All-in-one-Testlösung für die Produktion von Automotive-Radarsensoren

Als sicherheitsrelevante Bauteile müssen Automotive-Radarsensoren gründlich getestet werden, damit eine zuverlässige Funktion gewährleistet ist. Der R&S®AREG100A Automotive Radar Echo Generator ist ein vielseitiges Gerät zur Stimulation von Radaren im 24-GHz-ISM-Band sowie in den 77-GHz- und 79-GHz-Frequenzbändern. In Verbindung mit der R&S®ATS1500A Schirmkammer entsteht eine kompakte Lösung mit minimalem Platzbedarf – perfekt für schlanke Produktionsszenarien.

Ihre Anforderung

Radarsensoren messen durch Auswertung der Radarechoverzögerung, der Dopplerfrequenzverschiebung und der Amplitude im Beobachtungsbereich die Entfernung, Radialgeschwindigkeit und Größe von Objekten. Die simultane Bestimmung dieser Parameter in Umgebungen mit zahlreichen Objekten, beispielsweise im Umfeld einer Straßenkreuzung, stellt Radarentwickler vor technische Herausforderungen. Die Prüfung wichtiger Radar-Performance-Parameter wie Erkennungsleistung, Reichweite, Doppler- und Azimutgenauigkeit und Auflösung ist daher obligatorisch – jedoch auch zeitaufwendig und kostspielig.

Für Produktionstests sind schnelle und einfache End-of-Line-Tests der Funktionalität des Sensors unerlässlich und notwendig, um eine kontinuierliche Produktqualitätskontrolle und ordnungsgemäße Radarfunktion vor der Auslieferung an den OEM-Kunden sicherzustellen. Moderne, schlanke und vielseitige Produktionslinien benötigen Testsysteme mit geringem Platzbedarf, hoher Zuverlässigkeit, ausgezeichneter Testwiederholbarkeit, anpassbaren Testkonfigurationen, einfacher Bedienung und maximalem Durchsatz.

Messtechnische Lösung

Der R&S®AREG100A Automotive Radar Echo Generator ist eine maßgeschneiderte Lösung zur Erzeugung von Radarechos in End-of-Line-Produktionstestern für Automotive-Radarsensoren. Der Benutzer kann bis zu vier statische Objektentfernungen mit wählbaren Radarquerschnitt konfigurieren und zur Simulation der Geschwindigkeit des Objekts eine feste Frequenzverschiebung hinzufügen. Der R&S®AREG100A verfügt über HF-Frontends sowohl für das 24-GHz-ISM-Band als auch das E-Band und bietet einen kalibrierten ZF-Ausgang zum Testen der äquivalenten isotropen Strahlungsleistung (EIRP) des Radarsensors gemäß den einschlägigen Standards. Für das E-Band stehen zwei verschiedene Frontends zur Verfügung, die die Standardfrequenzen für den Fernbereich von 76 GHz bis 77 GHz und den Frequenzbereich von 77 GHz bis 81 GHz mit 4 GHz Bandbreite abdecken. Der R&S®AREG100A ist somit eine ideale Lösung für Produktionstests der Radarsensoren von heute und morgen.

Radarechoerzeugung

Der R&S®AREG100A empfängt beliebige Radarsignale des zu prüfenden Radars im ausgewählten Frequenzband. Er mischt das Signal auf die Zwischenfrequenz (ZF) herunter und fügt dem empfangenen Radarsignal eine feste Zeitverzögerung (Entfernung), Radialgeschwindigkeit (Dopplerfrequenzverschiebung) und Dämpfung hinzu. Das ZF-Signal wird dann phasenkohärent in den HF-Bereich hochgemischt und erneut an den zu prüfenden Radar übermittelt. Der zu prüfende Radar empfängt und verarbeitet diese modifizierte Version des ursprünglich von ihm ausgesendeten Signals und meldet die erkannte Entfernung, die Dopplerverschiebung und den Radarquerschnitt (RCS). Der Benutzer kann die benötigte Objektentfernung, den Radarquerschnitt und die Dopplerverschiebung im R&S®AREG100A konfigurieren.

Die standardmäßige Fernsteuerung und die einfache und intuitive grafische Benutzeroberfläche sorgen für eine problemlose Bedienung und Integration in Testautomatisierungsumgebungen. Mit einem einzigen Klick kann der Benutzer End-of-Line-Tests von Radarsensoren ausführen – beispielsweise zur Prüfung der Detektionsleistung, der Auflösung und Genauigkeit des Sensors.

