Messung der Antennendiagramme von Automotive-Radaren

Ihre Anforderung

Das Antennendiagramm ist ein Schlüsselmerkmal, das während der Entwicklung und Validierung von Automotive-Radaren gemessen werden muss. Aus dem Antennendiagramm lassen sich viele Eigenschaften ableiten, beispielsweise die Halbwertsbreite (HPBW), das Peak-to-Side-Lobe-Verhältnis (PSLR), der Antennengewinn und die Empfindlichkeit.

Um genaue, schlüssige und zuverlässige Messungen sicherzustellen, muss die Fernfeldbedingung erfüllt sein. Mit der wachsenden Anzahl an Automotive-Radaren, die bei 79 GHz arbeiten und eine Aperturgröße von 15 cm oder mehr aufweisen, lässt sich diese Bedingung nur schwer einhalten, da ein Messabstand von mindestens 12 m erforderlich ist.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Messung des gesamten 3D-Antennendiagramms bei hoher Auflösung extrem zeitaufwendig ist. Nicht nur, dass die Messungen eine lange Zeit in Anspruch nehmen – ein beträchtlicher Zeitanteil entfällt auch auf den Messaufbau und um sicherzustellen, dass alle Komponenten ordnungsgemäß ausgerichtet sind.

Lösung von Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz kann für diese Aufgabe das ideale System anbieten, das in Form einer kompakten und transportablen Absorberkammer erhältlich und auf die Anforderungen für Automotive-Radartests zugeschnitten ist. Es besteht aus einer R&S®ATS1500C Antennenmesskammer für Automotive-Radarsensoren, einem R&S®AREG100A Automotive-Radarechogenerator und einem R&S®NRP8S Dreipfad-Diodenmesskopf. Dieser unkomplizierte Messaufbau liefert qualitativ hochwertige Antennendiagramm-Messungen, die die Fernfeldbedingung erfüllen.

Die R&S®ATS1500C Antennenmesskammer ist mit einem hochwertigen CATR-Reflektor ausgestattet, der eine große Testzone bietet, so dass der Messaufbau einfach und schnell vonstattengeht, da kleine Positionsabweichungen des Messobjekts keine Auswirkungen auf die Messergebnisse in einer Antennen-Kompaktmessanlage haben. Die Kammer kann Automotive-Radare mit einer Aperturgröße bis zu 30 cm aufnehmen, und das Antennendiagramm lässt sich mithilfe eines Leistungsmesskopfs mit hohem Dynamikbereich über einen kalibrierten Pfad des R&S®AREG100A messen.

Dank des zweiachsigen 3D-Positionierers bleibt die Antennenpolarisation des Radarmessobjekts (RUT) immer zur Polarisation der Feed-Antenne ausgerichtet. Somit können extrem schnelle Messungen von Antennendiagrammen ohne jeglichen Kompromiss bei der Qualität durchgeführt werden.

R&S®ATS1500C Antennenmesskammer für Automotive-Radarsensoren

Die R&S®ATS1500C zeichnet sich durch ein einzigartiges, vertikales CATR-Design aus und bietet nicht nur ein unerreichtes Quiet-Zone-Stellflächen-Verhältnis bei 79 GHz, sondern weist auch ein sorgfältig durchdachtes Layout mit qualitativ hochwertigen Absorbern auf, um durch unerwünschte Reflexionen verursachte Geisterziele zu eliminieren.

R&S®AREG100A Automotive-Radarechogenerator

Der R&S®AREG100A ist eine intelligente und robuste Lösung zur Simulation von Radarzielen hinsichtlich Abstand, Radarquerschnitt (RCS) und Geschwindigkeit. Er verfügt über einen kalibrierten Pfad, an dem Leistungsmessköpfe angeschlossen werden können, sowie über ZF-Messtore für Signalanalyse und Störereinspeisung.

R&S®NRP8S Dreipfad-Diodenmesskopf

Der R&S®NRP8S Leistungsmesskopf nutzt drei getrennte Diodenpfade, die jeweils im optimalen Detektorbereich arbeiten. Demzufolge lässt sich der Leistungsmittelwert unabhängig von der Modulationsart mit hoher Genauigkeit bestimmen. Der Messkopf bietet bis zu 93 dB Dynamik mit einer herausragenden Messuntergrenze von –70 dBm.

Messergebnisse

Das Antennendiagramm wird mit dem oben gezeigten Hardwareaufbau gemessen. Folglich ist der Zeitaufwand für die Einrichtung des Messaufbaus gering und die Fernfeldbedingung wird erfüllt. In diesem Beispiel wird ein Messbereich von ±60° in Azimut-Richtung und ±30° in Elevationsrichtung, schaltbar in 1°-Schritten, genutzt.

Wesentliche Merkmale und Vorteile

Qualitativ hochwertige, CATR-basierte OTA-Messkammer mit Fernfeldbedingungen auf minimaler Stellfläche

• Große Testzone, auch für Automotive-Radare der nächsten Generation geeignet
• Exakte, schnelle Messergebnisse
• Schneller und unkomplizierter Messaufbau für verschiedene Radarsensoren
• Komplettlösung für garantierte Zuverlässigkeit und Genauigkeit