CN110146862A - 一种毫米波雷达兼容测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及雷达测试技术领域，尤其涉及一种毫米波雷达兼容测试系统，包括预装有测试程序的电脑以及若干个相邻设置的角度标定暗箱和功能测试暗箱；所述角度标定暗箱用于对其内部放置的雷达进行检测，且内部设置有正对于所述雷达的角反射器组件；所述功能测试暗箱用于对其内部放置的雷达进行检测，且内部设置有正对于所述雷达的射频天线组件。本发明的发明目的在于提供一种毫米波雷达兼容测试系统，采用本发明提供的技术方案解决了现有暗箱设置的雷达测试系统存在无法满足远场测试，测试功能不全面以及无法兼容多频率雷达的技术问题。

Description

一种毫米波雷达兼容测试系统
技术领域
本发明涉及雷达测试技术领域，尤其涉及一种毫米波雷达兼容测试系统。
背景技术
车载毫米波雷达在我国是近几年兴起的前沿产业，在产线测试领域，毫米波雷达整机功能及性能的完整测试几乎是空白。完整的毫米波雷达测试一般需要具备以下几方面内容：角度标定，全向功率测试，灵敏度测试，增益测试，目标场景模拟测试等。每项测试或标定的时间都比较长，且硬件要求较高。
按照毫米波雷达产品远场测试标准，进行雷达产品功能及性能测试时，存在来回收发机制的，产品与仪器的天线间距需要符合2D2/λ(D为天线尺寸；λ为微波波长)，按目前雷达产品的现状，暗箱尺寸一般在4米以上，否则测试效果不佳，目前国内相关产线的毫米波雷达整机测试或天线测试，基本为小暗箱设置，不符合雷达产品远场测试标准；测试功能单一，无法对产品进行全功能、多频点及方向覆盖的测试；目前车载毫米波雷达市场上有24GHz，77GHz等不同频率的产品，其对测试环境和仪器的需求有很大差异，现有测试设备无法做到兼容多种频率的产品。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种毫米波雷达兼容测试系统，采用本发明提供的技术方案解决了现有暗箱设置的雷达测试系统存在无法满足远场测试，测试功能不全面以及无法兼容多频率雷达的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种毫米波雷达兼容测试系统，包括预装有测试程序的电脑以及若干个相邻设置的角度标定暗箱和功能测试暗箱；所述角度标定暗箱用于对其内部放置的雷达进行检测，且内部设置有正对于所述雷达的角反射器组件；所述功能测试暗箱用于对其内部放置的雷达进行检测，且内部设置有正对于所述雷达的射频天线组件。
优选的，所述角反射器组件包括多个不同频率的角反射器以及切换正对于所述雷达的角反射器的第一调整组件。
优选的，所述射频天线组件包括多个不同频率的收发天线以及切换正对于所述雷达的收发天线的第二调整组件。
优选的，所述角反射器组件和射频天线组件均还包括吸波海绵。
优选的，所述射频天线组件还包括一模拟器、一射频开关以及若干频率分别与所述射频天线相对应的变频器；所述模拟器、射频开关、变频器和射频天线依次连接。
优选的，在所述角度标定暗箱和功能测试暗箱内分别设置有用于放置所述雷达的放置位；还包括在两个所述放置位之间移动的传送平台。
优选的，所述角反射器和收发天线的频率为24GHz、77GHz和79GHz。
由上可知，应用本发明提供的技术方案可以得到以下有益效果：
1、兼容业界主流的24GHz和77GHz毫米波雷达产品测试，方便扩展设备来兼容新需求，如后续增加79GHz雷达产品，只需要增加射频前端和修改相关机械部件即可；
2、通过机械方式自动切换射频器件，从而实现不同产品间的快速转型和自动化测试；
3、相比传统设备简单，低成本化，占地少，但功能却更全面，效率也更高；
4、覆盖率和准确度很高，可以满足高标准的客户需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例毫米波雷达兼容测试系统结构示意图；
图2为本发明实施例毫米波雷达兼容测试系统收发天线组件和角反射器组件结构示意图；
图3为本发明实施例功能测试暗箱结构示意图；
图4为本发明实施例射频天线组件连接结构图；
