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TWI834271B - 高解析天線陣列系統 - Google Patents

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TWI834271B
TWI834271B TW111133104A TW111133104A TWI834271B TW I834271 B TWI834271 B TW I834271B TW 111133104 A TW111133104 A TW 111133104A TW 111133104 A TW111133104 A TW 111133104A TW I834271 B TWI834271 B TW I834271B
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antenna array
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陳宏綸
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為昇科科技股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種高解析天線陣列系統，其包含：由一第一實體天線陣列與一第二實體天線陣列排列而得的一等效天線陣列，等效天線陣列包括一具有複數等間隔排列的第一天線單元的第一等效天線組以及一具有複數等間隔排列的第二天線單元的第二等效天線組，第二等效天線組相對於第一等效天線組平移一單位間隔，使各第一天線單元與各第二天線單元沿同一方向交錯且間隔排列；處理器取得來自一目標物反射的一目標訊號，進行校正後取得一精準相位差，進而獲得目標訊號的一明確到達角；藉此，透過天線分佈設計具有高角度解析度並避免角度模糊。

Description

高解析天線陣列系統
本發明係有關一種天線相關領域，尤指一種高解析天線陣列系統。
於現今技術中，使用雷達來偵測物體的位置，進而達到目標物的確認，已成為重要的發展技術之一，雷達技術的發展，可加速例如汽車自動駕駛技術的成熟。其中，雷達係利用天線來偵測物體，而均勻線性陣列(Uniform Linear Array, ULA)及稀疏線性陣列傳統天線分布特徵(Sparse Linear Array, SLA)為常見之天線分佈特徵，在天線陣元數量有限的多目標物的偵側情況下，SLA分佈時常會因旁波瓣訊號的疊加使其強度接近主波辦的反射訊號，導致出現一個以上的目標角度而產生誤判，一般會採用ULA分佈，藉由ULA的低旁波瓣特性避免旁波瓣訊號疊加的問題。
為了同時滿足天線高角度解析度的條件，在天線單元數量受限的情況下，ULA分佈會藉由提升天線單元的間距而增加天線陣列長度的方式，調整天線陣列孔徑以提升天線角度解析度，然而，此ULA分佈的天線間距將會大於半個波長並且降低可解析的角度區間，使得雷達在目標物的角度偵測上造成角度模糊(Ambiguity)，而無法準確判斷目標物的到達角(Angle of Arrival，AoA)。
本發明主要目的在於提供一種高解析天線陣列系統，其能夠藉由天線陣列的分佈設計，而具有高角度解析度並避免角度模糊的問題。
為達上述目的，本發明之一項實施例提供一種高解析天線陣列系統，其用以偵測至少一目標物的角度與距離，天線陣列系統包含：一第一實體天線陣列、一第二實體天線陣列、一等效天線陣列以及一處理器；第一實體天線陣列包含有至少一第一實體天線；第二實體天線陣列包含有複數第二實體天線，第一實體天線陣列與第二實體天線陣列用以偵測目標物而進行訊號的發射與接收；等效天線陣列由第一實體天線陣列與第二實體天線陣列之位置排列相乘而得，等效天線陣列包括一具有複數等間隔排列的第一天線單元的第一等效天線組以及一具有複數等間隔排列的第二天線單元的第二等效天線組，其中，第二等效天線組相對於第一等效天線組平移一單位間隔，使各第一天線單元與各第二天線單元沿同一方向交錯且間隔排列，任兩相鄰的第一天線單元的間距以及任兩相鄰的第二天線單元的間距皆為單位間隔的N倍，其中，N為正整數，且N≧3；處理器耦接第一實體天線陣列與第二實體天線陣列，處理器依此取得來自目標物反射的一目標訊號，目標訊號包括來自第一等效天線組的一第一頻譜資訊，以及來自第二等效天線組的一第二頻譜資訊，處理器依據第一頻譜資訊與第二頻譜資訊進行校正後取得一精準相位差，進而利用精準相位差取得目標訊號的一明確到達角。
