkular polarisierten Radarwellen ausgebildet sind und daß die zu sendenden Signale mindestens an einer Seite des Antennenelements (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') so zugeführt werden, daß sie in einer ersten Polarisationsebene abgestrahlt werden, und daß die empfangenen Signale vom Antennenelement (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') an einer zweiten Polarisationsebene abgegriffen werden, die zur ersten Polarisationsebene orthogonal steht.1. Device for transmitting and receiving radar waves, in particular for a distance sensor, wherein signals to be transmitted can be supplied to at least one antenna element and received signals can be extracted, characterized in that the antenna elements ( 13 , 13 ', 13 '', 23 , 23 ', 23 '') are designed to transmit circularly polarized radar waves and that the signals to be transmitted are fed to at least one side of the antenna element ( 13 , 13 ', 13 '', 23 , 23 ', 23 '') so that they are in are emitted at a first polarization level, and that the received signals are tapped by the antenna element ( 13 , 13 ', 13 '', 23 , 23 ', 23 '') at a second polarization level which is orthogonal to the first polarization level. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennenelement (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') im wesentlichen quadratisch ist und daß die Zuführung und die Entnahme der Signale mindestens an zwei polarisationsmäßig orthogonalen Punkten erfolgen.2. Device according to claim 1, characterized in that the antenna element ( 13 , 13 ', 13 '', 23 , 23 ', 23 '') is substantially square and that the supply and removal of the signals at least at two polarization-orthogonal Points. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zirkulare Polarisation durch zwei diagonal entgegengesetzte Abschrägungen bewirkt wird. 3. Device according to claim 2, characterized in that circular polarization by two diagonally opposite bevels is effected.   4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zirkulare Polarisation durch einen diagonal verlaufenden Schlitz bewirkt wird.4. Device according to claim 2, characterized in that the circular polarization by a diagonal extending slot is effected. 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Zuführung von zu sendenden Signalen aus der Richtung der empfangenen Signale erfolgt.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a further supply of to sending signals from the direction of the received signals he follows. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Anschlüsse eines 3dB-Kopplers (Branch-line-coupler, Rat-race-coupler) (35) derart mit dem Antennenelement (23) verbunden sind, daß die zu sendenden Signale an der einen Seite des Antennenelements (23) gegenüber der anderen Seite um 90° phasenverschoben sind, daß einem dritten Anschluß des 3dB-Kopplers (35) die empfangenen Signale entnehmbar sind und daß einem vierten Anschluß die zu sendenden Signale zuführbar sind.6. Device according to claim 5, characterized in that two connections of a 3dB coupler (branch line coupler, rat-race coupler) ( 35 ) are connected to the antenna element ( 23 ) in such a way that the signals to be transmitted at the one side of the antenna element ( 23 ) is 90 ° out of phase with respect to the other side, so that the received signals can be taken from a third connection of the 3dB coupler ( 35 ) and that the signals to be transmitted can be fed to a fourth connection. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Richtkoppler (19) in die Zuleitung der zu sendenden Signale zum Antennenelement (23) geschaltet ist und daß ein Koppelarm des Richtkopplers (19) mit einem Eingang eines Mischers (25) verbunden ist, dessen anderem Eingang die empfangenen Signale zuführbar sind und an dessen Ausgang (31) ein Zwischenfrequenzsignal entnehmbar ist.7. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a directional coupler ( 19 ) is connected to the feed of the signals to be sent to the antenna element ( 23 ) and that a coupling arm of the directional coupler ( 19 ) with an input of a mixer ( 25th ) is connected, the other input of which the received signals can be fed and an intermediate frequency signal can be taken from the output ( 31 ). 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Koppelarm und dem Eingang des Mischers (25) eine Umwegleitung (32) eingefügt ist.8. Device according to claim 7, characterized in that a detour line ( 32 ) is inserted between the coupling arm and the input of the mixer ( 25 ). 9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der zu sendenden Signale ein steuerbarer Oszillator (1) vorgesehen ist, dessen Frequenz über eine Frequenzregelschleife (3, 4, 6, 7) mit einem zugeführten Modulationssignal modulierbar ist und dessen Ausgangssignal über einen Frequenzverdoppler (12, 12', 12'') der mindestens einem Antennenelement (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') zuführbar ist.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a controllable oscillator ( 1 ) is provided for generating the signals to be transmitted, the frequency of which can be modulated with a supplied modulation signal via a frequency control loop ( 3 , 4 , 6 , 7 ) and the latter Output signal via a frequency doubler ( 12 , 12 ', 12 '') which can be fed to at least one antenna element ( 13 , 13 ', 13 '', 23 , 23 ', 23 ''). 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzregelkreis einen Harmonischen-Mischer (4) und einen Regler (7) umfaßt, wobei dem Harmonischen-Mischer (4) außer dem Ausgangssignal des Oszillators (1) das Signal eines Referenz-Oszillators (5) zuführbar ist, dessen Frequenz einem ganzzahligen Bruchteil, vorzugsweise einem Viertel, der Oszillator-Frequenz entspricht.10. The device according to claim 9, characterized in that the frequency control loop comprises a harmonic mixer ( 4 ) and a controller ( 7 ), wherein the harmonic mixer ( 4 ) in addition to the output signal of the oscillator ( 1 ), the signal of a reference oscillator ( 5 ) can be supplied, the frequency of which corresponds to an integer fraction, preferably a quarter, of the oscillator frequency. 11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Ausgangssignals des Oszillators (1) zum Antennenelement (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') über einen Treiber (11, 11', 11'') und einen als Frequenzverdoppler wirkenden Harmonischen-Verstärker (12, 12', 12'') erfolgt.11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the supply of the output signal of the oscillator ( 1 ) to the antenna element ( 13 , 13 ', 13 '', 23 , 23 ', 23 '') via a driver ( 11 , 11th ', 11 '') and a harmonic amplifier ( 12 , 12 ', 12 '') acting as a frequency doubler. 12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Antennenelementen (23, 23', 23'') zugeführte Signal und das verstärkte empfangene Signal einem Grundwellenmischer (25, 25', 25'') zuführbar sind, an dessen Ausgang ein Zwischenfrequenzsignal entnehmbar ist.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the antenna elements ( 23 , 23 ', 23 '') fed signal and the amplified received signal of a fundamental wave mixer ( 25 , 25 ', 25 '') can be fed to the latter Output an intermediate frequency signal can be removed. 13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Oszillatorsignal und das verstärkte empfangene Signal einem Harmonischen-Mischer (15, 15', 15'') zuführbar sind, an dessen Ausgang ein Zwischenfrequenzsignal entnehmbar ist.13. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the oscillator signal and the amplified received signal a harmonic mixer ( 15 , 15 ', 15 '') can be fed, at the output of an intermediate frequency signal can be removed. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Oszillatorsignal den Antennenelementen (13, 13', 13'') und dem Harmonischen-Mischer (15, 15', 15'') über einen Wilkinson-Teiler (10, 10', 10'') zuführbar ist.14. Device according to claim 13, characterized in that the oscillator signal, the antenna elements ( 13 , 13 ', 13 '') and the harmonic mixer ( 15 , 15 ', 15 '') via a Wilkinson divider ( 10 , 10 ' , 10 '') can be fed. 15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Oszillators (1) mehreren, vorzugsweise drei, Antennenelementen (13, 13', 13'', 23, 23', 23'') über einen Leistungsteiler (8, 8'), über je einen Treiber (11, 11', 11'') und über je einen als Frequenzverdoppler wirkenden Harmonischen-Verstärker (12, 12', 12'') zuführbar ist.15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the output signal of the oscillator ( 1 ) several, preferably three, antenna elements ( 13 , 13 ', 13 '', 23 , 23 ', 23 '') via a power divider ( 8 , 8 '), can be fed via one driver ( 11 , 11 ', 11 '') and one harmonic amplifier ( 12 , 12 ', 12 '') acting as a frequency doubler. 16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß drei Antennenelemente (23, 23', 23'') vorgesehen sind, von denen zwei äußere Antennenelemente (23, 23'') mit zu sendenden Signalen beaufschlagt sind, und daß von allen Antennenelementen (23, 23', 23'') empfangene Signale je einem Mischer (15, 15', 15'') zuführbar sind, von dessen Ausgängen Zwischenfrequenzsignale entnehmbar sind.16. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that three antenna elements ( 23 , 23 ', 23 '') are provided, of which two outer antenna elements ( 23 , 23 '') are acted upon with signals to be transmitted, and that signals received by all antenna elements ( 23 , 23 ', 23 '') can each be fed to a mixer ( 15 , 15 ', 15 '') from whose outputs intermediate frequency signals can be taken.
DE19731085A 1997-07-19 1997-07-19 Device for transmitting and receiving radar waves, in particular for a distance sensor Withdrawn DE19731085A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19731085A DE19731085A1 (en) 1997-07-19 1997-07-19 Device for transmitting and receiving radar waves, in particular for a distance sensor
PCT/DE1998/001786 WO1999004282A1 (en) 1997-07-19 1998-06-30 Device for sending and receiving radar waves, especially for a distance sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19731085A DE19731085A1 (en) 1997-07-19 1997-07-19 Device for transmitting and receiving radar waves, in particular for a distance sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19731085A1 true DE19731085A1 (en) 1999-01-21