图5为本发明实施例毫米波雷达兼容测试系统操作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
毫米波雷达产品在出厂前需要完成多种功能及性能测试，现有暗箱测试方式存在，存在暗箱尺寸大，测试功能单一，以及无法兼容多种频率的雷达监测。
为了解决上述技术问题，本实施例提供一种毫米波雷达兼容测试系统，提高了生产效率，减少设备重复投入，确保生产出的产品在品质上有足够保障。
为此，需解决的技术问题包括以下几方面：1、如何在一套测试系统内做到兼容不同频率产品的混线生产，减少产线转型工作量及重复硬件投入？2、如何解决全功能，多频点及方向覆盖的测试与生产时间长，效率低下的矛盾？3、按照毫米波雷达产品远场测试标准，进行雷达产品功能及性能测试时，存在来回收发机制的，产品与仪器的天线间距需要符合2D2/λ(D为天线尺寸；λ为微波波长)。按目前雷达产品的现状，暗箱尺寸一般在4米以上，否则测试效果不佳，如何规避该问题？
请参见图1，针对上述问题，本实施例提供的毫米波雷达兼容测试系统采用以下技术方案实现雷达监测，该毫米波雷达兼容测试系包括预装有测试程序的电脑114以及若干个相邻设置的角度标定暗箱101和功能测试暗箱111。
由于雷达测试包括角度标定、全向功率测试、灵敏度测试、增益测试、目标场景模拟测试等多项测试，其中角度标定为较为重要的测试项目，在本实施例中，角度标定暗箱作为必要的测试硬件，对于其他测试项目，测试人员可以根据测试要求对功能测试暗箱进行增减。
在本实施例中，以双暗箱为例做详细说明。其中角度标定暗箱101用于对其内部放置的雷达103、113进行检测，且内部设置有正对于雷达103、113的角反射器组件102；功能测试暗箱111用于对其内部放置的雷达103、113进行检测，且内部设置有正对于雷达103、113的射频天线组件112。
为解决生产效率低的问题，本实施例采用双暗箱分工以及软件上的异步并行测试的方式，实现一台电脑104、114操控多个暗箱并行测试，并通过IO协调测试与传送间的互动。
为解决雷达103、113测试需要暗箱尺寸较大的问题，本实施例按信号传输形式，将测试内容分为自发自收和单向收发。自发自收如角度标定，需要符合远场条件；单向收发，即雷达103、113发送设备接收，或相反，如E.I.R.P，灵敏度等测试，不需要符合远场条件。为此本实施例将需要较大暗箱尺寸的测试集中在一个暗箱内完成，其他暗箱都为较小尺寸暗箱。
为解决不同频段毫米波雷达103、113的测试需求，需要解决以下几方面技术问题：射频器件兼容，射频天线、角反射器、变频器件等都不同；微波暗室尺寸兼容；吸波海绵兼容。
对于不同频段的射频基础器件本身不兼容的问题，本实施例在机械上将不同的变频器和射频天线固定在同一块板上，通过调整组件控制，实现转型时自动切换对应的天线对准雷达103、113。
请参见图2，具体的，角反射器组件102包括多个不同频率的角反射器、第一调整组件、以及用于固定角反射器的板材。角反射器可以根据测试要求设置，如采用24GHz角反射器、77GHz角反射器和79GHz角反射器，第一调整组件能够对正对于雷达103、113的角反射器进行切换。射频天线组件112同样包括多个不同频率的收发天线、切换正对于雷达103、113的收发天线的第二调整组件、以及用于固定收发天线的板材。收发天线可以根据测试要求设置，如采用24GHz收发天线、77GHz收发天线和79GHz收发天线，第二调整组件能够对正对于雷达103、113的收发天线进行切换。
同时在板材上，预留一定区域只贴吸波海绵，可以在不需要天线时将其隐藏起来，可以做雷达103、113虚警和底噪测试。
对于微波暗室尺寸兼容的问题，本实施例根据远场条件公式，计算出各雷达103、113对暗室可能的最大需求尺寸，以此作为角度标定暗箱101的尺寸，即可做到暗室尺寸相兼容。
请参见图3，对于吸波海绵兼容的问题，本实施例吸波海绵可以选取兼容0－100GHz频率的材料来做到雷达103、113兼容，并在靠近雷达103、113的区域改变布置方向，使得吸波海绵尽量正对产品，减少一次反射。