本發明之另一項實施例提供一種高解析天線陣列系統，其用以偵測至少一目標物的角度與距離，天線陣列系統包含：一第一實體天線陣列、一第二實體天線陣列以及一處理器；第一實體天線陣列包括一第一天線以及一第二天線，第一天線以及第二天線的間距為一單位間隔的2N倍，N為正整數，且N≧3；第二實體天線陣列包括沿同一方向依序排列的一第三天線、一第四天線、一第五天線以及一第六天線，第三天線與第四天線的間距為單位間隔，第四天線與第五天線的間距為單位間隔的(N-1)倍，第五天線與第六天線的間距為單位間隔，其中，第一實體天線陣列以及第二實體天線陣列用以偵測目標物而進行訊號的發射與接收，並由目標物取得一目標訊號；處理器耦接第一實體天線陣列以及第二實體天線陣列，處理器由第一實體天線陣列及第二實體天線陣列獲得目標訊號，其中，處理器由目標訊號處理產生一第一頻譜資訊與一第二頻譜資訊，且由第一頻譜資訊與第二頻譜資訊運算產生一精準相位差，而依據精準相位差取得目標訊號的一明確到達角。
本發明之又一項實施例提供一種高解析天線陣列系統，其用以偵測至少一目標物的角度與距離，天線陣列系統包含：一第一實體天線陣列、一第二實體天線陣列以及一處理器；一第一實體天線陣列包括一第一天線以及一第二天線，第一天線以及第二天線的間距為一單位間隔；第二實體天線陣列包括沿同一方向依序等間隔排列的一第三天線、一第四天線、一第五天線以及一第六天線，第三天線、第四天線、第五天線以及第六天線之間的間距為單位間隔的N倍，N為正整數，且N≧3，其中，第一實體天線陣列以及第二實體天線陣列用以偵測目標物而進行訊號的發射與接收，並由目標物取得一目標訊號；處理器耦接第一實體天線陣列以及第二實體天線陣列，處理器由第一實體天線陣列及第二實體天線陣列獲得目標訊號，其中，處理器由目標訊號處理產生一第一頻譜資訊與一第二頻譜資訊，且由第一頻譜資訊與第二頻譜資訊運算產生一精準相位差，而依據精準相位差取得目標訊號的一明確到達角。
本發明之又一項實施例提供一種高解析天線陣列系統，其用以偵測至少一目標物的角度與距離，天線陣列系統包含：一第一實體天線陣列、一第二實體天線陣列以及一處理器；一第一實體天線陣列包括一第一天線以及一第二天線，第一天線以及第二天線的間距為一單位間隔的N倍，N為正整數，且N≧3；第二實體天線陣列包括沿同一方向依序排列的一第三天線、一第四天線、一第五天線以及一第六天線，第三天線與第四天線的間距為單位間隔，第四天線與第五天線的間距為單位間隔的(2N-1)倍，第五天線與第六天線的間距為單位間隔，其中，第一實體天線陣列以及第二實體天線陣列用以偵測目標物而進行訊號的發射與接收，並由目標物取得一目標訊號；處理器耦接第一實體天線陣列以及第二實體天線陣列，處理器由第一實體天線陣列及第二實體天線陣列獲得目標訊號，其中，處理器由目標訊號處理產生一第一頻譜資訊與一第二頻譜資訊，且由第一頻譜資訊與第二頻譜資訊運算產生一精準相位差，而依據精準相位差取得目標訊號的一明確到達角。
藉此，本發明之高解析天線陣列系統，藉由第一實體天線陣列以及第二實體天線陣列之分佈設計取得的等效天線陣列，能夠在天線單元數量受限的條件下增加天線陣列長度，而提升天線陣列孔徑，進而提升天線角度解析度。
此外，藉由處理器運算來自等效天線陣列的第一頻譜資訊與第二頻譜資訊而產生的精準相位差，能夠避免角度模糊的問題，而取得目標訊號的明確到達角。
為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。
請參閱圖1至圖6所示，本發明提供一種高解析天線陣列系統100，其用以偵測至少一目標物的角度與距離，天線陣列系統100包含：一第一實體天線陣列10、一第二實體天線陣列20、一處理器30以及一等效天線陣列40，處理器30耦接第一實體天線陣列10與第二實體天線陣列20，等效天線陣列40於本申請中係指由第一實體天線陣列10與第二實體天線陣列20之位置排列相乘組合而得，將於後進行舉例說明。
