通過(guò)生產(chǎn)一致性測(cè)試確保汽車?yán)走_(dá)性能

汽車?yán)走_(dá)不斷發(fā)展，在高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 中的作用也不斷提升，因此測(cè)試環(huán)境必須能夠?qū)崿F(xiàn)快速、簡(jiǎn)單、可重復(fù)的測(cè)試流程。本文將介紹如何使用雷達(dá)回波發(fā)生器進(jìn)行下線生產(chǎn)測(cè)試，從而保證汽車?yán)走_(dá)傳感器的功能和質(zhì)量。

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

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

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

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

雷達(dá)回波發(fā)生器的工作原理是：在定義的頻段內(nèi)接收來(lái)自被測(cè)雷達(dá)的雷達(dá)信號(hào)，將其轉(zhuǎn)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(biāo)大?。?IF 信號(hào)上變頻至 RF后，送回被測(cè)雷達(dá)，由被測(cè)雷達(dá)接收并處理后報(bào)告檢測(cè)到的目標(biāo)距離、多普勒偏移和雷達(dá)散射截面積。 

它可以為汽車?yán)走_(dá)傳感器提供基于 ADAS 的安全性，因而備受標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)的關(guān)注。隨著歐盟無(wú)線電設(shè)備指令 (RED) 和相關(guān)適用標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，強(qiáng)制性框架在歐洲成為法律。R&S AREG100A 是汽車?yán)走_(dá)傳感器 RED 一致性測(cè)試系統(tǒng)的核心設(shè)備?；夭òl(fā)生器具有經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的 IF 輸出，可測(cè)試?yán)走_(dá)傳感器的等效全向輻射功率 (EIRP)。將 R&S NRP8S 功率計(jì)連接到此IF輸出，可以檢查雷達(dá)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(biāo)準(zhǔn)。雷達(dá)回波發(fā)生器上還有一個(gè) IF 端口，可用于連接信號(hào)與頻譜分析儀（例如 R&S FSW8），以執(zhí)行頻譜測(cè)量，如雜散發(fā)射等測(cè)試。還可以將模擬或矢量信號(hào)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(hào)疊加到回波上，以便測(cè)試?yán)走_(dá)的抗擾性。雷達(dá)回波信號(hào)和加載的干擾信號(hào)共用 R&S AREG100A 中的射頻前端，然后上變頻到雷達(dá)波段，從而簡(jiǎn)化了這項(xiàng)測(cè)試的設(shè)置?；?AREG100A 的測(cè)試設(shè)置無(wú)需復(fù)雜的毫米波測(cè)試和測(cè)量設(shè)備，測(cè)試工程師可以集中全部精力執(zhí)行測(cè)試。

雷達(dá)系統(tǒng)的測(cè)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(hào)或不期望的反射而導(dǎo)致結(jié)果無(wú)效。針對(duì)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?yán)走_(dá)傳感器的遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試提供可重復(fù)的射頻屏蔽環(huán)境。與精確的 2D 定位器結(jié)合使用，可以輕松執(zhí)行汽車?yán)走_(dá)傳感器的方位角和仰角覆蓋測(cè)試。借助定位器，還可以精確測(cè)量汽車?yán)走_(dá)傳感器的天線方向圖。

為了更快地使用這種工具和設(shè)施組合的開(kāi)發(fā)測(cè)試程序，并最終自動(dòng)化，羅德與施瓦茨公司推出 QuickStep 測(cè)試執(zhí)行軟件，該軟件也可用于生成測(cè)試報(bào)告。使用QuickStep 控制R&S AREG100A 汽車?yán)走_(dá)回波發(fā)生器以及其他測(cè)試與測(cè)量設(shè)備，可以對(duì)汽車?yán)走_(dá)傳感器進(jìn)行用戶定義的全自動(dòng)化功能和質(zhì)量測(cè)試。

通過(guò)集成這些工具，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)功能進(jìn)行快速、一致、高質(zhì)量的檢查，讓主機(jī)廠及其客戶相信，當(dāng)前的 ADAS 功能和未來(lái)的汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能夠在車輛使用壽命期間準(zhǔn)確、可靠、一致地工作。