G - Physics – 01 – S
Patent
G - Physics
01
S
G01S 7/28 (2006.01) G01S 7/35 (2006.01) H01Q 1/32 (2006.01) H01Q 23/00 (2006.01)
Patent
CA 2359836
Harmonic techniques are employed to leverage low-cost, ordinary surface mount technology (SMT) to high microwave frequencies where tight beamforming with a small antenna makes reliable, high-accuracy pulse-echo radar systems possible. The implementation comprises a 24GHz short-pulse transceiver (10) comprised of a pulsed harmonic oscillator (12) employed as a transmitter (16) and an integrating, pulsed harmonic sampler (30) employed as a receiver. The transmit oscillator generates a very short (0.5ns) phase-coherent harmonic-rich oscillation at a sub-multiple of the actual transmitter frequency. A receiver local oscillator operates at a sub-multiple of the transmit frequency and is triggered with controlled timing to provide a very short (0.5ns), phase- coherent local oscillator burst. The local oscillator burst is coupled to an integrating harmonic sampler to produce an integrated, equivalent-time replica of the received RF. The harmonic techniques overcome four major problems with non-harmonic approaches: 1) expensive, precision assembly, 2) high local oscillator noise, 3) sluggish oscillator startup, and 4) spurious local oscillator injection locking on external RF. The transceiver can be used for automotive backup and collision warning, precision radar rangefinding for fluid level sensing and robotics, precision radiolocation, wideband communications, and time-resolved holographic imaging.
Des techniques harmoniques sont utilisées pour porter la technique de montage en surface (SMT) peu coûteuse et courante à des hyperfréquences élevées, techniques selon lesquelles la formation de faisceau étroit au moyen d'une petite antenne permet la production de systèmes radar d'échos d'impulsions de haute précision et fiables. La mise en oeuvre s'effectue à l'aide d'un émetteur-récepteur 24GHz à impulsions courtes qui comprend un oscillateur harmonique pulsé utilisé comme émetteur et un échantillonneur harmonique pulsé, intégrateur utilisé comme récepteur. L'oscillateur de transmission génère une oscillation très courte (0,5ns) riche en harmoniques à cohérence de phase à un sous-multiple de la fréquence d'émission en cours. Un oscillateur local de réception fonctionne à un sous-multiple de la fréquence d'émission, et est déclenché au moyen d'une synchronisation commandée afin de produire une salve très courte (0,5ns) à cohérence de phase de l'oscillateur local. Ladite salve de l'oscillateur local est couplée à un échantillonneur harmonique intégrateur pour engendrer une réplique intégrée, équivalente en temps de la radiofréquence reçue. Les techniques harmoniques permettent de surmonter quatre problèmes majeurs avec des approches non harmoniques : 1) assemblage de précision, coûteux, 2) bruit élevé de l'oscillateur local, 3) démarrage lent de l'oscillateur, et 4) faux verrouillage par injection de l'oscillateur local sur une radiofréquence externe. Ledit émetteur-récepteur peut être utilisé dans le cadre des avertisseurs de recul et de collision pour automobiles, de la télémétrie radar de précision destinée à la détection du niveau de fluides et à la robotique, de la radiolocalisation de précision, des communications à large bande, et de l'imagerie holographique à temps de résolution.
Gowling Lafleur Henderson Llp
Mcewan Technologies Llc
LandOfFree
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