第一實體天線陣列10包含有至少一第一實體天線，第二實體天線陣列20包含有複數第二實體天線，第一實體天線陣列10與第二實體天線陣列20用以偵測目標物而進行訊號的發射與接收。
參閱圖2所示，其為本發明第一實施例之實體天線陣列示意圖。於本實施例中，第一實體天線陣列10包括一第一天線11以及一第二天線12，第二實體天線陣列20包括沿同一方向依序排列的一第三天線21、一第四天線22、一第五天線23以及一第六天線24。
第一天線11以及第二天線12的間距為一單位間隔d的2N倍；第三天線21與第四天線22的間距為單位間隔d，第四天線22與第五天線23的間距為單位間隔d的(N-1)倍，第五天線23與第六天線24的間距為單位間隔d，其中，單位間隔d≧1/2 λ，λ為發射訊號的波長，N為正整數，且N≧3。於本實施例中，N=4。
於本實施例中，第一實體天線陣列10為發射天線，第二實體天線陣列20為接收天線，亦可相反的，將第一實體天線陣列10設定為接收天線，第二實體天線陣列20設定為發射天線；於本實施例中，等效天線陣列40可為實體天線，或是實體天線與虛擬天線之組合。除此之外，第一實體天線陣列10可等間距的進行倍數延伸，而具有4支天線、6支天線等，同理，第二實體天線陣列20也可等間距的進行倍數延伸，而具有8支天線、12支天線等。
進一步說明，由上述說明可知，等效天線陣列40於本申請中係指由第一實體天線陣列10與第二實體天線陣列20之位置排列相乘組合而得，以本實施例舉例說明，等效天線陣列40之形成為：將第一天線11乘上第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24，以產生一組位置與分佈皆與第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24相同的陣列；接著將與第二天線12乘上第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24，以產生另一組分佈與第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24相同，但相較第三天線21平移2N倍單位間隔d距離(與第一天線11、第二天線12的間距相同)的虛擬陣列，最後將前述兩組陣列進行組合以形成如圖2之下方所列之等效天線陣列40。
需特別說明的是，常規的ULA天線陣列的角度解析度為天線陣列孔徑所決定，因此若欲提升天線陣列的角度解析度，需透過增加天線數量而增長天線陣列的方式來達成，但由於一般硬體的大小為固定，無法無限制的承載天線，此時能夠藉由實體天線與虛擬天線之組合取得較長的等效天線陣列40，而達到提升天線陣列孔徑，進而提升角度解析度之效。
另由圖3所示，等效天線陣列40可區分並包括為一第一等效天線組A以及一第二等效天線組B，第一等效天線組A具有複數等間隔排列的第一天線單元a，第二等效天線組B具有複數等間隔排列的第二天線單元b。
於本實施例中，第二等效天線組B相對於第一等效天線組A平移一個單位間隔d，使各第一天線單元a與各第二天線單元b沿同一方向交錯且間隔排列；於本實施例中，任兩相鄰的第一天線單元a的間距以及任兩相鄰的第二天線單元b的間距皆為單位間隔d的N倍。藉由這樣的分類方式，可將原本的等效天線陣列40區分為兩組ULA陣列，即為第一等效天線組A及第二等效天線組B
處理器30經由第一實體天線陣列10與第二實體天線陣列20所組合而得之等效天線陣列40取得來自目標物反射的一目標訊號31。
如圖3至圖4所示，處理器30由目標訊號31處理產生頻域下的一第一頻譜資訊311與一第二頻譜資訊312，其中，第一頻譜資訊311與第二頻譜資訊312的橫軸為頻率(rad/sample)，縱軸為強度(dB)，第一頻譜資訊311來自第一等效天線組A的頻譜變化，第二頻譜資訊312來自第二等效天線組B的頻譜變化。處理器30依據第一頻譜資訊311與第二頻譜資訊312進行校正後運算取得一精準相位差，進而利用精準相位差取得目標訊號31的一明確到達角。
進一步的，處理器30具有一校正模型32以及一精確相位模型33，處理器30先將由第一頻譜資訊311及第二頻譜資訊312所獲得的一模糊相位差輸入校正模型32以取得一校正數，接著再進一步將校正數輸入精確相位模型33以取得精準相位差。
