技术文章—泰克汽车毫米波雷达测试解决方案

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图1 汽车毫米波雷达工作原理框图

汽车毫米波雷达的测试挑战

由于车载雷达关系到驾驶者的生命安全,为了确保汽车防撞雷达的工作稳定、正常、可靠,需要对毫米波雷达进行功能和性能测试。从毫米波雷达的研发、调试、优化、生产、以及安装校准,都需要对雷达性能进行规范化、标准化的检测及诊断,实现对毫米波雷达的发射机性能、回波接收性能以及抗扰能力的测试。

图2 泰克汽车毫米波雷达信号测试框图

测试方案1:雷达接收机性能测试

雷达接收端测试主要评估接收机的性能指标,要验证雷达接收机的性能指标,需要产生毫米波雷达信号来测试汽车雷达接收端的探测性能。泰克的汽车毫米波雷达信号模拟系统由高性能任意波形发生器AWG70000B系列、内置本振的上变频器以及雷达信号生成软件组成,见图3。从生成FMCW雷达信号,到复杂的多目标模拟以及干扰信号生成,甚至多个背景发射机或者存在多种干扰场景下的更加复杂的信号,AWG都可以轻松产生。

泰克的雷达信号产生系统以泰克的AWG任意波形发生器、上变频器以及天线为硬件基础,配合雷达信号生成软件组成了功能强大毫米波雷达信号仿真系统。

图3 超宽带毫米波雷达信号生成

AWG70000B系列高性能任意信号发生器能够在DC~20GHz的频率覆盖范围内产生、校准20GHz瞬时带宽的矢量信号,具备业内无可比拟的采样率、带宽和信号保真度,结合SourceXpress信号高级RF/IF/IQ波形生成和编辑软件,可以轻松产生FMCW、Pulse等雷达测试信号。

对于汽车毫米波雷达,频率在7681GHz范围,载波频率大于20GHz宽带雷达信号产生,由Tektronix公司的任意波发生器AWG70000B和第三方NDK的上变频器组成,能够在76GHz~81GHz的频率覆盖范围内产生、校准4GHz瞬时带宽的矢量信号,上变频器内置本振,不需要外接外部本振,这样可以满足76 GHz~81 GHz 频率范围4GHz 带宽内测试汽车毫米波雷达信号的需求,并能够仿真各种雷达信号,以进行广泛的汽车雷达测试。

图4 AWG +上变频器到76GHz81GHz方案

测试方案2:抗干扰性能测试

毫米波雷达抗干扰测试,需要产生单音信号、互调干扰、多雷达信号、还需要产生复杂环境下各种干扰信号来验证评估雷达的抗干扰能力。

泰克的AWG70000B系列配合SourceXpress中的复杂电磁环境信号生成插件,产生复杂电磁环境下的雷达信号,模拟更加复杂的测试场景,可以将任意波形作为背景发射机,模拟当今复杂的电磁环境实现多雷达目标信号模拟的重要手段,干扰信号模拟,通信信号模拟,复杂电磁环境模拟等,为接收机的抗干扰能力测试提供了有力的工具,验证汽车雷达接收机的抗干扰能力。

泰克AWG中的复杂电磁环境插件可以模拟地面通信信号存在的潜在干扰、可以模拟车载毫米波雷达同类信号间的干扰等各种干扰信号。

图5 复杂电磁环境信号和干扰信号信号生成

图7 下变频器+实时示波器/实时频谱仪分析76GHz - 81GHz雷达信号

图8 毫米波雷达信号分析软件

总结

泰克7681GHz频率汽车毫米波雷达测试解决方案为汽车雷达系统的研究和生产提供了高效并且强大有力的硬件实验和验证能力,加速了汽车雷达系统的研究。泰克的超宽带毫米波雷达信号测试方案以其独特的性能和丰富功能实现了已往无法测量的重要项目,简单易用的雷达信号产生软件和FMCW雷达信号分析软件完美实现对雷达信号的仿真和分析,大大提高了工程师的工作效率。


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