应用

虹科手持式频谱仪助力汽车毫米波雷达测试(一)

2025China.cn   2022年05月16日

行业现状

  无人驾驶

  无人驾驶这一概念已经提出了很多年,甚至可以说,这是汽车出现后人类对于其的更高一层的期望,无人驾驶一旦实现,就可以大规模改善交通规划、提升城市活力,交通也更加的安全与快捷。从技术发展的角度来看,自动驾驶的实现,不仅需要精准的数据采集能力,还需要快速的数据传输能力,以及强大的数据处理与反应能力。

  随着近距离传感器探测技术发展,同时5G逐渐普及,超性能计算机以及各种微型计算机不断迭代更新,实现自动驾驶已经不再遥不可及。从硬件层面上来看,车辆终端配备的数据捕获与探测部分是极为重要的,这也是本文中即将要提到的车载毫米波雷达技术的部分。

  ADAS

  目前,行业内主要通过ADAS(高级驾驶辅助系统)所处的等级来衡量自动驾驶的发展过程,可以认为:自动驾驶(无人驾驶)=高级驾驶辅助系统(ADAS)+车联网(V2V,V2X等)。目前来说,ADAS技术处于L2/L2.5的阶段,并向L3发起冲击,这意味着自动驾驶技术迎来了拐点。

  ADAS实际上是一种终端车辆配备的融合系统,简单地讲,就是将现有的汽车变得更加智能。这一点在目前来说并不少见,我们所熟知的倒车影像、自动泊车、巡航驾驶等都可以算作是ADAS的一部分,只是目前而言它们都仍旧处在相对初级的阶段。

  可以认为,在一辆车上,如果配备了ADAS,也就意味着驾驶期间会有一个管理员辅助您的驾驶过程,它的大脑是车载的微型计算机,而眼睛就是我们车载的监测系统。这里涉及到用于近距离内容捕捉的视觉传感器,如摄像头,用于夜间或行人检测的红外线,以及高精度环境信息捕获的各种雷达系统,这其中就包含了车载毫米波雷达。

  车载毫米波雷达

  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。

  多种传感器融合应用是未来必然趋势,而毫米波雷达因其抗环境干扰能力强、稳定性高、应用范围广、技术比较成熟等优势,率先成为ADAS系统主力传感器。毫米波雷达主要集中在两个频段,24GHz是目前较为成熟的一个毫米波雷达工作频段,工作带宽一般为250MHz,主要用于泊车辅助、盲点监测、倒车辅助,一般将这个频段的毫米波雷达称为短距毫米波雷达。与之相对应的是长距毫米波雷达,其工作频率主要在77GHz,工作带宽在800MHz。

  除此之外,也有工作在79GHz与60GHz的,不过目前而言,主流趋势是77GHz,这个频段的毫米波雷达体积更小、探测距离更远、带宽更大、物体分辨准确度提高了2-4倍、测速和测距精确度提高了3-5倍,因此也是目前发展的主要方向之一,未来也必然是长距毫米波雷达占据主要优势。

  解决方案

  虹科手持式频谱分析仪Spectrum Compact能够帮助进行77GHz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。虹科手持式频谱分析仪Spectrum Compact是一款真正的手持式且易于使用的测试和测量解决方案,适用于300MHz-87GHz微波频段,这一系列的产品线由八种设备组成,每种设备专用于自己的频率范围,可以与不同的天线系统兼容,而且超紧凑的外形方便在任何挑战性环境中进行使用。

  虹科手持式频谱仪Spectrum Compact 在使用时不需要与外部下变频器或与PC进行连接,是在现场执行微波设备安装、链路故障排除、站点规划和维护的工程师必备工具。它具有电阻式 LCD 触摸屏和用于充电和数据访问的USB type-C,并且防风雨,适用于室外环境中。

  虹科手持式频谱分析仪Spectrum Compact具有如下的测量功能:

  ● 通道功率

  ● 相邻信道功率

  ● 信号带宽

  ● 中心频率

  ● 干扰检测

  ● 遮罩模式等

  具体型号与数据如下所示:

配件选择

  虹科标准增益喇叭天线HK-OLB-12-23

  虹科标准增益喇叭天线HK-OLB-12-23在频段内有22-24dB的增益,频率范围为60.0-90.0GHz,是覆盖在WG26、WR12、R740频段的波导喇叭。它提供精确、一致和可靠的性能,适用于天线、天线增益测量、系统设置等应用中。虹科HK-OLB-12-23的半功率点波束宽度(HPBW)为V面(垂直面)和H面(水平面)13-18度。

  ● 频率:60-90GHz

  ● 增益:23dBi

  ● 3dB波瓣宽度E面:13"

  ● 3dB波瓣宽度H面:13"

  ● 旁瓣,E面:14dB

  ● 旁瓣,H面:30dB

  ● 驻波:1.15:1

  虹科Spectrum Compact E频段的抛物面天线

  虹科Spectrum Compact E频段的抛物面天线紧凑、轻便和可靠,是最终解决方案的重要组成部分,可与虹科Spectrum Compact手持式频谱仪搭配使用来进行微波链路测量、性能检查、故障搜索和干扰检测。无需任何工具即可手动将其安装在水平或垂直杆上。

  ● 工作频率:70.0-87.0GHz

  ● 直径:170mm

  ● 极化:线性单纯形(水平或垂直)

  ● 半功率波束宽度:1.7°

  ● 回波损耗:14dB

  ● 前后比:53dB

  ● 增益:38dBi

  ● 方位角:± 20°

  ● 仰角:± 30°

(文章来源:虹科卫星与无线电通信)

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