進一步說明，校正模型32如下所示：
；其中，k代表校正數，round代表捨入至最近整數的函數，N代表單位間隔d的倍數， 代表第一等效天線組A以及第二等效天線組B偵測到目標物的起始相位變化量， 代表第一等效天線組A的訊號強度， 代表第二等效天線組B的訊號強度， 則代表模糊相位差。
精確相位模型33如下所示：
；其中， 代表精準相位差。
於本實施例中，第一頻譜資訊311包含相位變化量 及訊號強度 ，第二頻譜資訊312包括相位變化量 及訊號強度 ；需特別說明的是，由於第一等效天線組A以及第二等效天線組B所得的相位變化量 是對應同一個目標物，因此兩者的相位變化量 應為相同。
處理器30在取得訊號強度 以及訊號強度 後，能夠透過下式 運算得模糊相位差，並將模糊相位差輸入至校正模型32而獲得校正數k，接著，處理器30將校正數k輸入至精確相位模型33，而取得精準相位差 。
需特別說明的是，在理想沒有雜訊干擾的情況下，模糊相位差與精準相位差 應為一致，但實際上由訊號強度 以及訊號強度 所計算求得的相位差是包含雜訊成分，容易受其影響而無法求出準確的相位差，其中，若直接計算 來求k的話，會獲得一個不是整數的k，但由於k實際上必為正整數，因此透過校正模型32的處理，我們可以取得一個正整數的k，再藉由所取得的校正數k進行後續處理。
另外，由於第一等效天線組A的各第一天線單元a之間的間隔，以及第二等效天線組B的各第二天線單元b之間的間隔≧1/2 λ，因此，超過天線角度偵測範圍的目標物會和角度範圍內的目標物有相同的表現。也就是說，由第一頻譜資訊311及第二頻譜資訊312所得的相位變化量 ，實際上應為 ，而導致所述相位變化量 有模糊的情況發生，因此透過精確相位模型33的處理以獲得精準相位差 。
舉例而言，假設目標物的到達角為46度，而單位間隔d的倍數 ，處理器30首先由第一頻譜資訊311及第二頻譜資訊312取得模糊相位差 ，因為受到雜訊的影響由模糊相位差輸入 而求的到達角49.7471度並不準確。因此，處理器30將模糊相位差輸入校正模型32 ，而取得校正數 ，接著將校正數k輸入至精確相位模型33 ，而取得精準相位差 。最後，處理器30將精準相位差 輸入 ，而求得明確到達角為45.9555度，相較於模糊相位差所得之到達角更為精確。
參閱圖5所示，其為本發明第二實施例之實體天線陣列示意圖，第二實施例與前述第一實施例差異在於排列分佈方式，但兩者皆能夠構成相同的等效天線陣列40。
於本實施例中，第一天線11以及第二天線12的間距為單位間隔d；第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24之間的間距為N倍單位間隔d，其中，單位間隔d≧1/2 λ，λ為發射訊號的波長，N為正整數，且N≧3，於本實施例中，N＝4。
於本實施例中，第一實體天線陣列10為發射天線，第二實體天線陣列20為接收天線，亦可相反的，將第一實體天線陣列10設定為接收天線，第二實體天線陣列20設定為發射天線；於本實施例中，等效天線陣列40可為實體天線，或是實體天線與虛擬天線之組合。除此之外，第一實體天線陣列10可等間距的進行倍數延伸，而具有4支天線、6支天線等，同理，第二實體天線陣列20也可等間距的進行倍數延伸，而具有8支天線、12支天線等。
進一步說明，於本實施例中，等效天線陣列40之形成為：將第一天線11乘上第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24，以產生一組位置與分佈皆與第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24相同的陣列。接著將與第二天線12乘上第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24，以產生另一組分佈與第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24相同，但相較第三天線21平移單位間隔d距離(與第一天線11、第二天線12的間距相同)的虛擬陣列，最後將前述兩組陣列進行組合以形成等效天線陣列40。