在功能测试暗箱111中，本实施例的射频天线组件112采用多变频器加射频开关和模拟器的方案实现多频段信号传送与处理，进而实现各频段产品，如24GHz和77GHz，在同一套测试系统内完成测试。
请参见图4，具体的，射频天线组件112还包括一模拟器、一射频开关以及若干频率分别与射频天线相对应的变频器；模拟器、射频开关、变频器和射频天线依次连接。不同雷达103、113对应的变频器将信号下变频到某个固定的中频信号，通过射频开关传送给模拟器、频谱仪等处理。模拟器、频谱仪等仪器仅针对中频信号进行目标模拟，信号分析即可。设备给雷达103、113的信号通过射频开关和变频器，经过上变频后由射频天线发出。
进一步地，本实施例模拟器采用虚拟仪器模拟器，不仅可以模拟目标，还通过软件代替仪器分析信号，这样可以节省频谱仪、功率计等仪器，同时也简化了设备结构。不仅可以将模拟器接入到测试系统中，还可以扩展其他射频仪器，如信号发生器，频谱仪等。
在业界普遍做法中，采用多个暗箱平放的方式，使得设备体积过大，为此，本实施例采用将各暗箱竖立放置的方式，减少对产线占地面积的需求。高的暗箱可以直接落地，低的暗箱则可以放置在操作台上。
在上述暗箱放置方式基础上，为了实现一台电脑104、114带动多个暗箱进行测试，提高生产效率和设备使用率，本实施例在角度标定暗箱101和功能测试暗箱111内分别设置有用于放置雷达103、113的放置位；还包括在两个放置位之间移动的传送平台121。传送平台121能够将雷达103、113在两个暗箱之间传送。
请参见图5，基于上述毫米波雷达103、113兼容测试系统，本实施例的生产流程如下所述：
操作员将雷达103、113放入传送平台121，雷达103、113先后进入各个暗箱，进行各项测试；每个雷达103、113在第一个暗箱测试完成后，回到传送平台121，送入下一个暗箱，继续测试，所有暗箱测试完成后，回传到操作位，由员工或机械手臂更换雷达103、113。在测试过程中，一般情况下，有多个雷达103、113同时在暗箱内部，异步并行测试，以做到节省生产时间。
综上所述，本实施例提供的毫米波雷达兼容测试系统，兼容业界主流的24GHz和77GHz毫米波雷达产品测试，方便扩展设备来兼容新需求，如后续增加79GHz雷达产品，只需要增加射频前端和修改相关机械部件即可；通过机械方式自动切换射频器件，从而实现不同产品间的快速转型和自动化测试；相比传统设备简单，低成本化，占地少，但功能却更全面，效率也更高；覆盖率和准确度很高，可以满足高标准的客户需求。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种毫米波雷达兼容测试系统，其特征在于：包括预装有测试程序的电脑以及若干个相邻设置的角度标定暗箱和功能测试暗箱；所述角度标定暗箱用于对其内部放置的雷达进行检测，且内部设置有正对于所述雷达的角反射器组件；所述功能测试暗箱用于对其内部放置的雷达进行检测，且内部设置有正对于所述雷达的射频天线组件。
2.根据权利要求1所述的毫米波雷达兼容测试系统，其特征在于：所述角反射器组件包括多个不同频率的角反射器以及切换正对于所述雷达的角反射器的第一调整组件。
3.根据权利要求2所述的毫米波雷达兼容测试系统，其特征在于：所述射频天线组件包括多个不同频率的收发天线以及切换正对于所述雷达的收发天线的第二调整组件。
4.根据权利要求3所述的毫米波雷达兼容测试系统，其特征在于：所述角反射器组件和射频天线组件均还包括吸波海绵。
5.根据权利要求4所述的毫米波雷达兼容测试系统，其特征在于：所述射频天线组件还包括一模拟器、一射频开关以及若干频率分别与所述射频天线相对应的变频器；所述模拟器、射频开关、变频器和射频天线依次连接。
6.根据权利要求5所述的毫米波雷达兼容测试系统，其特征在于：在所述角度标定暗箱和功能测试暗箱内分别设置有用于放置所述雷达的放置位；还包括在两个所述放置位之间移动的传送平台。
7.根据权利要求6所述的毫米波雷达兼容测试系统，其特征在于：所述角反射器和收发天线的频率为24GHz、77GHz和79GHz。
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