1、概述
近年來(lái),在汽車(chē)工業(yè)中,作為防止交通事故的防撞系統(tǒng),高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的開(kāi)發(fā)已成為熱門(mén)。ADAS使用多種傳感器,尤其是汽車(chē)?yán)走_(dá)是從短距離到遠(yuǎn)距離檢測(cè)物體的關(guān)鍵設(shè)備之一。
未來(lái)ADAS的汽車(chē)?yán)走_(dá)要求之一是能夠以高分辨率,距離,速度和角度檢測(cè)小物體,為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),寬帶FMCW調(diào)制是必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。在WRC-15(2015年世界無(wú)線電通信大會(huì))中,已同意使用連續(xù)4 GHz帶寬(77 GHz至81 GHz)。未來(lái)隨著ADAS的普及,對(duì)使用79GHz頻段的高分辨率毫米波雷達(dá)的需求將不斷增長(zhǎng)。
另一方面,當(dāng)以毫米波測(cè)試最大4 GHz的寬帶調(diào)制信號(hào)時(shí),諸如常規(guī)諧波混頻器之類(lèi)的測(cè)試設(shè)備可能不方便。在本文中,首先介紹了高分辨率毫米波雷達(dá)的概述,并介紹了使用信號(hào)分析儀MS2830A/MS2840A和高性能波導(dǎo)混頻器MA2808A解決方案進(jìn)行無(wú)線特性測(cè)試的挑戰(zhàn)。
2、高分辨率毫米波雷達(dá)概述
如今,汽車(chē)?yán)走_(dá)已用于自適應(yīng)巡航控制(ACC)和防撞(CA),以檢測(cè)大型物體(例如前方車(chē)輛)的距離和速度。對(duì)于未來(lái)的高級(jí)ADAS,對(duì)于盲點(diǎn)檢測(cè)(BSD),變道輔助(LCA)和后方交通穿越警報(bào)(RTCA),在近距離檢測(cè)小物體的能力至關(guān)重要。
FMCW調(diào)制被廣泛用于汽車(chē)?yán)走_(dá),它發(fā)送信號(hào)以恒定幅度從上限頻率掃描到下限頻率,并使用通過(guò)混合發(fā)射信號(hào)和接收反射信號(hào)而產(chǎn)生的拍頻來(lái)檢測(cè)速度和距離。與脈沖調(diào)制相比,可以簡(jiǎn)化射頻電路,從而可以減少體積和成本。
FMCW雷達(dá)框圖
參考:硅鍺技術(shù)中用于77GHz汽車(chē)?yán)走_(dá)的毫米波接收器概念,基辛格,美國(guó).
為了高分辨率檢測(cè)小物體的速度和距離,必須在較寬的帶寬上掃描頻率。今天,短距離應(yīng)用主要使用24 GHz頻段。但是,在某些情況下,由于國(guó)家無(wú)線電法規(guī)的限制(頻率帶寬,最大發(fā)射功率等),它不具備足夠的性能。此外,由于存在對(duì)在24 GHz下運(yùn)行的其他通信系統(tǒng)的干擾問(wèn)題,歐盟為此設(shè)置了失效截止日期. 雷達(dá)還使用77GHz頻段來(lái)長(zhǎng)距離檢測(cè)物體,但是該頻段被限制在1 GHz以下,這不足以實(shí)現(xiàn)高分辨率。因此,可用的4 GHz帶寬,79 GHz頻帶(77 GHz至81 GHz)將成為短距離雷達(dá)的主流。下表顯示了79 GHz高分辨率雷達(dá)所需的性能。
77 GHz和79 GHz頻段的典型汽車(chē)?yán)走_(dá)特性
參考:ITU-R M.2057-0(02/2014)建議書(shū)在智能交通系統(tǒng)應(yīng)用中工作于76-81 GHz頻帶的汽車(chē)?yán)走_(dá)的系統(tǒng)特性
3、高分辨率毫米波雷達(dá)的無(wú)線電特性測(cè)試
在歐洲和日本,以下規(guī)范中定義了針對(duì)79 GHz雷達(dá)的無(wú)線電特性測(cè)試。下表顯示了ETSI EN 302264-1中定義的測(cè)試用例的摘要。每個(gè)測(cè)試案例都可以使用頻譜分析儀進(jìn)行測(cè)量。
?ETSI EN 302 264 : 在77 GHz至81 GHz頻帶中運(yùn)行的短程雷達(dá)設(shè)備
?ARIB STD-T111 : 79GHz頻段高分辨率雷達(dá)ARIB標(biāo)準(zhǔn)
?TELEC-T319 : 毫米波雷達(dá)(79 GHz頻段)專(zhuān)用低功率無(wú)線電設(shè)備的特性測(cè)試方法
此外,驗(yàn)證相位噪聲性能對(duì)于高分辨率雷達(dá)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)也很重要。
?驗(yàn)證相位噪聲性能
但是,79 GHz雷達(dá)使用最大4 GHz帶寬,您將面臨傳統(tǒng)測(cè)試方法中從未遇到的挑戰(zhàn)。接下來(lái)的頁(yè)面介紹了這些測(cè)試用例中的挑戰(zhàn)以及MS2830A/ MS2840A信號(hào)分析儀和MA2808A高性能波導(dǎo)混頻器提供的解決方案。
ETSI EN 302 264-1測(cè)試案例摘要