CN210572506U - 一种车载雷达天线整机平面近场测试*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车载雷达天线整机平面近场测试***，属于车载雷达技术领域，包括用于调整车载雷达天线(2)测试位置的承载转台(1)、二维平面机械扫描架(3)、RF子***和主控计算机(13)，解决了能够进行汽车车载雷达天线测试，真实的测试出汽车天线整机辐射性能的技术问题，本实用新型同时针对无参考接口的车载有源雷达天线整机测试提供了一个简单快捷的解决方案，可以准确、全面地测试车载雷达天线的整机辐射性能。主控计算机通过控制探头进行平面扫描采集的幅相数据，并通过软件分析和输出数据分析结果，为车载雷达天线的改进提供准确的数据依据，同时也大幅提高汽车雷达整机出厂测试的效率。
Description
技术领域
本实用新型属于车载雷达技术领域，尤其涉及一种车载雷达天线整机平面近场测试***。
背景技术
汽车毫米波雷达在主动巡航***、自动紧急制动、前向碰撞预警等领域应用广泛，对汽车雷达天线测试尤其是车载雷达天线整机测试的需求越来越多。但是，目前在国内汽车天线测试环境的不足，尤其汽车车载毫米波雷达天线整机测试，在一定程度上制约了汽车业相关领域的发展。
目前天线测量***一般布置在微波暗室内，主要包括远场、紧缩场和近场测量***。如果暗室条件满足远场测量条件,可选择传统远场测量法。如果测量距离不够远场条件,可以选择紧缩场。但作为汽车车载雷达天线整机测试，作为载体的汽车通常体积较大重量较重。一般紧缩场与远场测试中，测试静区相对有限，整机测试需要架设至暗室中轴线高度，测量空间三维辐射特性使用很不方便，整体制造成本很高。
除了远场和紧缩场测量外,平面近场测量技术是高增益天线测试较为理想的测量手段，适用于汽车雷达天线这种高增益、窄波束天线类型。平面近场测试下的汽车天线整机测试架设很方便，只需要将安装在汽车不同位置的雷达天线调整至对准测试探头，探头在天线辐射近场区域内采集天线辐射场的数据,再经近场-远场变换理论,由计算机处理得到汽车雷达天线整机的远场特性。
传统的对有源天线的近场测试需采用发射源或者矢量网络分析仪,分别从发射源或者功率放大器端耦合一路参考信号至测量仪表,与测量天线的相位进行对比,得到采样的相位信息。针对某些新型一体化车载有源雷达天线没有预留用于上述设备的参考接口,则无法采用上述参考源的方式对有源天线的相位进行测试。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种车载雷达天线整机平面近场测试***，解决了能够进行汽车车载雷达天线测试，真实的测试出汽车天线整机辐射性能的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种车载雷达天线整机平面近场测试***，包括用于调整车载雷达天线测试位置的承载转台、二维平面机械扫描架、RF子***和主控计算机；
RF子***包括矢量网络分析仪、柔性电缆、参考探头和扫描探头，扫描探头通过柔性电缆连接矢量网络分析仪，矢量网络分析仪通过数据线与主控计算机通信；矢量网络分析仪通过柔性电缆连接参考探头或车载雷达天线；
待测车辆停放在承载转台上，承载转台带动待测车辆转动，使待测车辆上的车载雷达天线面向扫描探头的正前方；
扫描探头用于在汽车车载雷达天线前方近场区测量表面的确定位置有规则地逐点采集车载雷达天线的幅度和相位数据；
扫描探头固设在二维平面机械扫描架上；
参考探头用于对矢量网络分析仪提供车载雷达天线的参考相位信息。
优选的，所述扫描探头通过一个低噪声放大器连接所述矢量网络分析仪。
优选的，所述矢量网络分析仪通过一个功率放大器连接车载雷达天线。
优选的，所述参考探头通过一个低噪声放大器连接所述矢量网络分析仪。
优选的，所述扫描探头通过一个毫米波接收单元连接一个中频本振单元，中频本振单元连接所述矢量网络分析仪，中频本振单元通过一个功率放大器驱动一个毫米波发射单元，毫米波接收单元驱动所述车载雷达天线。
