在自动驾驶中，如何进行汽车毫米波雷达测试？（二）

    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。

 

工作原理

    毫米波雷达（也就是ADAS智能系统）主要分为三个模块：环境感知，计算分析，控制执行。首先由天线向外发射毫米波，发射出去的毫米波遇到障碍物时会被反射回来，接收天线开始接收目标反射回来的信号；经后方处理后，将回波内包含的速度、距离等信息转换为可读取信息，从而获取汽车车身周围的物理环境信息。

 

    根据所探知的物体信息进行目标追踪和识别分类，结合车身动态信息进行数据融合，经由中央处理单元(ECU)进行智能处理、合理决策后，告知驾驶员或及时对汽车做出主动干预。

 

工作机制

    一般而言，发送的信号类型有两种，一种是脉冲信号（即非连续信号），另外一种就是连续信号。而在车载毫米波雷达中，因为其既需要能探测多个目标，还要能够从回波信号中读取到速度与距离等信息，因此工作机制为线性调频连续波机制（LFMCW mode）。除此之外，由于毫米波需要探测多个目标，因此其需要使用三角波，而不是锯齿波，图中是结合车载毫米波工作框图给出FMCW波的整个系统简图：

 

未来趋势

    目前来看，未来各探测传感器融合是必然的趋势，这能够取长补短，并大大地节约成本，从芯片角度讲，基于多芯片级联的79GHz MiMo是产业发展方向。然而，毫米波雷达目前也是存在其自身缺陷的，相对于激光雷达而言，其成像的精细度上来看是不如激光雷达的，因此在小物体识别上是存在安全隐患的，而激光雷达目前依旧是ADAS系统中要用到的，从未来来看，视觉+相控阵（成像）毫米波雷达感知融合将成为一个重要的发展方向。

 

测试方案

    虹科手持式频谱分析仪Spectrum Compact能够帮助进行76GHz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。在之前的文章中介绍了这款频谱仪，今天我们重点介绍如何通过虹科手持式频谱分析仪Spectrum Compact来进行汽车毫米波雷达测试。

 

频率范围

• 发射机调整为最高的功率等级发射；
• 采用虹科手持式频谱分析仪观测信号，记录信号包络的起始点与截止点。

 

占用带宽

• 发射机调整为最高的功率等级发射；
• 设置频谱分析仪中心频率为被测信道的中心频率，在车载毫米波雷达测试中选择24GHz与77GHz。扫频宽度为2倍标称信道带宽，探测器选择AVG模式（此时检波器模式为RMS）,追踪方式最大值保持；
• 记录频谱仪上显示的占信号99%功率的带宽，或使用虹科手持式频谱分析仪的POWER IN BAND功能，直接观察99%功率所占带宽。

 

带外发射

• 发射机调整为最大发射模式；
• 设置频谱仪起始频率为73.5GHz, 截止频率为76GHz，探测器选择AVG模式（此时检波器模式为RMS），追踪方式最大值保持；
• 记录带外发射的最大值，其数值不得超过之前限值要求；
• 设置频谱仪起始频率为77GHz, 截止频率为79.5GHz，追探测器选择AVG模式（此时检波器模式为RMS），追踪方式最大值保持；
• 记录带外发射的最大值，其数值不得超过之前限值要求。

 

发射机杂散

• 对被测设备进行配置，以便使其工作在最大的占空比和最大输出功率等级的状态下；
• 对于77GHz的杂散，设定在70-87GHz进行FULL SPAN寻找，追踪方式最大值保持；
• 记录在扫描中发现的处于限值以下6dB范围的任何发射。

 

接收机杂散

• 对被测设备进行配置，以便使其工作在持续接收或没有发射的状态下；
• 对于77GHz的杂散，设定在70-87GHz进行FULL SPAN寻找，追踪方式最大值保持；
• 记录在扫描中发现的处于限值以下6dB范围的任何发射。