1、概述
近年來,在汽車工業(yè)中,作為防止交通事故的防撞系統(tǒng),高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的開發(fā)已成為熱門。ADAS使用多種傳感器,尤其是汽車雷達是從短距離到遠距離檢測物體的關鍵設備之一。
未來ADAS的汽車雷達要求之一是能夠以高分辨率,距離,速度和角度檢測小物體,為了實現(xiàn)這一點,寬帶FMCW調制是必不可少的關鍵技術。在WRC-15(2015年世界無線電通信大會)中,已同意使用連續(xù)4 GHz帶寬(77 GHz至81 GHz)。未來隨著ADAS的普及,對使用79GHz頻段的高分辨率毫米波雷達的需求將不斷增長。
另一方面,當以毫米波測試最大4 GHz的寬帶調制信號時,諸如常規(guī)諧波混頻器之類的測試設備可能不方便。在本文中,首先介紹了高分辨率毫米波雷達的概述,并介紹了使用信號分析儀MS2830A/MS2840A和高性能波導混頻器MA2808A解決方案進行無線特性測試的挑戰(zhàn)。
2、高分辨率毫米波雷達概述
如今,汽車雷達已用于自適應巡航控制(ACC)和防撞(CA),以檢測大型物體(例如前方車輛)的距離和速度。對于未來的高級ADAS,對于盲點檢測(BSD),變道輔助(LCA)和后方交通穿越警報(RTCA),在近距離檢測小物體的能力至關重要。
FMCW調制被廣泛用于汽車雷達,它發(fā)送信號以恒定幅度從上限頻率掃描到下限頻率,并使用通過混合發(fā)射信號和接收反射信號而產生的拍頻來檢測速度和距離。與脈沖調制相比,可以簡化射頻電路,從而可以減少體積和成本。
FMCW雷達框圖
參考:硅鍺技術中用于77GHz汽車雷達的毫米波接收器概念,基辛格,美國.
為了高分辨率檢測小物體的速度和距離,必須在較寬的帶寬上掃描頻率。今天,短距離應用主要使用24 GHz頻段。但是,在某些情況下,由于國家無線電法規(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,由于存在對在24 GHz下運行的其他通信系統(tǒng)的干擾問題,歐盟為此設置了失效截止日期. 雷達還使用77GHz頻段來長距離檢測物體,但是該頻段被限制在1 GHz以下,這不足以實現(xiàn)高分辨率。因此,可用的4 GHz帶寬,79 GHz頻帶(77 GHz至81 GHz)將成為短距離雷達的主流。下表顯示了79 GHz高分辨率雷達所需的性能。
77 GHz和79 GHz頻段的典型汽車雷達特性
參考:ITU-R M.2057-0(02/2014)建議書在智能交通系統(tǒng)應用中工作于76-81 GHz頻帶的汽車雷達的系統(tǒng)特性
3、高分辨率毫米波雷達的無線電特性測試
在歐洲和日本,以下規(guī)范中定義了針對79 GHz雷達的無線電特性測試。下表顯示了ETSI EN 302264-1中定義的測試用例的摘要。每個測試案例都可以使用頻譜分析儀進行測量。
?ETSI EN 302 264 : 在77 GHz至81 GHz頻帶中運行的短程雷達設備
?ARIB STD-T111 : 79GHz頻段高分辨率雷達ARIB標準
?TELEC-T319 : 毫米波雷達(79 GHz頻段)專用低功率無線電設備的特性測試方法
此外,驗證相位噪聲性能對于高分辨率雷達的設計和生產也很重要。
?驗證相位噪聲性能
但是,79 GHz雷達使用最大4 GHz帶寬,您將面臨傳統(tǒng)測試方法中從未遇到的挑戰(zhàn)。接下來的頁面介紹了這些測試用例中的挑戰(zhàn)以及MS2830A/ MS2840A信號分析儀和MA2808A高性能波導混頻器提供的解決方案。
ETSI EN 302 264-1測試案例摘要