參閱圖6所示，其為本發明第三實施例之實體天線陣列示意圖，第三實施例與前述第一實施例、第二實施例差異在於排列分佈方式，但亦能夠構成相同的等效天線陣列40。
於本實施例中，第一天線11以及第二天線12的間距為N倍單位間隔d；第三天線21與第四天線22的間距為單位間隔d，第四天線22與第五天線23的間距為單位間隔d的(2N-1)倍，第五天線23與第六天線24的間距為單位間隔d，其中，單位間隔d≧1/2 λ，λ為發射訊號的波長，N為正整數，且N≧3，於本實施例中，N＝4。
於本實施例中，第一實體天線陣列10為發射天線，第二實體天線陣列20為接收天線，亦可相反的，將第一實體天線陣列10設定為接收天線，第二實體天線陣列20設定為發射天線；於本實施例中，等效天線陣列40可為實體天線，或是實體天線與虛擬天線之組合。除此之外，第一實體天線陣列10可等間距的進行倍數延伸，而具有4支天線、6支天線等，同理，第二實體天線陣列20也可等間距的進行倍數延伸，而具有8支天線、12支天線等。
進一步說明，於本實施例中，等效天線陣列40之形成為：將第一天線11乘上第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24，以產生一組位置與分佈皆與第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24相同的陣列。接著將與第二天線12乘上第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24，以產生另一組分佈與第三天線21、第四天線22、第五天線23以及第六天線24相同，但相較第三天線21平移N倍單位間隔d距離(與第一天線11、第二天線12的間距相同)的虛擬陣列，最後將前述兩組陣列進行組合以形成等效天線陣列40。
上述實施例的主要目的在於說明實體天線陣列可具有不同的排列組合方式，而只要能夠構成本申請的等效天線結構，即應為本案均等權利範圍。
綜合上述，本發明能夠達成之功效如下：
一、本發明藉由第一實體天線陣列10以及第二實體天線陣列20之分佈設計取得的等效天線陣列40，能夠在天線單元數量受限的條件下增加天線陣列長度，而提升天線陣列孔徑，進而提升天線角度解析度。
二、此外，藉由處理器30之校正模型32與精確相位模型33，運算來自等效天線陣列40的第一頻譜資訊311與第二頻譜資訊312而產生的精準相位差，能夠在天線單元間距大於半波長的情況下避免角度模糊的問題，而取得目標訊號31的明確到達角。
以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。
100:天線陣列系統 10:第一實體天線陣列 11:第一天線 12:第二天線 20:第二實體天線陣列 21:第三天線 22:第四天線 23:第五天線 24:第六天線 30:處理器 31:目標訊號 311:第一頻譜資訊 312:第二頻譜資訊 32:校正模型 33:精確相位模型 40:等效天線陣列 A:第一等效天線組 a:第一天線單元 B:第二等效天線組 b:第二天線單元 d:單位間隔
圖1係本發明高解析天線陣列系統方塊連結示意圖。 圖2係本發明第一實施例之實體天線陣列示意圖。 圖3係本發明等效天線陣列示意圖。 圖4係本發明第一等效天線組及第二等效天線組之頻譜圖。 圖5係本發明第二實施例之實體天線陣列示意圖。 圖6係本發明第三實施例之實體天線陣列示意圖。
40:等效天線陣列
A:第一等效天線組
a:第一天線單元
B:第二等效天線組
b:第二天線單元

Claims (16)

  1. 一種高解析天線陣列系統，其用以偵測至少一目標物的角度與距離，該天線陣列系統包含：一第一實體天線陣列，其包含有至少一第一實體天線；一第二實體天線陣列，其包含有複數第二實體天線，該第一實體天線陣列與該第二實體天線陣列用以偵測該目標物而進行訊號的發射與接收；一由該第一實體天線陣列與該第二實體天線陣列之位置排列相乘而得的等效天線陣列，其包括一具有複數等間隔排列的第一天線單元的第一等效天線組以及一具有複數等間隔排列的第二天線單元的第二等效天線組，其中，該第二等效天線組相對於該第一等效天線組平移一單位間隔，使該些第一天線單元與該些第二天線單元沿同一方向交錯且間隔排列，任兩相鄰的第一天線單元的間距以及任兩相鄰的第二天線單元的間距皆為該單位間隔的N倍，其中，N為正整數，且N≧3，其中，由於一般硬體的大小為固定，無法無限制的承載天線，N不會至無窮大；以及一處理器，其耦接該第一實體天線陣列與該第二實體天線陣列，該處理器依此取得來自該目標物反射的一目標訊號，該目標訊號來自該第一等效天線組以及該第二等效天線組，該處理器對該目標訊號進行校正後取得一明確到達角。
