動態傳感器陣列的制作方法
【技術領域】
[0001 ]技術領域總體上涉及傳感器陣列和操作方法。
【背景技術】
[0002]超寬帶(“UWB”)雷達提供高距離分辨率并且用在各種應用中。這些應用包括機動車和其它車輛應用。例如，UWB雷達可以被用于感測靠近車輛的其它物體(例如，其它車輛)以避免碰撞。
[0003]在美國，聯邦通信委員會(“FCC”)規范為機動車雷達應用提供77GHz和81 GHz之間的4 GHz的帶寬。在通常的UWB雷達傳感器陣列中，傳感器相對于彼此固定以便在特定頻率(即，特定波長)接收無線電頻率(“RF”)信號。當傳感器之間的距離與傳送的信號的半波長失配時，陣列的性能可能退化。
[0004]因此，期望的是提供一種感測設備和方法，所述感測設備和方法能夠在多個頻率和波長處接收RF信號并且性能退化小于現有技術系統中的性能退化。此外，本發明的其它期望的特征和特性將結合附圖和前述技術領域和【背景技術】從下文的詳細描述和所附權利要求中變得顯而易見。
【發明內容】
[0005]提供一種感測設備。在一示例性實施例中，設備包括傳感器陣列。傳感器陣列包括多個傳感器，具有限定在所述多個傳感器中的至少兩個之間的距離。設備也包括形狀記憶合金(“SMA”)，所述形狀記憶合金(“SMA”)操作性地連接至所述多個傳感器中的至少一個。SMA可控地變形以便使所述多個傳感器中的至少兩個之間的距離變化。
[0006]提供一種控制傳感器陣列的波束圖的方法。在一示例性實施例中，該方法包括接收期望操作頻率。該方法也包括使操作性地連接至多個傳感器的SMA變形，使得所述多個傳感器中的至少兩個之間的距離對應于所述期望操作頻率。
【附圖說明】
[0007]將在下文結合附圖描述示例性實施例，其中同樣的數字標記同樣的元件，并且附圖中:
圖1是根據示例性實施例的感測設備，包括操作性地連接至形狀記憶合金(“SMA”)的多個傳感器；
圖2是根據另一示例性實施例的感測設備，并且SMA處于未變形形狀；
圖3是圖2中所示的示例性實施例的感測設備，并且SMA處于變形的形狀；
圖4是根據又一示例性實施例的感測設備，并且SMA處于未變形形狀；
圖5是圖4中所示的示例性實施例的感測設備，并且SMA處于變形的形狀;以及圖6是根據另外的示例性實施例的發送設備。
【具體實施方式】
[0008]下文的詳細描述在本質上是僅示例性的，并且不意圖限制應用和使用。此外，不旨在被出現在前述技術領域、【背景技術】、
【發明內容】
或下述詳細描述中的明確的或暗示的理論所約束。
[0009]參考附圖，其中貫穿多個視圖同樣的數字標記同樣的零件，本文示出并描述了用于實現傳感器陣列101的設備100。示例性實施例的傳感器陣列101被用作用于車輛103的雷達系統102的一部分，車輛103諸如，但不限于，汽車(未單獨編號)。更具體地，示例性實施例的傳感器陣列101被用作超寬帶(“UWB”)雷達系統的一部分。因此，傳感器陣列101也可以稱為UWB傳感器陣列101。示例性實施例的傳感器陣列101用于接收無線電頻率(“RF”)信號。但是，在其它實施例中，傳感器陣列101可以用于接收其它類型的信號，例如聲音。
[0010]傳感器陣列101包括多個傳感器104。在示例性實施例中，定位的每個傳感器104包含導電材料，如本領域技術人員理解的那樣。傳感器陣列101的傳感器104電連接至接收器106。因此，由傳感器陣列101接收的RF信號由接收器106接收以便解調、解碼等，如本領域技術人員理解的那樣。
[0011]在示例性實施例中，傳感器104被線性地定位。即，傳感器總體地沿線108定位。但是，傳感器104可以替代地按其它幾何形狀定位。
[0012]傳感器陣列101可以包括多于圖1中所示的兩個傳感器104。在一些構造中，傳感器陣列101可以包括十個傳感器104、16個傳感器104，或如傳感器陣列101應用所需要的任何數量的傳感器104。
