CN211061611U - 一种车载雷达测试装置 - Google Patents

Abstract

一种车载雷达测试装置，由车载雷达紧缩场天线测试***和目标雷达模拟器测试***组合构成，其中包括计算机、测量仪表、控制装置、射频单元、被测雷达、多轴转台、弧形滑轨、目标雷达模拟器、平面波产生器；计算机分别与所述控制装置和测试仪表相连接，通过控制装置控制***的运行，测试仪表通过射频单元与被测雷达、目标雷达模拟器和平面波产生器连接；本实用新型可在有限的测试场地内，实现雷达天线的无源测试从而得到天线的增益和方向图等指标，同时实现雷达发射和接收的有源射频参数测试以及目标雷达模拟器的距离速度和角度测试，节省了空间和成本。

Description

一种车载雷达测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种雷达测试***，尤其涉及一种带有弧形滑轨以及平面波产生器的车载雷达测试装置，用于测试车载雷达的辐射性能。

背景技术

雷达是通过电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、相对径向速度、角度等信息的设备。

毫米波雷达作为车载雷达的安全保障，对其进行精准的研发和测试验证是必要的，但是通常很难在有限空间内对其进行多方位的目标模拟测试和收发链路上的辐射参数测试，尤其是应用在生产线上的毫米波雷达测试***。迫切需要一种可以简单实现的，可快速有效对雷达进行多方位的目标模拟测试的***。

同时，雷达也是一种天线，用户在使用雷达的时候也对其辐射信号强度、增益、方向性、波束宽度等电磁参数有着比较高的要求，而一般来说，天线的幅度、效率等电磁特性需要在远场进行测量。如果采用室外远场条件的话，受天气环境的影响比较大，而且随着远场距离的增加路径损耗变大，从而导致测试的精度下降，这也是不容忽视的问题。紧缩场装置的出现部分解决了上述2个问题。

但是紧缩场天线测试***和滑轨式车载雷达测试***作为两套独立的测试***，都需要配套的微波暗室以及相应的测试设备，不仅对场地的需求很大，并且都需要不菲的成本，因此需要一种更有效率、节省空间以及成本的测试方案。

实用新型内容：

为了克服现有技术不足，本实用新型提出了以一种L型车载雷达测试装置，可快速有效对雷达进行多方位的目标模拟以及辐射性能测试的***。

本实用新型技术方案如下：一种车载雷达测试装置，包括控制装置、射频单元、多轴转台和被测雷达，所述控制装置与多轴转台连接以驱动转台转动，所述被测雷达设于所述多轴转台上；还包括：弧形滑轨、目标雷达模拟器、平面波产生器；至少有一条弧形滑轨以及位于弧形滑轨上的目标雷达模拟器；控制装置与弧形滑轨连接以驱动所述目标雷达模拟器在所述弧形滑轨上滑动；至少有一个平面波产生器正对着所述被测雷达；所述射频单元分别与所述目标雷达模拟器、平面波产生器和被测雷达连接。

进一步的，所述平面波产生器和所述目标雷达模拟器放置在同一个L形的微波暗室内的两端，所述被测雷达以及所述多轴转台放置在微波暗室内的拐角处。由暗室将两个不同的***隔开，使得两套测试***一体化集成的同时又互不干扰，有效的节省了空间和成本。

进一步的，所述平面波产生器包括带有馈源的抛物面型金属反射面紧缩场，或透镜式紧缩场，或基于探头阵列天线的紧缩场发生器；所述馈源包括开口波导馈源，或喇叭天线馈源，或窄带馈源等。对于基于探头阵列的紧缩场反射器，该阵列包括多个宽频带天线阵元天线，以一定的间隔呈1维或者2维分布在平面上，通过调整相控阵列天线的幅度和相位(即波束赋形网路)形成的基于天线阵列的紧缩场反射器，可在指定区域内产生测试所需要的平面波。

进一步的，所述被测雷达包括车载雷达；多轴转台包括：方位旋转轴、平移轴、极化旋转轴、俯仰轴；所述多轴转台包括上述四种转轴其中的一种或任意几种转轴的组合。

进一步的，所述多轴转台位于所述弧形滑轨的圆心位置上，多个所述弧形滑轨可以是相同半径或相同圆心不同半径的弧形滑轨；所述弧形滑轨导轨的圆弧形末端边缘位置设有异常触发开关装置或限位开关，所述多轴转台的至少一个轴设有异常触发开关装置或限位开关。