  2. 如請求項1所述之高解析天線陣列系統，其中，該目標訊號包括來自該第一等效天線組的一第一頻譜資訊，以及來自該第二等效天線組的一第二頻譜資訊，該處理器依據該第一頻譜資訊與該第二頻譜資訊進行校正後而取得一精準相位差，進而利用該精準相位差取得該明確到達角。
  3. 如請求項2所述之高解析天線陣列系統，其中，該處理器具有一 校正模型以及一精確相位模型，該處理器先將由該第一頻譜資訊及該第二頻譜資訊所獲得的一模糊相位差輸入該校正模型以取得一校正數，接著再進一步將該校正數輸入該精確相位模型以取得該精準相位差。
  4. 如請求項3所述之高解析天線陣列系統，其中，該校正模型為k=
    Figure 111133104-A0305-02-0017-2
    ，k代表該校正數，round代表捨入至最近整數的 函數，
    Figure 111133104-A0305-02-0017-6
    代表該第一等效天線組以及該第二等效天線組偵測到該目標物的起始相位變化量，S A (
    Figure 111133104-A0305-02-0017-7
    )代表該第一等效天線組的訊號強度，S B (
    Figure 111133104-A0305-02-0017-8
    )代表該第二等效 天線組的訊號強度，∠
    Figure 111133104-A0305-02-0017-3
    則代表該模糊相位差。
  5. 如請求項4所述之高解析天線陣列系統，其中，該精確相位模型為
    Figure 111133104-A0305-02-0017-9
    ，該處理器將該校正數輸入至該精確相位模型後，可取得該精準相位差△θ。
  6. 如請求項4述之高解析天線陣列系統，其中，該第一頻譜資訊包括相位變化量
    Figure 111133104-A0305-02-0017-10
    及訊號強度S A (
    Figure 111133104-A0305-02-0017-11
    )，該第二頻譜資訊包括相位變化量
    Figure 111133104-A0305-02-0017-12
    及訊號強度S B (
    Figure 111133104-A0305-02-0017-13
    )。
  7. 如請求項1所述之高解析天線陣列系統，其中，該單位間隔≧1/2λ，λ為發射訊號的波長。
  8. 一種高解析天線陣列系統，其用以偵測至少一目標物的角度與距離，該天線陣列系統包含：一第一實體天線陣列，其包括一第一天線以及一第二天線，該第一天線以及該第二天線的間距為一單位間隔的2N倍，N為正整數，且N≧3，其中，由於一般硬體的大小為固定，無法無限制的承載天線，N不會至無窮大；一第二實體天線陣列，其包括沿同一方向依序排列的一第三天線、一第四天 線、一第五天線以及一第六天線，該第三天線與該第四天線的間距為該單位間隔，該第四天線與該第五天線的間距為該單位間隔的(N-1)倍，該第五天線與該第六天線的間距為該單位間隔，其中，該第一實體天線陣列以及該第二實體天線陣列用以偵測該目標物而進行訊號的發射與接收，並由該目標物取得一目標訊號；以及一處理器，其耦接該第一實體天線陣列以及該第二實體天線陣列，該處理器由該第一實體天線陣列及該第二實體天線陣列之位置排列相乘而取得一等效天線陣列而獲得該目標訊號，該處理器對該目標訊號進行校正後取得一明確到達角。
