JP2022515551A - 電磁波で動作する距離センサをテストする検査装置の動作のための方法および相応する検査装置 - Google Patents
電磁波で動作する距離センサをテストする検査装置の動作のための方法および相応する検査装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
2 検査装置
3 距離センサ
4 送受信装置
5 受信要素
6 放出要素
7 信号エレクトロニクス
8 第1の変換器
9 第2の変換器
10 第3の変換器
11 第4の変換器
12 第1の局部発振器
13 アナログ/デジタル変換器
14 デジタル/アナログ変換器
15 混合器
16 補助信号発生器
17 補助信号混合器
18 局部発振器
19 調整可能な発振器
20 バンドパスフィルタ
Claims (24)
- 電磁波で動作する距離センサ(3)をテストする検査装置(2)の動作のための方法(1)であって、すなわち、反射周波数fTXを有する、シミュレートされた、電磁的な反射信号STXを生成および放出する方法(1)であって、
電磁的な自由空間波を、受信周波数fRXおよび信号帯域幅Bを伴う受信信号SRXとして受信し、
電磁的な前記受信信号SRXから前記反射信号STXを生成し、
前記反射周波数fTXは、ドップラ周波数fDぶん、前記受信周波数fRXに対してシフトされており、
前記ドップラ周波数fDは、前記受信信号SRXの前記信号帯域幅Bよりも小さい、方法(1)において、
前記受信信号SRXを、第1の動作周波数f1を有する第1の動作信号S1に変換し、
前記第1の動作周波数f1は、前記受信信号SRXの前記受信周波数fRXよりも、変換周波数fUぶん小さく、
前記第1の動作信号S1を、第2の動作周波数f2を有する第2の動作信号S2に変換し、前記第1の動作周波数f1と前記第2の動作周波数f2との間の差の値は、少なくとも前記信号帯域幅Bと同じ大きさであり、有利には、少なくとも、前記信号帯域幅Bと前記ドップラ周波数fDとの合計と同じ大きさであり、
前記第2の動作信号S2を、第3の動作周波数f3を有する第3の動作信号S3に変換し、前記第3の動作周波数f3は、前記ドップラ周波数fDぶんシフトされた前記第1の動作周波数f1に相応し、
前記第3の動作信号S3を、前記変換周波数fUぶん増大し、このようにして前記反射信号STXに変換し、放出する、
ことを特徴とする方法(1)。 - 前記受信信号SRXの前記第1の動作信号S1への前記変換を、前記受信信号SRXを前記変換周波数fUの局部発振器信号SLOと混合することによって行う、
請求項1記載の方法(1)。 - 信号帯域幅Bを有する前記第1の動作信号S1のスペクトルは、少なくとも前記信号帯域幅Bぶん、周波数0から間隔が空けられている、
請求項1または2記載の方法(1)。 - 前記第3の動作信号S3の前記反射信号STXへの前記変換は、前記第3の動作信号S3を前記変換周波数fUの局部発振器信号SLOと混合することによって行う、
請求項1から3までのいずれか1項記載の方法(1)。 - 前記受信信号SRXの混合のための前記変換周波数fUの前記局部発振器信号SLOおよび前記反射信号STXの混合のための前記変換周波数fUの前記局部発振器信号SLOは、唯一の局部発振器(12)によって生成される同一の局部発振器信号SLOである、
請求項4記載の方法(1)。 - 前記第2の動作信号S2の前記第2の動作周波数f2は、前記第1の動作信号S1の前記第1の動作周波数f1よりも小さい、
請求項1から5までのいずれか1項記載の方法(1)。 - サンプリング周波数fsampleでの前記第1の動作信号S1の時間離散方式のサンプリングおよびその後のサンプリングされた前記第1の動作信号S1のアナログの動作信号S2へのデジタル/アナログ変換によって、前記第1の動作信号S1を前記第2の動作信号S2に変換する、
請求項1から6までのいずれか1項記載の方法(1)。 - 前記サンプリング周波数fsampleは、前記受信信号SRXの前記信号帯域幅Bよりも大きく、前記第1の動作信号S1をアンダーサンプリングし、したがって、fsampleは、前記第1の動作信号S1のスペクトルにおいて、最大周波数の2倍よりも小さい、
請求項7記載の方法(1)。 - 前記サンプリング周波数fsampleは、前記第1の動作信号S1のスペクトルにおいて、前記最大周波数よりも大きい、
請求項8記載の方法(1)。 - 前記第2の動作信号S2を、周波数fH1を有する第1の補助信号SH1と混合することによって前記第3の動作信号S3に変換する、
請求項1から9までのいずれか1項記載の方法(1)。 - 前記第1の補助信号SH1の前記周波数fH1は、前記第1の動作信号S1の前記周波数f1と、前記第2の動作信号S2の前記周波数f2と、前記ドップラ周波数fDもしくは-fDと、の合計周波数に相応する、
請求項10記載の方法(1)。 - 周波数fH2を有する第2の補助信号SH2と周波数fH3を有する第3の補助信号SH3とを混合することによって前記第1の補助信号SH1を生成し、
前記周波数fH2は、前記第1の動作信号S1の前記周波数f1と、前記第2の動作信号S2の前記周波数f2と、の合計周波数に相応し、前記周波数fH3は、前記ドップラ周波数fDに相応する、
請求項10または11記載の方法(1)。 - 前記第2の補助信号SH2を、固定周波数を有する局部発振器(18)によって生成し、前記第3の補助信号SH3を、調整可能な周波数を有する調整可能な発振器(19)によって生成する、