Kalibrierter Empfangspfad

Der kalibrierte Empfangspfad im Frontend des R&S®AREG100A ermöglicht bei Anschluss eines R&S®NRP8SN Leistungsmesskopfs die Messung der äquivalenten isotropen Strahlungsleistung des Sensors (EIRP) gemäß den einschlägigen Standards wie z. B. ETSI EN 301091-1 oder ETSI EN 302264-1.

ZF-Eingang/Ausgang

Der R&S®FSW8 Signal- und Spektrumanalysator kann an einen zusätzlichen ZF-Ausgang angeschlossen werden, um Spektrummessungen wie Spurious-Mask-Tests auszuführen. Am ZF-Eingang kann ein Vektorsignalgenerator wie der R&S®SMW200A mit einer 6-GHz-Frequenzoption dem Radarecho ein beliebiges Signal überlagern, um die Störfestigkeit des Radars gegenüber Norm-Interferern zu testen. Sowohl das Radarecho als auch das injizierte Störsignal nutzen das Frontend des R&S®AREG100A. Dadurch wird der Messaufbau erheblich vereinfacht, und es entsteht eine einzigartige und leistungsfähige Lösung, die eine zuverlässige Überprüfung der Robustheit des Sensors gegenüber Norm-Interferern ermöglicht.

Kombination mit Schirmkammern

Die Komplettlösung aus dem R&S®AREG100A und der R&S®ATS1500A Schirmkammer stellt eine HF-geschirmte und reproduzierbare Umgebung für Fernfeldtests von Automotive-Radarsensoren dar. Der Radar Echo Generator und die Schirmkammer zeichnen sich durch reduzierten Platzbedarf aus und sind eine perfekte Kombination für den gesamten Produktionstestprozess.

Dank Integration eines genauen 2D-Messstativs ist es einfach, Azimut- und Elevations-Abdeckungstests durchzuführen und Antennen anhand eines vom R&S®AREG100A erzeugten Radarechosignals zu kalibrieren.

Automatisierung mit R&S®QuickStep

Die leistungsfähige R&S®QuickStep Test Executive Software bietet Flexibilität für die Entwicklung neuer Testabläufe, die Testautomatisierung und Erzeugung von Berichten. In Verbindung mit dem R&S®AREG100A Automotive Radar Echo Generator und der R&S®ATS1500A Schirmkammer mit integriertem Messstativ verbessert die Software die Effizienz der Testentwicklung und minimiert den Aufwand beim Testen von Automotive-Radaren.

Die integrierte Lösung ermöglicht verschiedene End-of-Line-Tests, einschließlich, aber nicht beschränkt auf

• Messung der Genauigkeit von Entfernung, Radialgeschwindigkeit und Winkel
• Auflösungstests für Entfernung und Radialgeschwindigkeit
• Verifizierung des kleinsten erkennbaren Signals
• EIRP-Messungen
• Prüfung der Störfestigkeit gegenüber Störsignalen

Wesentliche Merkmale und Vorteile

• Unterstützt sämtliche Automotive-Radarbänder, 24 GHz und 77 GHz/79 GHz
• Zukunftssicher mit 4 GHz Momentan-Bandbreite
• Auflösungstests mit bis zu vier einzeln schaltbaren Echosignalen, kontrollierbarer Dopplerfrequenzverschiebung und kontrollierbarem Radarquerschnitt (RCS)
• Bistatische und monostatische HF-Frontends für individuelle Antennenkonfigurationen verfügbar (z. B. MIMO-Radare)
• Kleine Stellfläche mit abtrennbarem HF-Frontend zur Integration in Schirmkammern
• Benutzerfreundlich dank kalibriertem Empfangspfad und zusätzlichem ZF-Anschluss zur Anbindung weiterer Messausrüstung – z. B. Leistungsmessköpfe, Spektrumanalysatoren und Störsignalgeneratoren
• Minimale Entfernung von 4 m (einschl. 0,8 m Luftspalt) zum Testen von Nahbereichsradaren
• Hochpräzise Verzögerung (Entfernung) mit Zentimeter-Genauigkeit für eine ausgezeichnete Vergleichbarkeit der Testergebnisse
• Eigenständige Lösung mit handelsüblichen kommerziellen Produkten – keine Synchronisierung mit dem Radarsensor erforderlich