优选的，所述扫描探头通过一个毫米波接收单元连接一个中频本振单元，中频本振单元连接所述矢量网络分析仪，所述参考探头通过一个毫米波接收单元连接中频本振单元。
优选的，所述承载转台的直径为8m，定位精度为0.1度；所述二维平面机械扫描架的有效扫描行程为：横向行程为3m，纵向行程为2.5m，平面度为小于0.04mm。
优选的，所述参考探头为一个增益为25dB、波导接口为BJ900的标准增益喇叭天线，所述参考探头朝向所述车载雷达天线的中心。
本实用新型所述的一种车载雷达天线整机平面近场测试***，解决了能够进行汽车车载雷达天线测试，真实的测试出汽车天线整机辐射性能的技术问题，本实用新型同时针对无参考接口的车载有源雷达天线整机测试提供了一个简单快捷的解决方案，可以准确、全面地测试车载雷达天线的整机辐射性能。主控计算机通过控制探头进行平面扫描采集的幅相数据，并通过软件分析和输出数据分析结果，为车载雷达天线的改进提供准确的数据依据，同时也大幅提高汽车雷达整机出厂测试的效率。
附图说明
图1是本实用新型的实施例1的***示意图；
图2是本实用新型的实施例2的***示意图；
图3是本实用新型的实施例3的***示意图；
图4是本实用新型的实施例4的***示意图；
图中：承载转台1、车载雷达天线2、二维平面机械扫描架3、扫描探头4、功率放大器5、低噪声放大器6、柔性电缆组件7、矢量网络分析仪8、参考探头9、毫米波发射单元10、毫米波接收单元11、中频本振单元12、主控计算机13。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示的一种车载雷达天线整机平面近场测试***，包括用于调整车载雷达天线2测试位置的承载转台1、二维平面机械扫描架3、RF子***和主控计算机13；
所述一种车载雷达天线整机平面近场测试***均位于微波暗室内，主控计算机13控制探头在二维平面机械扫描架3上做二维平面扫描,逐点采集雷达天线的幅度和相位数据,采集的数据经RF子***上传至主控计算机13进行分析处理。
RF子***包括矢量网络分析仪8、柔性电缆7、参考探头9和扫描探头4，扫描探头4通过柔性电缆7连接矢量网络分析仪8，矢量网络分析仪8通过数据线与主控计算机13通信；矢量网络分析仪8通过柔性电缆7连接参考探头9或车载雷达天线2；
RF子***的配置分别针对汽车车载雷达天线2的典型工作频段24GHz及77GHz。
待测车辆停放在承载转台1上，承载转台1带动待测车辆转动，使待测车辆上的车载雷达天线2面向扫描探头4的正前方；
扫描探头4用于在汽车车载雷达天线2前方近场区测量表面的确定位置有规则地逐点采集车载雷达天线2的幅度和相位数据；
扫描探头4固设在二维平面机械扫描架3上；
参考探头9用于对矢量网络分析仪8提供车载雷达天线2的参考相位信息。
优选的，所述扫描探头4通过一个低噪声放大器6连接所述矢量网络分析仪8。
优选的，所述矢量网络分析仪8通过一个功率放大器5连接车载雷达天线2。
优选的，所述承载转台1的直径为8m，定位精度为0.1度，荷载为大于10T；所述二维平面机械扫描架3的有效扫描行程为：横向行程为3m，纵向行程为2.5m，重复定位精度小于等于0.03mm，平面度为小于0.04mm。
本实施例1适用于24GHz的车载雷达天线2的测试，主控计算机13控制24GHz扫描探头4在汽车车载雷达天线2前方近场区测量表面的确定位置有规则地逐点采集车载雷达天线2整机的幅度和相位数据,通过扫描探头4对这些位置处场值的记录,采集的数据经柔性电缆7传输至矢量网络分析仪8,主控计算机13对矢量网络分析仪8采集的数据进行处理得到幅度和相位信息。
实施例2：
如图2所示实施例2与实施例1的不同之处在于：所述参考探头9通过一个低噪声放大器6连接所述矢量网络分析仪8。
优选的，所述参考探头9为一个增益为25dB、波导接口为BJ900的标准增益喇叭天线，所述参考探头9朝向所述车载雷达天线2的中心。