請求項12記載の方法(1)。 - 生成された前記信号のうちの少なくとも1つを、適切なバンドパスフィルタ(20)または適切なローパスフィルタによって、スペクトル全体からフィルタリングし、特に、混合過程で、バンドパスフィルタリングまたはローパスフィルタリングを行う、
請求項1から13までのいずれか1項記載の方法(1)。 - 前記第2の補助信号SH2と前記第3の補助信号SH3とを混合した後に、極めて狭い帯域の帯域フィルタを使用して、生じている前記2つの混合信号のうちの1つ、すなわち周波数f1+f2+fDを有する前記混合信号または周波数f1+f2-fDを有する前記混合信号のうちの1つをフィルタリングする、
請求項12および14記載の方法(1)。 - 請求項1から15までのいずれか1項記載の方法(1)に従って、電磁波で動作する距離センサ(3)をテストする検査装置(2)であって、前記検査装置(2)は、
電磁的な自由空間波を、受信周波数fRXおよび信号帯域幅Bを伴う受信信号SRXとして受信する受信要素(5)と、
反射周波数fTXを有する、シミュレートされた電磁的な反射信号STXを放出する放出要素(6)と、
を有しており、
信号エレクトロニクス(7)は、電磁的な前記受信信号SRXから前記反射信号STXを生成し、
前記信号エレクトロニクス(7)は、反射周波数fTXを有する前記反射信号STXを生成し、前記反射周波数fTXは、シミュレートされるべきドップラ周波数fDぶん、前記受信信号SRXの前記受信周波数fRXに対してシフトされており、
前記ドップラ周波数fDは、前記受信信号SRXの前記信号帯域幅Bよりも小さい、検査装置(2)において、
前記受信信号SRXは、第1の変換器(8)によって、第1の動作周波数f1を有する第1の動作信号S1に変換され、前記第1の動作周波数f1は、前記受信信号SRXの前記受信周波数fRXよりも変換周波数fUぶん小さく、
前記第1の動作信号S1は、第2の変換器(9)によって、第2の動作周波数f2を有する第2の動作信号S2に変換され、前記第1の動作周波数f1と前記第2の動作周波数f2との間の差の値は、少なくとも前記信号帯域幅Bと同じ大きさであり、有利には、少なくとも、前記信号帯域幅Bと前記ドップラ周波数fDとの合計と同じ大きさであり、
前記第2の動作信号S2は、第3の変換器(10)によって、第3の動作周波数f3を有する第3の動作信号S3に変換され、前記第3の動作周波数f3は、前記ドップラ周波数fDぶんシフトされた前記第1の動作周波数f1に相応し、
前記第3の動作信号S3は、第4の変換器(11)によって、前記変換周波数fUぶん増大され、このようにして、前記反射信号STXに変換され、放出される、
ことを特徴とする検査装置(2)。 - 前記受信信号SRXの前記第1の動作信号S1への前記変換は、混合器として形成されている第1の変換器を用いて、前記受信信号SRXを、第1の局部発振器によって生成された、前記変換周波数fUの局部発振器信号SLOと混合することによって行われる、
請求項16記載の検査装置(2)。 - 信号帯域幅Bを有する、前記第1の変換器(8)によって生成された前記第1の動作信号S1のスペクトルは、少なくとも前記信号帯域幅Bぶん、周波数0から間隔が空けられている、
請求項16または17記載の検査装置(2)。 - 前記第3の動作信号S3の前記反射信号STXへの前記変換は、混合器として構成されている前記第4の変換器(11)によって、前記第3の動作信号S3を、前記第1の局部発振器(12)によって生成された、前記変換周波数fUの前記局部発振器信号SLOと混合することによって行われる、
請求項16から18までのいずれか1項記載の検査装置(2)。 - 前記第2の変換器(9)によって生成された前記第2の動作信号S2の前記第2の動作周波数f2は、前記第1の動作信号S1の前記第1の動作周波数f1よりも小さい、
請求項16から19までのいずれか1項記載の検査装置(2)。 - 前記第1の動作信号S1は、前記第2の動作信号S2に変換され、これは、前記第2の変換器(9)に含まれているアナログ/デジタル変換器(13)によって、前記第1の動作信号S1を、サンプリング周波数fsampleで、時間離散方式でサンプリングし、次に、前記第2の変換器(9)に含まれているデジタル/アナログ変換器(14)によって、サンプリングされた前記第1の動作信号S1をアナログの動作信号S2にデジタル/アナログ変換することによって行われる、
請求項16から20までのいずれか1項記載の検査装置(2)。 - 前記第2の変換器(9)に含まれている前記アナログ/デジタル変換器(13)の前記サンプリング周波数fsampleは、前記受信信号SRXの前記信号帯域幅Bよりも大きく、前記第1の動作信号S1は、アンダーサンプリングされ、したがって、fsampleは、前記第1の動作信号S1のスペクトルにおいて、最大周波数の2倍よりも小さい、
請求項21記載の検査装置(2)。 - 前記第2の変換器(9)に含まれている前記アナログ/デジタル変換器(13)の前記サンプリング周波数fsampleは、前記第1の動作信号S1のスペクトルにおいて、前記最大周波数よりも大きい、
請求項22記載の検査装置(2)。 - 前記第2の動作信号S2は、混合器(15)として形成されている前記第3の変換器(10)によって、補助信号発生器(16)によって生成された、周波数fH1を有する第1の補助信号SH1と混合することによって、前記第3の動作信号S3に変換される、
請求項16から23までのいずれか1項記載の検査装置(2)。
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