在自动驾驶中，如何进行汽车毫米波雷达测试？（一）

行业现状

无人驾驶

    无人驾驶这一概念已经提出了很多年，甚至可以说，这是汽车出现后人类对于其的更高一层的期望，无人驾驶一旦实现，就可以大规模改善交通规划、提升城市活力，交通也更加的安全与快捷。从技术发展的角度来看，自动驾驶的实现，不仅需要精准的数据采集能力，还需要快速的数据传输能力，以及强大的数据处理与反应能力。

 

    随着近距离传感器探测技术发展，同时5G逐渐普及，超性能计算机以及各种微型计算机不断迭代更新，实现自动驾驶已经不再遥不可及。从硬件层面上来看，车辆终端配备的数据捕获与探测部分是极为重要的，这也是本文中即将要提到的车载毫米波雷达技术的部分。

ADAS

    目前，行业内主要通过ADAS（高级驾驶辅助系统）所处的等级来衡量自动驾驶的发展过程，可以认为：自动驾驶（无人驾驶）=高级驾驶辅助系统（ADAS）+车联网（V2V,V2X等）。目前来说，ADAS技术处于L2/L2.5的阶段，并向L3发起冲击，这意味着自动驾驶技术迎来了拐点。

    ADAS实际上是一种终端车辆配备的融合系统，简单地讲，就是将现有的汽车变得更加智能。这一点在目前来说并不少见，我们所熟知的倒车影像、自动泊车、巡航驾驶等都可以算作是ADAS的一部分，只是目前而言它们都仍旧处在相对初级的阶段。

 

    可以认为，在一辆车上，如果配备了ADAS，也就意味着驾驶期间会有一个管理员辅助您的驾驶过程，它的大脑是车载的微型计算机，而眼睛就是我们车载的监测系统。这里涉及到用于近距离内容捕捉的视觉传感器，如摄像头，用于夜间或行人检测的红外线，以及高精度环境信息捕获的各种雷达系统，这其中就包含了车载毫米波雷达。

 

车载毫米波雷达

    毫米波雷达，就是指利用波长1-10mm、频率30GHz-300GHz的毫米波，通过测量回波的时间差算出距离。毫米波雷达最开始是用于军事领域，而随着技术的不断提升，现在也开始逐渐应用于汽车领域。

 

    多种传感器融合应用是未来必然趋势，而毫米波雷达因其抗环境干扰能力强、稳定性高、应用范围广、技术比较成熟等优势，率先成为ADAS系统主力传感器。毫米波雷达主要集中在两个频段，24GHz是目前较为成熟的一个毫米波雷达工作频段，工作带宽一般为250MHz，主要用于泊车辅助、盲点监测、倒车辅助，一般将这个频段的毫米波雷达称为短距毫米波雷达。与之相对应的是长距毫米波雷达，其工作频率主要在77GHz，工作带宽在800MHz。

    除此之外，也有工作在79GHz与60GHz的，不过目前而言，主流趋势是77GHz，这个频段的毫米波雷达体积更小、探测距离更远、带宽更大、物体分辨准确度提高了2-4倍、测速和测距精确度提高了3-5倍，因此也是目前发展的主要方向之一，未来也必然是长距毫米波雷达占据主要优势。

 

解决方案

    虹科手持式频谱分析仪Spectrum Compact能够帮助进行77GHz车辆无线电设备射频测试，可以应用于汽车毫米波雷达测试。虹科手持式频谱分析仪Spectrum Compact是一款真正的手持式且易于使用的测试和测量解决方案，适用于300MHz-87GHz微波频段，这一系列的产品线由八种设备组成，每种设备专用于自己的频率范围，可以与不同的天线系统兼容，而且超紧凑的外形方便在任何挑战性环境中进行使用。

 

    虹科手持式频谱仪Spectrum Compact 在使用时不需要与外部下变频器或与PC进行连接，是在现场执行微波设备安装、链路故障排除、站点规划和维护的工程师必备工具。它具有电阻式 LCD 触摸屏和用于充电和数据访问的USB type-C，并且防风雨，适用于室外环境中。

    虹科手持式频谱分析仪Spectrum Compact具有如下的测量功能：

• 通道功率
• 相邻信道功率
• 信号带宽
• 中心频率
• 干扰检测
• 遮罩模式等

 

具体型号与数据如下所示：

 

配件选择

• 虹科标准增益喇叭天线HK-OLB-12-23

    虹科标准增益喇叭天线HK-OLB-12-23在频段内有22-24dB的增益，频率范围为60.0-90.0GHz，是覆盖在WG26、WR12、R740频段的波导喇叭。它提供精确、一致和可靠的性能，适用于天线、天线增益测量、系统设置等应用中。虹科HK-OLB-12-23的半功率点波束宽度(HPBW)为V面（垂直面）和H面（水平面）13-18度。

• 频率：60-90GHz
• 增益：23dBi
• 3dB波瓣宽度E面：13"
• 3dB波瓣宽度H面：13"
• 旁瓣，E面：14dB
• 旁瓣，H面：30dB
• 驻波：1.15:1

 

• 虹科Spectrum Compact E频段的抛物面天线

    虹科Spectrum Compact E频段的抛物面天线紧凑、轻便和可靠，是最终解决方案的重要组成部分，可与虹科Spectrum Compact手持式频谱仪搭配使用来进行微波链路测量、性能检查、故障搜索和干扰检测。无需任何工具即可手动将其安装在水平或垂直杆上。

• 工作频率：70.0-87.0GHz
• 直径：170mm
• 极化：线性单纯形（水平或垂直）
• 半功率波束宽度：1.7°
• 回波损耗：14dB
• 前后比：53dB
• 增益：38dBi
• 方位角：± 20°
• 仰角：± 30°