实施例3针对24GHz汽车车载雷达天线2整机测试。
参考探头9为无参考接口的车载有源雷达天线整机测试提供参考相位信息：对于无参考接口的车载雷达天线2，由于待测雷达天线固定不动使参考探头9接收的相位信息稳定，在汽车车载雷达天线2前方合适处朝向被测件中心，架设一增益：25dB，波导接口：BJ220的标准增益喇叭天线朝向待测天线中心，经柔性电缆7传输至矢量网络分析仪8提供参考相位信息。
实施例3：
如图3所示实施例3与实施例1的不同之处在于：所述扫描探头4通过一个毫米波接收单元11连接一个中频本振单元12，中频本振单元12连接所述矢量网络分析仪8，中频本振单元12通过一个功率放大器5驱动一个毫米波发射单元10，毫米波接收单元11驱动所述车载雷达天线2。
实施例3针对77GHz汽车车载雷达天线2整机测试。
对于有参考接口的车载雷达天线2，发射源采用矢量网络分析仪8的内部源经毫米波发射单元10波导直接方式接入参考接口，耦合一路回矢量网络分析仪8提供参考支路相位信息。
所述毫米波发射单元10用于实现发射链路变频传输，解决毫米波段同轴线缆传输损耗问题，包括倍频器、波导混频器、波导耦合器。
所述毫米波接收单元11用于实现接收链路变频传输，解决毫米波段同轴线缆传输损耗问题，包括混频器、双工器。
实施例3在扫描探头4后侧添加了毫米波接收单元11,将扫描探头4接收到的77GHz毫米波信号提前进行下变频处理,将毫米波信号转化为18GHz以下的中频信号,然后再将中频信号采用柔性同轴电缆传输至矢量网络分析仪8,主控计算机13对矢量网络分析仪8接收的低频信号进行处理得到近场探头的幅度和相位信息,过然后通过近远场变换得到车载雷达天线2整机的远场辐射特性。
实施例4：
如图4所示实施例4与实施例1的不同之处在于：
所述扫描探头4通过一个毫米波接收单元11连接一个中频本振单元12，中频本振单元12连接所述矢量网络分析仪8，所述参考探头9通过一个毫米波接收单元11连接中频本振单元12。
对于无参考接口的车载雷达天线2，由于待测雷达天线固定不动使接收的参考相位信息稳定，在汽车车载雷达天线2前方合适处朝向被测件中心，架设一增益：25dB，波导接口：BJ900的标准增益喇叭天线，波导直连毫米波接收单元11经柔性电缆7传输至矢量网络分析仪8提供参考相位信息。
二维平面机械扫描架的型号为LP-3/2.5m、扫描探头的型号为标准开口波导BJ220/BJ900、功率放大器的型号为CMC-0.3G26.5G、低噪声放大器的型号为CLN-0.1G30G、矢量网络分析仪的型号为N5222A、毫米波发射单元的型号为Keysight-TX集成单元、毫米波接收单元的型号为Keysight-RX集成单元、中频本振单元的型号为Keysight-85309B。
本实用新型所述的一种车载雷达天线整机平面近场测试***，解决了能够进行汽车车载雷达天线2测试，真实的测试出汽车天线整机辐射性能的技术问题，本实用新型同时针对无参考接口的车载有源雷达天线整机测试提供了一个简单快捷的解决方案，可以准确、全面地测试车载雷达天线2的整机辐射性能。主控计算机13通过控制探头进行平面扫描采集的幅相数据，并通过软件分析和输出数据分析结果，为车载雷达天线2的改进提供准确的数据依据，同时也大幅提高汽车雷达整机出厂测试的效率。
Claims (8)
1.一种车载雷达天线整机平面近场测试***，其特征在于：包括用于调整车载雷达天线(2)测试位置的承载转台(1)、二维平面机械扫描架(3)、RF子***和主控计算机(13)；
RF子***包括矢量网络分析仪(8)、柔性电缆(7)、参考探头(9)和扫描探头(4)，扫描探头(4)通过柔性电缆(7)连接矢量网络分析仪(8)，矢量网络分析仪(8)通过数据线与主控计算机(13)通信；矢量网络分析仪(8)通过柔性电缆(7)连接参考探头(9)或车载雷达天线(2)；