Family

ID=7836272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19731085A Withdrawn DE19731085A1 (en) 1997-07-19 1997-07-19 Device for transmitting and receiving radar waves, in particular for a distance sensor

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19731085A1 (en)
WO (1) WO1999004282A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001096165A1 (en) * 2000-06-13 2001-12-20 Siemens Aktiengesellschaft Control device for a rail vehicle
DE10300955A1 (en) * 2003-01-13 2004-07-29 Epcos Ag Radar transceiver for microwave and millimeter wave applications
GB2405277A (en) * 2003-07-26 2005-02-23 Guidance Navigation Ltd Radar system having isolated transmit and receive feeds at the antenna
US7259723B2 (en) 2002-02-09 2007-08-21 Robert Bosch Gmbh Device for emitting and receiving electromagnetic radiation
DE102006015338A1 (en) * 2006-04-03 2007-10-11 Vega Grieshaber Kg Waveguide transition for producing circularly polarized waves for filling level radar has two lines and planar emitter element that interact with each other to couple one polarized electromagnetic transmitting signal to waveguide
DE102006020943A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-08 Eads Deutschland Gmbh Determining separation between object and frequency-modulated radar distance sensor, e.g. to determine height of flying object, has emitted signal frequency modulation pauses to combat disruption
WO2016180564A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-17 Robert Bosch Gmbh Radar sensor for motor vehicles
DE102019002278B4 (en) 2019-03-29 2023-01-19 OndoSense GmbH Radar unit for measuring a distance to a reflecting surface

