面向未来挑战的雷达传感器测试解决方案

当今汽车制造业在自动驾驶和ADAS传感器融合领域的发展正迅猛推进，各种不同类型的传感器如毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达、摄像头以及它们的组合所形成的网络是车辆能够感知周围环境的重要要素。通过30多年经验积累，NOFFZ Technologies 公司业已开发并完成许多安全高效的测试方案，来应对当前和未来车辆联网和传感器融合技术方面的挑战。特别是在自动驾驶领域，包括从辅助驾驶到自动驾驶，德国公司提供了多种测试系统，主要涵盖：

• ADAS及传感器（ADAS和多域控制器、决策单元、雷达传感器、网关）;
• 连通性（紧急呼叫系统eCall,网络接入设备NAD,远程信息控制单元TCU,智能天线系统；
• 车载娱乐系统及人机界面（收音，导航，显示，音响系统）。

生产测试系统：终端雷达测试设备 UTP 5065 RTS

雷达传感器技术是侦测周围环境，实现自主驾驶的核心要素，它通过电磁波反射，精确地判断障碍物的速度和距离，从而自动调整驾驶行为。因此，这些传感器的精度不仅对检测目标的精度和分辨率有绝对影响，而且最重要的是关乎车辆内人员的安全。

NOFFZ Technologies 开发的UTP5065 RTS雷达测试系统是一种紧凑型测试方案，可应用于生产终端测试。它的垂直占地面积仅为0.8 x 1.5米，空间利用率极高。与水平放置测试方案相比，可节省大约70%的占地面积。

UTP5065RTS除传感器校准外，还可以根据客户要求进行如下测量：
• 等效全向辐射功率（EIRP）
• 角度关联信号分析
• 信号故障
• 相位噪声测量（SNR）
• 功能测试，PIN测试
• 波形分析
• 脉冲宽度
• 占用带宽
• 中心频率
• 时域信号分析
• 更新率
• RAMP分析

UTP 5065 RTS 测试系统

UTP 5065 RTS 测试系统除了包含数据采集和评估测量板卡外，还装配有高精度多轴DUT定位的机构装置。这样雷达传感器在水平面（方位角）和垂直面（仰角）都可以围绕传感器波束中心旋转，波束中心也被用于天线特性测量。

另一个线性运动机构将待测传感器对准测试位置并执行它的输送和返回操作。被测传感器的测量和校准是在一个屏蔽无反射暗室中进行，这极大地减少了来自外部信号的辐射，也避免了暗室内部的多次反射。

UTP 5065 RTS 微波暗室


UTP 5065 RTS 天线特性 

为实现传感器校准，测试环境需要尽可能保持在极好的反射抑制条件下（吸波暗室）进行。在校准过程中，将在方位角（水平）和仰角（垂直）极化方向测量RX/TX天线特性。该校准测试允许雷达传感器在运动方向、相对距离、大小和相对速度等方面尽可能精确地对目标障碍物行目标追踪和分类。

目标模拟
UTP 5065 RTS中集成了频率带宽为4GHz的目标模拟器。它能够完成在单个目标障碍物和目标速度可变条件下，实现信号延迟处理和在不同距离条件下进行目标障碍物调节合成。

为实现仿真，喇叭天线将侦测到的雷达辐射信号转换成数字或模拟的光信号。通过数字延迟或设定光纤距离，得到所需的延迟信号，该延迟相当于模拟障碍物距离。

通过改变发射功率值修改目标障碍物大小或雷达散射截面（RCS）。使用带有本振频率的RF混频器对输出频率稍微修改时，相对速度也将会发生变化。“多普勒频移”表示障碍物目标的相对移动速度。

不同独立目标障碍物可以在同一方向或不同相对角度来进行模拟。目标模拟器的发射天线可以以不同角度在吸波暗室中布置。这样做的优点是传感器可以在距离目标模拟器较远、不同目标参数的紧凑测试环境中进行。
传感器验证测试

雷达传感器测试系统不仅应用于生产终端测试，还可应用于验证性测试。验证性测试的要求与生产终端测试有很大的不同，因此许多相关事项必须在开始得到考虑。在验证性测试中，需要对传感器的特性进行测试，并考虑产品使用时的极限值。验证性测试首先需要考虑实现不同测试参数的模拟和测试环境的变化，特别是：

• 用环境箱取代标准设备中待测产品载入部分，实现被测产品在加热条件下进行测试
• 单个或多个目标障碍物模拟
• 部署一个或多个角反射器或真实目标障碍物
• 目标障碍物的机械运动
• 干扰信号注入
• 在方位角和仰角方向进行传感器双轴移动
• 在目标障碍物方向上线性微调来修改和调整相对距离
• 增加额外的暗室模块来延长目标障碍物距离
• 集成材料探头装置，用以鉴别不同材料属性（如塑料、金属喷涂等）或分析天线罩性能

应用领域：

通常UTP 5065 RTS测试系统可用于天线、发射器、收发器、收发接收模块等，频率范围覆盖从868MHz到80GHz以上，但汽车雷达传感器是它的主要应用领域。

UTP 5065 RTS测试系统在OTA领域中也可以应用于RFID，车载多媒体娱乐系统，WIFI,4G,5G或其他ISM频段测试。

在低于6GHz的频率测试环境中，通常是非常有必要对外部信号辐射进行屏蔽。而在更高频率测试环境下（如毫米波），这种屏蔽与频率的增加关系不是很大。

在汽车应用领域中，雷达传感器测试主要包括近程、中程和远程测试。它也可以应用于其他测试对象，如内部传感器或车门开启传感器等。

为了快捷地更换系统中的传感器，DUT夹具中含有快拆装置可实现简单快速地更换新的传感器。

UTP 5065 RTS测试系统设计中处处追求最高速度，主要体现在操作时间短，测试时间短以及快速和精确的传感器移动。

UTP 5065 RTS ---- 关键指标一栏
• 垂直占地面积仅0.8 m x 1.5 m (2.6 ft x 4.9 ft.)
• 雷达传感器在方位角和仰角方向上可以进行高精度双轴相对运动
• 传感器放置兼容手动和全自动操作
• 正面或背面都支持手动或全自动DUT放置
• 自动化生产中支持将多个UTP 5065并排部署成一个测试组
• 高度紧凑的DUT夹具设计，可以极大地减少微波暗室内的反射
• 方便与外部自动化设备连接（如机械手、拾取和放置多轴处理模块）
• 微波暗室反射特性分析

关于NOFFZ Technologies GmbH

NOFFZ Technologies公司开发和生产行业领先的测试系统和解决方案，涵盖从原型机验证到批量生产的整个产品开发测试周期。
公司是由Wilfried Noffz先生于1989年创办，目前在全球拥有8个办公点，职员人数超过150人。

NOFFZ总部位于德国托尼斯沃斯特，我们已经为汽车电子（ADAS，Connected Car，HF）、消费电子、医疗电子和通信行业众多国际知名制造商输送各种定制化测试系统。并且我们公司符合德国工业标准EN ISO 9001认证。