  9. 一種高解析天線陣列系統，其用以偵測至少一目標物的角度與距離，該天線陣列系統包含：一第一實體天線陣列，其包括一第一天線以及一第二天線，該第一天線以及該第二天線的間距為一單位間隔；一第二實體天線陣列，其包括沿同一方向依序等間隔排列的一第三天線、一第四天線、一第五天線以及一第六天線，該第三天線、該第四天線、該第五天線以及該第六天線之間的間距為該單位間隔的N倍，N為正整數，且N≧3，其中，由於一般硬體的大小為固定，無法無限制的承載天線，N不會至無窮大，而該第一實體天線陣列以及該第二實體天線陣列用以偵測該目標物而進行訊號的發射與接收，並由該目標物取得一目標訊號；以及一處理器，其耦接該第一實體天線陣列以及該第二實體天線陣列，該處理器由該第一實體天線陣列及該第二實體天線陣列之位置排列相乘而取得一等效天線陣列而獲得該目標訊號，該處理器對該目標訊號進行校正後取得一明確到達 角。
  10. 一種高解析天線陣列系統，其用以偵測至少一目標物的角度與距離，該天線陣列系統包含：一第一實體天線陣列，其包括一第一天線以及一第二天線，該第一天線以及該第二天線的間距為一單位間隔的N倍，N為正整數，且N≧3，其中，由於一般硬體的大小為固定，無法無限制的承載天線，N不會至無窮大；一第二實體天線陣列，其包括沿同一方向依序排列的一第三天線、一第四天線、一第五天線以及一第六天線，該第三天線與該第四天線的間距為該單位間隔，該第四天線與該第五天線的間距為該單位間隔的(2N-1)倍，該第五天線與該第六天線的間距為該單位間隔，其中，該第一實體天線陣列以及該第二實體天線陣列用以偵測該目標物而進行訊號的發射與接收，並由該目標物取得一目標訊號；以及一處理器，其耦接該第一實體天線陣列以及該第二實體天線陣列，該處理器由該第一實體天線陣列及該第二實體天線陣列之位置排列相乘而取得一等效天線陣列而獲得該目標訊號，該處理器對該目標訊號進行校正後取得一明確到達角。
  11. 如請求項8至10任一項所述之高解析天線陣列系統，其中，該等效天線陣列包括一具有複數等間隔排列的第一天線單元的第一等效天線組以及一具有複數等間隔排列的第二天線單元的第二等效天線組，該目標訊號包括來自該第一等效天線組的一第一頻譜資訊，以及來自該第二等效天線組的一第二頻譜資訊，該處理器依據該第一頻譜資訊與該第二頻譜資訊進行校正後而取得一精準相位差，進而利用該精準相位差取得該明確到達角。
  12. 如請求項11所述之高解析天線陣列系統，其中，該處理器具有一校正模型以及一精確相位模型，該處理器先將由該第一頻譜資訊及該第二頻譜資訊所獲得的一模糊相位差輸入該校正模型以取得一校正數，接著再進一步將該校正數輸入該精確相位模型以取得該精準相位差。
  13. 如請求項12所述之高解析天線陣列系統，其中，該校正模型為
    Figure 111133104-A0305-02-0020-4
    ，k代表該校正數，round代表捨入至最近整 數的函數，代表該第一等效天線組以及該第二等效天線組偵測到該目標物的起始相位變化量，S A (
    Figure 111133104-A0305-02-0020-15
    )代表該第一等效天線組的訊號強度，S B (
    Figure 111133104-A0305-02-0020-16
    )代表該第二等 效天線組的訊號強度，∠
    Figure 111133104-A0305-02-0020-5
    則代表該模糊相位差。
  14. 如請求項13所述之高解析天線陣列系統，其中，該精確相位模型為
    Figure 111133104-A0305-02-0020-17
    ，該處理器將該校正數輸入至該精確相位模型後，可取得該精準相位差△θ。
  15. 如請求項13所述之高解析天線陣列系統，其中，該第一頻譜資訊包括相位變化量
    Figure 111133104-A0305-02-0020-18
    及訊號強度S A (
    Figure 111133104-A0305-02-0020-19
    )，該第二頻譜資訊包括相位變化量
    Figure 111133104-A0305-02-0020-20
    及訊號強度S B (
    Figure 111133104-A0305-02-0020-21
    )。
  16. 如請求項11所述之高解析天線陣列系統，其中，該單位間隔≧1/2λ，λ為發射訊號的波長。
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