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5826282A (en) * 1981-08-10 1983-02-16 Nippon Kokan Kk <Nkk> Microwave distance measuring device
JPS58125916A (en) * 1981-12-29 1983-07-27 Fujitsu Ltd microwave generator
EP0308964B1 (en) * 1987-09-24 1994-05-04 Fujitsu Limited Radio-frequency identification system
CA2222637C (en) * 1990-07-13 1999-12-14 Zdenek Adler Monostatic radar system having a one-port impedance matching device
US5151661A (en) * 1991-08-26 1992-09-29 Westinghouse Electric Corp. Direct digital FM waveform generator for radar systems
US5486832A (en) * 1994-07-01 1996-01-23 Hughes Missile Systems Company RF sensor and radar for automotive speed and collision avoidance applications
DE4427970C1 (en) * 1994-08-08 1996-03-14 Siemens Ag Radar

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001096165A1 (en) * 2000-06-13 2001-12-20 Siemens Aktiengesellschaft Control device for a rail vehicle
US7259723B2 (en) 2002-02-09 2007-08-21 Robert Bosch Gmbh Device for emitting and receiving electromagnetic radiation
DE10300955A1 (en) * 2003-01-13 2004-07-29 Epcos Ag Radar transceiver for microwave and millimeter wave applications
DE10300955B4 (en) * 2003-01-13 2005-10-27 Epcos Ag Radar transceiver for microwave and millimeter wave applications
GB2405277A (en) * 2003-07-26 2005-02-23 Guidance Navigation Ltd Radar system having isolated transmit and receive feeds at the antenna
GB2405277B (en) * 2003-07-26 2005-10-05 Guidance Navigation Ltd Radar systems
US7196654B2 (en) 2003-07-26 2007-03-27 Guidance Navigation Limited Vehicle positioning and tracking radar system
DE102006015338A1 (en) * 2006-04-03 2007-10-11 Vega Grieshaber Kg Waveguide transition for producing circularly polarized waves for filling level radar has two lines and planar emitter element that interact with each other to couple one polarized electromagnetic transmitting signal to waveguide
DE102006020943A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-08 Eads Deutschland Gmbh Determining separation between object and frequency-modulated radar distance sensor, e.g. to determine height of flying object, has emitted signal frequency modulation pauses to combat disruption
WO2016180564A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-17 Robert Bosch Gmbh Radar sensor for motor vehicles
DE102019002278B4 (en) 2019-03-29 2023-01-19 OndoSense GmbH Radar unit for measuring a distance to a reflecting surface

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999004282A1 (en) 1999-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69801540T2 (en) Antenna device and radar module
DE4017625C2 (en) Microwave responder
DE69630492T2 (en) Microwave mixer circuit
DE69936903T2 (en) Antenna for two frequencies for radio communication in the form of a microstrip antenna
DE69222464T2 (en) Microstrip antenna
DE3888770T2 (en) Integrated millimeter wave transceiver.
DE2300526C2 (en) Antenna, consisting of a slot radiator and a dipole
DE3280404T2 (en) RECEIVER FOR SATELLITE RADIO.
DE1002828B (en) Directional coupler in the microwave range for asymmetrical ribbon cables
DE2942061A1 (en) AERIAL ARRANGEMENT WITH PHASE CONTROLLED RADIATOR GROUP
DE60016069T2 (en) Level radiating oscillator arrangement
DE3855146T2 (en) Monolithic microwave transmitter / receiver
EP0101611A2 (en) Transmitter-receiver module
DE69716207T2 (en) Diode arrangement in a dielectric microwave device, and detector and mixer using the diode arrangement
DE69423801T2 (en) Frequency converter
DE2255207A1 (en) ARRANGEMENT FOR DERIVING THE ERROR SIGNAL IN A SYSTEM FOR AUTOMATIC FOLLOWING UP A MICROWAVE ANTENNA
DE69230048T2 (en) Low noise down converter block for use in a plane antenna for double polarized electromagnetic waves
DE19731085A1 (en) Device for transmitting and receiving radar waves, in particular for a distance sensor
EP2438459B1 (en) Radar sensor with interference signal compensation
DE68918426T2 (en) Dual frequency radiating device.
DE69721452T2 (en) Combined duplexer mixer
DE69212413T2 (en) Antenna for transmitting and receiving devices or for similar devices
DE102005037877A1 (en) diode mixer
WO1983003309A1 (en) Doppler radar area monitor
DE3615502C2 (en) Decoupling arrangement for continuous wave radars

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination