雷达天线布局设计指南

来源 | 凡知杂货铺

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毫米波雷达角度维性能（包括方位角性能以及俯仰角性能）一直是让算法工程师最操心的环节之一，处理得好，就是产品的核心卖点之一，甚至成为核心技术竞争力；处理得不好，即便东西卖出去，也少不了客户不间断随机问候。

事实上，角度维性能影响因素太多了，包括但不限于天线设计，天线布局设计，通道校准与补偿，角度自校准，温度影响补偿，DoA算法等等，哪怕有一块做得不够透彻，都会成为雷达产品的短板。

这一期加餐聚焦于雷达布局设计。

既然讲到布局，已经默认的前提是MIMO雷达，我们本文讲MIMO雷达的天线布局问题。

基本的，我们需要考虑3条原则

• 确定方位及俯仰功能（功能层面）；

• 确定方位及俯仰孔径（性能层面）；

• 方位及俯仰无模糊；

确定方位及俯仰功能（功能层面）；

确定方位及俯仰孔径（性能层面）；

方位及俯仰无模糊；

功能层面得按功能定义，如果雷达需要俯仰维度，那布局设计中需要考虑用于俯仰测角的阵元。定义好功能，也就是确定雷达在角度维能干什么，是只能测方位角还是方位俯仰一锅端。

确定好能干什么之后，下面就要考虑能不能干好的问题，也就是关注方位和俯仰的性能，那最佳的状态就是：理论上±90度范围内无模糊测角，且在该范围内获得方位及俯仰尽可能高的分辨率及精度。

当然，这是美好的期望状态，实际工程中几乎是达不到的，不过也没必要达到，因为在车载领域，我们还有一些不错的合理假设帮我们做取舍，

• 方位角的性能重要程度要高于俯仰角；

• 俯仰角通常具有远小于方位角的FoV；

方位角的性能重要程度要高于俯仰角；

俯仰角通常具有远小于方位角的FoV；

对于第1条假设，给我们的启示是，我们可以偏心得讲更多的阵元资源（甚至全部阵列资源）导向方位维度，俯仰维度不愿意不开心也莫得办法。