待测车辆停放在承载转台(1)上，承载转台(1)带动待测车辆转动，使待测车辆上的车载雷达天线(2)面向扫描探头(4)的正前方；
扫描探头(4)用于在汽车车载雷达天线(2)前方近场区测量表面的确定位置有规则地逐点采集车载雷达天线(2)的幅度和相位数据；
扫描探头(4)固设在二维平面机械扫描架(3)上；
参考探头(9)用于对矢量网络分析仪(8)提供车载雷达天线(2)的参考相位信息。
2.如权利要求1所述的一种车载雷达天线整机平面近场测试***，其特征在于：所述扫描探头(4)通过一个低噪声放大器(6)连接所述矢量网络分析仪(8)。
3.如权利要求2所述的一种车载雷达天线整机平面近场测试***，其特征在于：所述矢量网络分析仪(8)通过一个功率放大器(5)连接车载雷达天线(2)。
4.如权利要求2所述的一种车载雷达天线整机平面近场测试***，其特征在于：所述参考探头(9)通过一个低噪声放大器(6)连接所述矢量网络分析仪(8)。
5.如权利要求1所述的一种车载雷达天线整机平面近场测试***，其特征在于：所述扫描探头(4)通过一个毫米波接收单元(11)连接一个中频本振单元(12)，中频本振单元(12)连接所述矢量网络分析仪(8)，中频本振单元(12)通过一个功率放大器(5)驱动一个毫米波发射单元(10)，毫米波接收单元(11)驱动所述车载雷达天线(2)。
6.如权利要求1所述的一种车载雷达天线整机平面近场测试***，其特征在于：所述扫描探头(4)通过一个毫米波接收单元(11)连接一个中频本振单元(12)，中频本振单元(12)连接所述矢量网络分析仪(8)，所述参考探头(9)通过一个毫米波接收单元(11)连接中频本振单元(12)。
7.如权利要求2所述的一种车载雷达天线整机平面近场测试***，其特征在于：所述承载转台(1)的直径为8m，定位精度为0.1度；所述二维平面机械扫描架(3)的有效扫描行程为：横向行程为3m，纵向行程为2.5m，平面度为小于0.04mm。
8.如权利要求2所述的一种车载雷达天线整机平面近场测试***，其特征在于：所述参考探头(9)为一个增益为25dB、波导接口为BJ900的标准增益喇叭天线，所述参考探头(9)朝向所述车载雷达天线(2)的中心。
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|---|---|---|---|---|
| CN111812418A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-23 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 一种胎压监测天线性能测试***及方法 |
| CN112014651A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-12-01 | 上海无线电设备研究所 | 一种变频多通道相控阵天线的测试方法及其测试*** |
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| CN111812418B (zh) * | 2020-07-17 | 2021-09-28 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 一种胎压监测天线性能测试***及方法 |
| CN112014651A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-12-01 | 上海无线电设备研究所 | 一种变频多通道相控阵天线的测试方法及其测试*** |
| CN112014651B (zh) * | 2020-09-03 | 2023-05-16 | 上海无线电设备研究所 | 一种变频多通道相控阵天线的测试方法及其测试*** |
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