通過(guò)生產(chǎn)一致性測試確保汽車(chē)雷達性能

汽車(chē)雷達不斷發(fā)展，在高級駕駛輔助系統 (ADAS) 中的作用也不斷提升，因此測試環(huán)境必須能夠實(shí)現快速、簡(jiǎn)單、可重復的測試流程。本文將介紹如何使用雷達回波發(fā)生器進(jìn)行下線(xiàn)生產(chǎn)測試，從而保證汽車(chē)雷達傳感器的功能和質(zhì)量。

隨著(zhù)制造真正安全的車(chē)輛涉及到各種實(shí)際問(wèn)題的重要性越來(lái)越明顯，我們距離制造并認證能在公共道路上使用的全自動(dòng)駕駛車(chē)輛還有相當長(cháng)一段路要走。盡管如此，車(chē)道保持、自適應巡航控制和防撞機制等高級駕駛輔助系統 (ADAS) 仍在加快普及。隨著(zhù) ADAS 的實(shí)施不斷增加，每輛車(chē)上提供環(huán)境感知雷達系統的數量也在增加。

這些雷達系統需要通過(guò)計算雷達回波延遲、多普勒頻移和幅度來(lái)測量車(chē)輛附近目標的距離、徑向速度和大小。顯然這些測試必須保證準確性和一致性。 在自動(dòng)緊急制動(dòng)系統 (AEBS) 中，微小的距離測量誤差至關(guān)重要，無(wú)論是安全停車(chē)還是防撞。

主機廠(chǎng)及其零部件廠(chǎng)商需要確保車(chē)輛上安裝的雷達模塊不僅在交付時(shí)，而且在車(chē)輛多年的壽命期限內都能夠安全、穩定地工作。多普勒頻移和距離精度等關(guān)鍵雷達性能參數的測試挑戰在于既耗時(shí)而且代價(jià)又昂貴。這不符合產(chǎn)線(xiàn)測試需求，生產(chǎn)需要快速而簡(jiǎn)單的下線(xiàn)檢測，確保在將系統交付給客戶(hù)之前控制雷達的質(zhì)量和功能?，F代化、精益化和多功能的生產(chǎn)線(xiàn)需要提供小型且高度可靠的測試系統，保證出色的測試可重復性、配置可定制化、操作簡(jiǎn)單化和效率最大化。

應對這一挑戰的方法是采用羅德與施瓦茨公司的 R&S AREG100A 汽車(chē)雷達回波發(fā)生器進(jìn)行測試。R&S AREG100A 支持用戶(hù)自定義延遲線(xiàn)，可在 24 GHz ISM 頻段以及77 GHz 和 79 GHz E 波段中進(jìn)行目標模擬?？偣部梢阅M多達四個(gè)不同距離的靜態(tài)目標，每個(gè)目標都可定義不同的雷達散射截面積、以及通過(guò)控制頻偏模擬目標速度?；夭òl(fā)生器支持所有常見(jiàn)汽車(chē)雷達頻段、24 GHz ISM 頻段和 E 波段的 RF 前端。

雷達回波發(fā)生器的工作原理是：在定義的頻段內接收來(lái)自被測雷達的雷達信號，將其轉換為中頻 (IF)，然后引入固定的時(shí)間延遲（模擬距離）、多普勒頻移（模擬徑向速度）和衰減（模擬目標大?。?。將 IF 信號上變頻至 RF后，送回被測雷達，由被測雷達接收并處理后報告檢測到的目標距離、多普勒偏移和雷達散射截面積。 

它可以為汽車(chē)雷達傳感器提供基于 ADAS 的安全性，因而備受標準化機構的關(guān)注。隨著(zhù)歐盟無(wú)線(xiàn)電設備指令 (RED) 和相關(guān)適用標準的發(fā)布，強制性框架在歐洲成為法律。R&S AREG100A 是汽車(chē)雷達傳感器 RED 一致性測試系統的核心設備?；夭òl(fā)生器具有經(jīng)過(guò)校準的 IF 輸出，可測試雷達傳感器的等效全向輻射功率 (EIRP)。將 R&S NRP8S 功率計連接到此IF輸出，可以檢查雷達傳感器的 EIRP 是否符合 ETSI EN 301091-1 和 ETSI EN 302264-1 等電磁兼容性標準。雷達回波發(fā)生器上還有一個(gè) IF 端口，可用于連接信號與頻譜分析儀（例如 R&S FSW8），以執行頻譜測量，如雜散發(fā)射等測試。還可以將模擬或矢量信號發(fā)生器（包括 6 GHz 配置的 R&S SMW200A）連接到 IF 輸入端口，這樣可以將任何干擾信號疊加到回波上，以便測試雷達的抗擾性。雷達回波信號和加載的干擾信號共用 R&S AREG100A 中的射頻前端，然后上變頻到雷達波段，從而簡(jiǎn)化了這項測試的設置?；?AREG100A 的測試設置無(wú)需復雜的毫米波測試和測量設備，測試工程師可以集中全部精力執行測試。

雷達系統的測試必須保證環(huán)境的一致性，這樣才不會(huì )受其他干擾源的雜散信號或不期望的反射而導致結果無(wú)效。針對這個(gè)問(wèn)題，羅德與施瓦茨公司推出 R&S ATS1500A 屏蔽室，為汽車(chē)雷達傳感器的遠場(chǎng)測試提供可重復的射頻屏蔽環(huán)境。與精確的 2D 定位器結合使用，可以輕松執行汽車(chē)雷達傳感器的方位角和仰角覆蓋測試。借助定位器，還可以精確測量汽車(chē)雷達傳感器的天線(xiàn)方向圖。

為了更快地使用這種工具和設施組合的開(kāi)發(fā)測試程序，并最終自動(dòng)化，羅德與施瓦茨公司推出 QuickStep 測試執行軟件，該軟件也可用于生成測試報告。使用QuickStep 控制R&S AREG100A 汽車(chē)雷達回波發(fā)生器以及其他測試與測量設備，可以對汽車(chē)雷達傳感器進(jìn)行用戶(hù)定義的全自動(dòng)化功能和質(zhì)量測試。

通過(guò)集成這些工具，最終實(shí)現對汽車(chē)雷達系統功能進(jìn)行快速、一致、高質(zhì)量的檢查，讓主機廠(chǎng)及其客戶(hù)相信，當前的 ADAS 功能和未來(lái)的汽車(chē)自動(dòng)駕駛系統能夠在車(chē)輛使用壽命期間準確、可靠、一致地工作。