자동차 레이더의 안테나 패턴 측정

자동차 레이더의 안테나 패턴은 레이더 개발 및 검증에 매우 중요한 양질의 데이터를 제공합니다.

하드웨어 셋업
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목표

안테나 패턴은 자동차 레이더를 개발 및 검증할 때 측정해야 하는 주요 특성입니다. 안테나 패턴을 시작으로 반전력 빔폭(Half Power Beam Width, HPBW), 부엽비(Peak to Side Lobe Ratio, PSLR), 안테나 게인 및 민감도 등 다양한 특성을 파악해야 합니다.

이러한 특성의 정확하고, 결정적이며, 신뢰할 수 있는 측정을 위해서는 원거리장 조건을 충족해야 합니다. 79 GHz에서 작동하면서 개구(aperture)의 크기가 15 cm 이상인 자동차 레이더 수가 증가하면서 측정 거리가 최소 12 m 이상으로 늘어났기 때문에 이 조건을 충족하기가 더욱더 까다로워졌습니다.

또 다른 문제는 전체 3D 안테나 패턴을 고해상도로 측정하는 데 너무 많은 시간이 소요된다는 점입니다. 측정 자체에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 측정 셋업을 설정하고 모든 컴포넌트의 정렬을 확인하는 과정에도 상당한 시간이 소요됩니다.

로데슈바르즈 솔루션

로데슈바르즈는 이와 같은 측정 작업을 위한 이상적인 시스템을 제공합니다. 컴팩트한 이동식 무향실 형태의 로데슈바르즈 시스템은 자동차 레이더 테스트 필요성에 따라 사용자 정의가 가능합니다. 시스템은 R&S®ATS1500C Antenna Test Chamber for Automotive Radar Sensors, R&S®AREG100A Automotive Radar Echo Generator 및 R&S®NRP8S Three-path Diode Power Sensor로 구성됩니다. 형태는 단순하지만 원거리장 조건을 충족하는 고품질 안테나 패턴 측정을 제공합니다.

R&S®ATS1500C Antenna Test Chamber는 대형 콰이어트 존(quiet zone)을 제공하는 프리미엄 CATR 반사기를 포함하고 있어 DUT의 사소한 위치 변경이 CATR의 측정 결과에 영향을 미치지 않기 때문에 신속하고 간편하게 설정을 완료할 수 있습니다. 테스트 챔버는 개구 크기가 최대 30 cm인 자동차 레이더를 수용할 수 있으며, R&S®AREG100A의 교정 경로를 통해 동적 범위가 높은 파워 센서를 사용하여 안테나 패턴을 측정할 수 있습니다.

3D 틸트-틸트 포지셔너 덕분에 테스트 대상 레이더(Radar Under Test, RUT)의 안테나 편파가 항상 피드 안테나 편파에 맞춰 정렬됩니다. 이를 통해 품질에 아무런 영향을 받지 않고 고속 안테나 패턴을 측정할 수 있습니다.

R&S®ATS1500C
R&S®ATS1500C

R&S®ATS1500C Antenna Test Chamber for Automotive Radar Sensors

고유한 수직 CATR 디자인으로 설계된 R&S®ATS1500C는 79 GHz에서 설치면적 대비 콰이어트 존의 비율이 월등히 높을 뿐만 아니라, 고품질 흡수체를 갖춘 정교한 레이아웃으로 불요 반사로 인한 고스트 표적을 제거합니다.

R&S®AREG100A
R&S®AREG100A

R&S®AREG100A Automotive Radar Echo Generator

R&S®AREG100A은 거리, 레이더 반사 면적(Radar Cross Section, RCS) 및 속도와 관련한 레이더 표적 시뮬레이션을 수행할 수 있는 스마트하고 견고한 솔루션입니다. 파워 센서를 연결할 수 있는 교정 경로와 신호 분석 및 간섭 신호 주입을 위한 IF 포트를 탑재하고 있습니다.

R&S®NRP8S
R&S®NRP8S

R&S®NRP8S Tree-path Diode Power Sensor

R&S®NRP8S Power Senor는 최적의 감지기 범위에서 작동하는 세 개의 개별 다이오드 경로를 사용합니다. 따라서 변조 유형과 관계없이 매우 정확한 평균 전력을 확인할 수 있습니다. 센서는 최대 93 dB의 동적 범위와 –70 dBm의 매우 낮은 측정 한도를 제공합니다.

장거리 자동차 레이더 센서 안테나 패턴 예시(3D 이미지)
장거리 자동차 레이더 센서 안테나 패턴 예시(3D 이미지)
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장거리 자동차 레이더 센서 안테나 패턴 예시(측면 이미지)
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장거리 자동차 레이더 센서 안테나 패턴 예시(전면 이미지)
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측정 결과

안테나 패턴은 위에서 설명한 하드웨어 셋업을 사용하여 측정됩니다. 따라서 설정 시간이 짧으며 원거리장 조건을 충족합니다. 본 예시에서 사용된 측정 범위는 1° 단위로 조정이 가능한 방위각 ±60° 및 고도 ±30°입니다.

장점 및 주요 특징

최소한의 설치 면적 및 원거리장 조건 충족을 보장하는 CATR 기반 고품질 OTA 테스트 챔버

  • 차세대 자동차 레이더에도 적합한 대형 콰이어트 존
  • 정확하고 신속한 측정 결과
  • 다양한 레이더 센서에 사용할 수 있는 신속하고 간편한 테스트 셋업
  • 신뢰성 및 정확성을 보장하는 일체형 솔루션

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