[0013]在每對相鄰的傳感器104之間限定距離d。本領域技術人員將理解，限定在每對相鄰傳感器104之間的距離可以稱為孔徑。在示例性實施例中，該距離是由傳感器陣列101接收的RF信號的頻率的期望波長的大約一半。即，d = A/2，其中d是距離，λ是波長。當然，波長等于光速除以頻率。即，λ = c/f，其中c是光速，f是頻率。
[0014]設備100包括操作性地連接至多個傳感器104中的至少一個的形狀記憶合金(“SMA”)110。如本領域技術人員理解的那樣，SMA 110是一種材料，其可以響應于溫度或電磁場而改變形狀、剛度、位置、固有頻率或其它機械特性。可以使用各種材料來生產SMA110，包括但不限于，鎳-鈦合金、銅-鋁-鎳合金、銅-鋅-鋁合金、和鐵-錳-硅合金。SMA 110可以替代地被稱為智能金屬、記憶金屬、記憶合金或智能合金。
[0015]設備100的SMA 110可控地變形以改變傳感器104中的至少兩個之間的距離。在示例性實施例中，SMA 110操作性地連接至傳感器104中的至少一個，使得當被加熱時，SMA110改變形狀以便改變該傳感器104和另一傳感器104之間的距離。SMA 110的加熱可以通過引導電流通過該SMA 110來完成。
[0016]設備100也可以包括控制器112以便控制SMA 110的變形。如圖1中所示，控制器112電連接至SMA 110以便供給流過SMA 110的電流。控制器112可以控制流過SMA 110的電流的量，并且因此，控制變形的量。在圖1中所示的實施例中，控制器112與接收器106通信，使得數據可以在其間共享，以便幫助SMA 110的受控變形。
[0017]如上文所述，FCC規范對機動車雷達應用提供77 GHz和81 GHz之間的4 GHz的帶寬。因此，對于示例性實施例的傳感器104而言，期望的是接收處于最小頻率77 GHz和最大頻率81 GHz之間的頻率的RF信號。由于相鄰傳感器之間的距離應當與半波長相匹配，對應于77 GHz和81 GHz的距離分別是大約1.95 mm和1.85 mm。因此，相鄰傳感器104之間的距離的變化是大約0.1 mm。
[0018]在圖2和3中示意地示出的示例性實施例中，設備100包括彈性襯底200。彈性襯底200包含彈性材料以使得襯底200能夠拉伸。彈性襯底200可以實現為彈性墊、橡膠帶或相似的材料。
[0019]傳感器104定位在彈性襯底200上，使得當拉伸時，相鄰傳感器104之間的距離改變，但是保持大體上彼此相等。此外，相鄰傳感器104之間的距離總體上同時改變。彈性襯底200包括第一端部202和第二端部204，并且傳感器104定位在所述端部202、204之間。彈性襯底200的第一端部202操作性地連接至第一錨固件206。
[0020]在這種示例性實施例中，SMA 110被成形為彈簧。即，SMA 110是盤繞的線。SMA 110的第一端部208操作性地連接至彈性襯底的200的第二端部204 JMA 110的第二端部210操作性地連接至第二錨固件212。因此，SMA 110和彈性襯底200布置在錨固件206、212之間。錨固件206、212總體上相對于彼此固定。即，錨固件206、212之間的距離大體上是不變的。錨固件206、212可以是支撐設備100的殼體(未示出)的一部分、車輛103的一部分，或任何其它合適的物體。
[0021]在操作中，利用了線圈形SMA110和彈性襯底200之間的張力。當電流流過SMA 110時，SMA 110將收縮，因此拉長彈性襯底200，如圖2中所示。當SMA 110處于這種“正常”位置，即未變形位置時，達到每對相鄰傳感器104之間的最大距離。當電流被移除時，彈性襯底對抗SMA 11