进一步的，所述车载雷达测试装置还包括计算机和测量仪表，所述计算机与所述测量仪表和所述控制装置连接，所述测量仪表与所述射频单元连接。

进一步的，测量仪表包括：频谱仪、网络分析仪、示波器、矢量信号发生器或矢量信号分析仪。

进一步的，所述控制装置包括滑轨驱动单元、滑轨控制单元、转台控制单元、转台驱动单元、仪表切换单元、开关切换单元其中的一种或任意组合，所述射频单元包括射频放大器、衰减器，所述转台控制单元、转台驱动单元与多轴转台里连接，所述滑轨驱动单元、所述滑轨控制单元与所述弧形滑轨连接；所述射频放大器、所述开关切换单元与所述平面波产生器连接。

进一步的，所述计算机通过GPIB或者USB接口与所述测量仪表相连，通过控制接口与所述控制装置相连，所述测量仪表通过射频单元与被测雷达、平面波产生器和目标雷达模拟器相连。

进一步的，所述车载雷达测试装置还包括固定在弧形滑轨上的滑块上的抱杆，所述抱杆的上端固定目标雷达模拟器以带动目标雷达模拟器在弧形滑轨上滑动。

进一步的，所述车载雷达测试装置放置于的具有吸波材料的微波暗室内。

进一步的，所述目标雷达模拟器可以模拟一个或者多个位于弧形滑轨上的雷达仿真目标，或者射频接收发射单元。

进一步的，所述车载雷达测试装置用于雷达天线的射频收发链路上的各种电磁参数测试以及雷达目标模拟测试。

优选地，位于弧形滑轨上的支撑抱杆，可包含转轴，所述转轴设置在所述支撑抱杆的顶端，连接所述目标雷达模拟器。

优选地，可能包含一个或多个位于弧形滑轨附近的支撑抱杆。

进一步的，可能包含一个或多个位于弧形滑轨附近的支撑抱杆上的雷达仿真目标。

进一步的，所述计算机为普通商用计算机或者专用计算机。

本实用新型的有益效果在于：在车载雷达测试***中，可以针对不同的测试环境，不同的测试需求，在同一个天线测试场地上进行紧缩场天线测试以实现雷达天线的无源测试从而得到天线的增益和方向图等指标的测量，可以同时实现雷达天线的无源测试从而得到天线的增益和方向图等指标的测量，以及雷达天线的射频收发链路上的各种电磁参数测试和雷达目标模拟测试。同时可以使用弧形滑轨配合目标雷达模拟器测试场快速有效地对雷达进行多方位的目标模拟测试以及收发链路上的有源辐射参数测试，L型暗室使得两套测试***一体化集成的同时又互不干扰有效的节省了空间和成本。

雷达天线的射频收发链路上的各种电磁参数测试包括等效全向辐射功率，发射频率精度，相位噪声，发射通道开关隔离度，调频带宽，增益平坦度，调频线性度，接收天线增益等。雷达目标模拟测试包括雷达整机的测距，测速和测角的能力等。

附图说明：

图1示出了本实用新型中所述的车载雷达测试装置的示意图。

图2示出了本实用新型中所述的车载雷达测试装置一个实施例的示意图。

图3示出了本实用新型中所述的车载雷达测试装置另一个实施例的示意图。

具体实施方式：

如图1所示，带有弧形滑轨以及平面波产生器的车载雷达测试装置，包括：计算机1、测量仪表2、控制装置3、射频单元4、多轴转台5和被测雷达6，弧形滑轨7、目标雷达模拟器9和平面波产生器 8；所述计算机1与所述测量仪表2和所述控制装置3连接，所述测量仪表2与所述射频单元4连接，所述控制装置3与多轴转台5连接以驱动转台转动，所述被测雷达6设于所述多轴转台5上；至少有一条弧形滑轨7以及位于弧形滑轨7上的目标雷达模拟器9；控制装置 3与弧形滑轨7连接以驱动所述目标雷达模拟器9在所述弧形滑轨7 上滑；至少有一个平面波产生器8正对着所述被测雷达6；所述射频单元4分别与所述目标雷达模拟器9、平面波产生器8和被测雷达6 连接。

