Testsystem: Automotive-Radarsensoren 192 schaltbare Antennen erfassen Objekte quer zur Fahrbahn

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Das skalierbare und modulare Radar-Testsystem R&S RTS von Rohde & Schwarz besteht aus einem Front- und Backend. Neben Abstand, Objektgröße und Radialgeschwindigkeit lassen sich auch quer zur Fahrbahn bewegende Objekte erfassen.

Firmen zum Thema

Radar: Fahrzeuge und Objekte lassen sich erkennen. Für den Test und Verifikation hat Rohde & Schwarz ein System aus Frontend und Backend entwickelt.
Radar: Fahrzeuge und Objekte lassen sich erkennen. Für den Test und Verifikation hat Rohde & Schwarz ein System aus Frontend und Backend entwickelt.
(Bild: Rohde & Schwarz)

Für Advanced-Driver-Assistance-Systeme (ADAS) kommen Radar-Systeme mit 24 GHz im ISM-Frquenzband zum Einsatz. Für die Lang- und Mittelstrecke kommt Radar im Frequenzband von 77 GHz zum Einsatz. Schlüsselkomponenten sind die entsprechenden Radarsensoren; ihre Anzahl wächst, da neben Langstreckenradaren zunehmend Seitenradare verbaut werden. Ihr Vorteil: Sie sind in der Lage, den Seitenverkehr zu überwachen. In der aktuellen Generation von Radarsensoren sind HF-Antennen und Signalprozessoren integriert. Mit den kompakten Chips lassen sich Objekte erkennen.

Eine wichtige Rolle spielt der Test der Radarsensoren: Die zu erkennenden Objekte müssen über die Luftschnittstelle simuliert werden. Rohde & Schwarz bietet dazu sein Radar-Testsystem R&S RTS. Es besteht aus dem Backend R&S AREG800A und Antennenarray Frontend R&S QAT100 . Der Target-Simulator erzeugt dynamische Radarechos. Einsetzen lässt sich dieser von der Vorentwicklung über das Hardware-in-the-Loop-Testlabor bis zur Validierung von ADAS/AD-Funktionen im Gesamtfahrzeug.

Abstand, Objektgröße und Radialgeschwindigkeit

Das Backend kann eine große Zahl an voneinander unabhängigen, künstlichen Objekten erzeugen und dabei Abstand, Objektgröße (Radar Cross Section (RCS)) und Radialgeschwindigkeit dynamisch variieren. Eine Bandbreite von 4 GHz zwischen 76 GHz und 81 GHz deckt den typischen Frequenzbereich aktueller und zukünftiger Automotive-Radarsensoren ab.

Das Frontend simuliert von sich quer zur Fahrtrichtung bewegenden Objekten durch bis zu 192 einzeln schaltbarer Antennen. Das garantiert eine sehr feine Auflösung, hohe Umschaltgeschwindigkeit und hohe Wiederholgenauigkeit. Die elektronische Umschaltung der Antennen verursacht keinen Verschleiß an HF-Kabeln oder anderen beweglichen Teilen wie bei mechanischer Bewegung der Antennen sonst üblich.

Über eine optionale Sendezeile lassen sich zwei sehr nah benachbarte, sich quer bewegende Objekte simulieren. Die kleinen Patch-Antennen sorgen zusammen mit der von Absorbern bedeckten Oberfläche für ein reflexionsarmes HF-Frontend mit geringem Radarquerschnitt. Das reduziert das Grundrauschen des Sensors und unterdrückt Nahziele sowie potenzielle Mehrwegreflexionen. Der Antennenabstand von 3,7 mm bietet eine sehr feine Winkelauflösung. Um größere Sichtfelder von Radarsensoren abzudecken, lassen sich mehrere Frontends miteinander kombinieren. Möglich ist eine Winkelauflösung kleiner 0,5°.

Modulares und skalierbares Radar-System

R&S QAT100 Antennenarray Frontend.
R&S QAT100 Antennenarray Frontend.
(Bild: Rohde & Schwarz)

Das Backend R&S AREG800A Backend.
Das Backend R&S AREG800A Backend.
(Bild: Rohde & Schwarz)

Ausgehend von einfachen Szenarien wie den Automatic Break Assist (AEB), kann das modulare und skalierbare Radar-System für komplexe Szenarien mit mehreren Radarsensoren erweitert werden. Dazu lässt sich eine beliebige Anzahl von Frontends R&S QAT100 und Backends R&S AREG800A kombinieren. Eines der Backends übernimmt die Synchronisation aller im Setup verbauten Komponenten. Über die grafische Benutzeroberfläche mit Touchscreen ist der Testaufbau einfach einzurichten und zu konfigurieren.

Zur Testautomatisierung mit den branchenüblichen Tools besitzt das R&S RTS eine Hardware-in-the-Loop- (HiL-)Schnittstelle gemäß ASAM Open Simulation Interface.

(ID:47481649)