瑞地测控毫米波雷达测试解决方案显著提高分辨率和精度

“无论一辆汽车上配备多少传感器，都至少要装一颗毫米波雷达。”

自动驾驶圈流行这样一种说法。

如何测试毫米波雷达？

作为保障行车安全的重要传感器，毫米波雷达主要用于盲点监测BSD、自动紧急制动AEB、前方碰撞预警FCW等。毫米波雷达的需求量随着ADAS的发展不断增加。L1/2级自动驾驶车辆通常搭配1~3颗毫米波雷达，随自动驾驶等级向L3+迈进，毫米波雷达搭载量将增至5颗以上。

随之变化的还有毫米波雷达技术，77GHz将逐步替代24GHz成为主要方案。相对24GHz方案，77GHz方案体积更小；探测距离更远，可达到100-250m；距离分辨率和速度分辨率更高。

ADAS推进如火如荼，国内外毫米波雷达逐渐量产上车，毫米波雷达测试系统是否跟上了步伐？

NI毫米波雷达测试解决方案合作伙伴瑞地测控，同时也是中国汽车工业协会团体标准T/CAAMTB15-2020《车载毫米波雷达测试方法》的主要制定者之一，用产品回答了以上问题。

瑞地测控毫米波雷达测试解决方案

77GHz雷达的两个频段76-77GHz和77-81GHz，带宽分别是1GHz和4GHz，巨大的带宽优势显著提高了分辨率和精度。

瑞地测控能够为24GHz、77GHz毫米波雷达提供从研发验证到生产测试的完整解决方案，实现毫米波雷达的性能指标和功能指标的全面测试验证。

瑞地测控毫米波雷达测试系统框架

瑞地测控毫米波雷达测试系统由四部分组成：测试仪器，微波暗室，机械转台和测试软件。

测试仪器核心设备为射频前端，可变延迟单元和矢量信号收发器。射频前端用于捕捉空间毫米波信号，可变延迟单元用于模拟目标物体的运动距离和速度，矢量信号收发器可以实现对毫米波雷达的测量，并且可以提供回波信号干扰，最后再由射频前端将仿真后的毫米波信号发射。

微波暗箱可以形成优良的测试静区和隔离外部电磁波的干扰，内部仿真台架均贴敷吸波材料，在雷达作用范围内降低环境引入的干扰和不确定性。

机械转台组件支持水平和垂直两个方向旋转，通过子母夹具的形式适配多种类型的毫米波雷达。采用光学定位手段对检测设备及待测雷达在空间角度和位置上进行准直和校准，降低机械误差；并配合机械上下料实现自动化测试。

测试软件可以自动化完成所需测试项目，包括性能测试、发射机测试、电气特性测试。

整套测试系统可以实现原至300米的目标距离仿真，±100m/s的目标速度仿真，±90°的目标角度仿真。

这套测试系统背后的基础架构大有乾坤，据郑凯博世介绍，这套测试系统是基于NI的汽车雷达测试系统VRTS搭建的。

借力NI VRTS

如前文提到，77GHz毫米波雷达对应的带宽是1GHz和4GHz。NI VRTS的一个核心优势体现在对带宽的支持上。VRTS提供了两种带宽：1GHz和4GHz，这是VRTS身上一个闪亮的标签。

高达4GHz带宽的汽车雷达测试系统（VRTS）

VRTS在自动驾驶测试领域备受瞩目，主要得益于以下优势：

扩大测试覆盖范围：对多个对象和任意类型的雷达信号角度进行空口对象仿真，瞬时带宽高达4GHz。

减少生产测试系统占用空间：实现竖向和CATR暗室集成。

提高测试速度：采用并行对象仿真、射频测量功能和运动控制集成，从而加快视野测试。

适应新需求：在测量、角度、对象和ADAS领域的其他测试方面与时俱进。

VRTS的核心组件包括：

1.PXI控制器和机箱，可根据测试计划和需求配备不同的软件和配置；以及NI VRTS API，可用于快速开放式编程。

2.可变延迟发生器（VDG），可通过光纤延迟线并根据用户配置的场景来控制前端和执行障碍物生成。

3.毫米波射频头（mmRH），可作为雷达传感器的前端，并在消声室中提供射频接口。

4.矢量信号收发仪（VST），可在雷达的FoV内执行相关射频测量。根据范围和速度的测试需求，可以采用一个或多个VST。

此外，VRTS在集成性上体现了极大的灵活性，它可以轻松地与其他硬件集成，从而构成完整的汽车雷达测试系统或ADAS HIL测试系统。