所述平面波产生器8、所述目标雷达模拟器9和所述被测雷达6 三者水平方向呈三角形放置，且三者位于所述三角形的角上。如图2 和图3所示，所述平面波产生器8、所述目标雷达模拟器9和所述被测雷达6三者水平方向呈直角三角形，所述被测雷达6位于所述直角三角形的直角上，所述平面波产生器8和所述目标雷达模拟器9分别设置在所述直角三角形的另外两个角上。将上述的三个组件(所述平面波产生器8、所述目标雷达模拟器9和所述被测雷达6)这种位置放置使整个车载雷达测试装置的在保证测试精度的情况下，使整个装置体积最小，节省了场地，同时也节约了成本。

多轴转台转向弧形滑轨7可以是一条也可以是多条；当是多条的时候，多条弧形滑轨7的半径可以是相同的也可以是不同半径的弧形滑轨7。其中，多条弧形滑轨7的半径相同时，多条弧形滑轨7按照同一圆心进行在圆周上顺序排列放置(离多轴转台5近的位置为前，离多轴转台5远的位置为后)。另，多条弧形滑轨7的半径不同时，多条弧形滑轨7按照同一圆心按离圆心的距离远近进行前后排列放置(离多轴转台5近的位置为前，离多轴转台5远的位置为后)。由于模拟的是具有车载雷达的车辆在公路上行驶的情况。优选地，多条滑轨7可以采取按照同一圆心按离圆心的距离远近进行前后排列放置，所述的前后排列放置可以是正前后排列放置，或者斜前后排列放置。雷达目标模拟器通常只能模拟目标的距离和速度信息，弧形滑轨 7配合雷达模拟器可实现对雷达目标角度的模拟。

如图2所示，调整多轴转台5转向弧形滑轨7的方向，***切换至多目标雷达模拟***。如图3所示，调整多轴转台5使被测雷达正对平面波产生器8，***切换至车载雷达紧缩场天线测试***。可实现在同一个测试场地上进行紧缩场天线测试以实现雷达天线的无源测试从而得到天线的增益和方向图等指标的测量，以及收雷达发链路上的有源辐射参数测试；同时可以使用目标雷达模拟器测试场快速有效地对雷达进行多方位的雷达目标模拟测试，包括雷达整机的测距，测速和测角的能力等。

实施案例1：

如图2所示，有两条弧形滑轨7，多轴转台5为由水平转极化转轴组成的二轴转台，调整多轴转台5转向弧形滑轨7的方向，***切换至多目标雷达模拟***，测量过程中:

1)被测雷达6放于多轴转台5上，将雷达模拟器9放于弧形滑轨上，设置雷达模拟器距离和速度等参数，雷达目标模拟器9接收雷达发射信号后按照设定的模式进行模拟，产生回波信号，然后发射给待测量的雷达进行回波模拟测试，读取被测雷达接收到的距离值、速度、方位角度，判断雷达测试参数是否在误差允许范围内，可以检测出被测雷达测试距离值、速度、方位角度的性能及精度。

2)被测雷达6放于多轴转台5上，目标雷达模拟器9可在两条弧形滑轨上分别产生不同的2个目标，一个目标雷达模拟器9放置于前置的弧形滑轨的抱杆10上，另一个目标雷达模拟器9放在后置的弧形滑轨的抱杆10上(所述离多轴转台5近的位置为前，离多轴转台5远的位置为后)。被测雷达6与位于前置的弧形滑轨上的目标雷达模拟器9形成直线，被测雷达6与位于后置的弧形滑轨上的目标雷达模拟器9形成另一直线，两个直线之间具有一个夹角。两个所述目标雷达模拟器设置不同的距离、速度、方位角度值，能够读到2个目标雷达模拟器的信号的最小距离差值即为距离分辨率，能够读到2个目标雷达模拟器信号的最小速度差值即为速度分辨率，能够读到上述两个直线形成的最小夹角值即为方位分辨率。

实施案例2：

如图3所示，调整多轴转台5使被测雷达正对平面波产生器8，平面波产生器8为反射面加馈源，放置于所述被测雷达6正前方，所述被测雷达6设置在所述多轴天线测试转台5上，馈源发出球面波，通过反射面反反射，在天线测试转台5区域得到理想的平面波，计算机1通过控制装置3控制多轴天线测试转台5的旋转，多轴转台5为由水平转极化转轴组成的二轴转台，在标准的IEEE坐标系中，固定极化转台在0度，使水平转台旋转360度可以得到天线phi＝0平面上的电磁参数，固定水平转台为90度，使极化转轴旋转360度可以得到天线theta＝90°平面上的电磁参数，两个转轴同时转动相互配合，可以实现对被测天线的多方位测量，得到待测天线3D球面(或者部分球面)的射频辐射指标。

进一步的，还可对被测雷达进行有源测试。所谓有源即是产品测试是带电的，是为了在产品整机性能测试前先验证产品的射频性能。可实现的雷达射频收发链路上的有源测试，包括等效全向辐射功率，发射频率精度，相位噪声，发射通道开关隔离度，调频带宽，增益平坦度，调频线性度，接收天线增益等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载雷达测试装置，其特征在于，包括控制装置(3)、射频单元(4)、多轴转台(5)和被测雷达(6)，所述控制装置(3)与多轴转台(5)连接以驱动转台转动，所述被测雷达(6)设于所述多轴转台(5)上；还包括：弧形滑轨(7)、目标雷达模拟器(9)、平面波产生器(8)；

至少有一条弧形滑轨(7)以及位于弧形滑轨(7)上的目标雷达模拟器(9)；控制装置(3)与弧形滑轨(7)连接以驱动所述目标雷达模拟器(9)在所述弧形滑轨(7)上滑动；至少有一个平面波产生器(8)正对着所述被测雷达(6)；

所述射频单元(4)分别与所述目标雷达模拟器(9)、平面波产生器(8)和被测雷达(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种车载雷达测试装置，其特征在于，所述平面波产生器(8)、所述目标雷达模拟器(9)和所述被测雷达(6)及所述多轴转台被放置在微波暗室中的三角位置。

3.根据权利要求2所述的一种车载雷达测试装置，其特征在于，所述平面波产生器(8)、所述目标雷达模拟器(9)、所述被测雷达(6)以及所述多轴转台(5)被放置的位置构成直角三角形，其中，所述被测雷达(6)及多轴转台(5)位于直角顶点位置。

4.根据权利要求1所述的一种车载雷达测试装置，其特征在于，所述平面波产生器(8)包括带有馈源的抛物面型金属反射面紧缩场，或透镜式紧缩场，或基于探头阵列天线的紧缩场发生器；所述馈源包括开口波导馈源、或喇叭天线馈源、或窄带馈源。

5.根据权利要求1所述的一种车载雷达测试装置，其特征在于，所述被测雷达(6)包括车载雷达；多轴转台(5)包括：方位旋转轴，平移轴，极化旋转轴，俯仰轴中的一种或任意几种转轴的组合。

6.根据权利要求1所述的一种车载雷达测试装置，其特征在于，所述多轴转台(5)位于所述弧形滑轨(7)的圆心位置上，多个所述弧形滑轨(7)可以是相同半径或相同圆心不同半径的弧形滑轨(7)；所述弧形滑轨(7)配合雷达模拟器可实现对雷达目标角度的模拟；所述弧形滑轨(7)导轨的圆弧形末端边缘位置设有异常触发开关装置或限位开关，所述多轴转台(5)的至少一个轴设有异常触发开关装置或限位开关。

7.根据权利要求1所述的一种车载雷达测试装置，其特征在于，所述车载雷达测试装置还包括计算机(1)和测量仪表(2)，所述计算机(1)与所述测量仪表(2)和所述控制装置(3)连接，所述测量仪表(2)与所述射频单元(4)连接。

8.根据权利要求1所述的一种车载雷达测试装置，其特征在于，所述控制装置(3)包括滑轨驱动单元、滑轨控制单元、转台控制单元、转台驱动单元、仪表切换单元、开关切换单元其中的一种或任意组合；所述射频单元(4)包括射频放大器、衰减器；所述转台控制单元、转台驱动单元与多轴转台(5)连接，所述滑轨驱动单元、所述滑轨控制单元与所述弧形滑轨(7)连接；所述射频放大器、所述开关切换单元与所述平面波产生器(8)连接。

9.根据权利要求7所述的一种车载雷达测试装置，其特征在于，所述计算机(1)通过GPIB或者USB接口与所述测量仪表(2)相连，所述计算机通过控制接口与所述控制装置(3)相连。

10.根据权利要求1至9任一所述的一种车载雷达测试装置，其特征在于，所述车载雷达测试装置还包括固定在弧形滑轨(7)上的滑块上的抱杆(10)，所述抱杆(10)的上端固定目标雷达模拟器(9)以带动目标雷达模拟器(9)在弧形滑轨(7)上滑动。

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