一种雷达测试标定系统的制作方法

文档序号:15541261发布日期:2018-09-28 19:42阅读:155来源:国知局

本实用新型涉及雷达测试技术领域,更具体的说,是涉及一种雷达测试标定系统。



背景技术:

随着智能辅助驾驶技术的不断发展和推广,车用毫米波雷达的市场需求也不断提升。鉴于车用毫米波雷达应用场景对安全性的高级别要求,车用毫米波雷达的性能质量也成为广大用户关注的焦点。

在车用毫米波雷达的生产过程中,需要对车用毫米波雷达进行相应的测试分析和参数标定工作。现有技术中,对车用毫米波雷达的测试分析和参数标定是分开进行的,目前尚不存在能够同时对车用毫米波雷达进行测试分析和参数标定的设备。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提供了一种雷达测试标定系统,以实现同时对车用毫米波雷达进行测试分析和参数标定。

一种雷达测试标定系统,包括:接收天线、下变频组件、发射天线、上变频组件、时域分析测试设备、频域分析测试设备、目标回波模拟设备和控制主机;所述接收天线与所述下变频组件的一端连接;所述下变频组件的另一端分别与所述时域分析测试设备的第一接收端、所述频域分析测试设备的第一接收端和所述目标回波模拟设备的第一接收端连接;所述控制主机的第一控制端分别与所述时域分析测试设备的第二接收端、所述频域分析测试设备的第二接收端和所述目标回波模拟设备的第二接收端连接;所述回波模拟设备的发送端与所述上变频组件的一端连接,所述上变频组件的另一端与所述发射天线连接;

在工作状态下,所述下变频组件通过所述接收天线接收待检测雷达的射频发射信号,并对所述射频发射信号进行下变频,将下变频处理后的所述射频发射信号分别发送给所述时域分析测试设备、所述频域分析测试设备和所述目标回波模拟设备;所述时域分析测试设备在所述控制主机所发送的时域测量控制信号控制下对下变频处理后的所述射频发射信号进行时域分析测试;所述频域分析测试设备在所述控制主机所发送的频域测量控制信号控制下对下变频处理后的所述射频发射信号进行频域分析测试;所述目标回波模拟设备在所述控制主机所发送的回波模拟控制信号控制下利用下变频处理后的所述射频发射信号生成雷达目标回波信号,并将所述雷达目标回波信号发送给所述上变频组件;所述上变频组件对所述雷达目标回波信号进行上变频处理,并将上变频处理后的所述雷达目标回波信号通过所述发射天线发射出去。

可选的,所述接收天线、所述下变频组件、所述发射天线和所述上变频组件的数量均为至少两个且数量相等;所述接收天线和所述下变频组件按照频段对应关系一一对应连接,所述发射天线和所述上变频组件按照频段对应关系一一对应连接。

可选的,还包括:第一选通开关和第二选通开关;其中,不同频段的所

述下变频组件通过所述第一选通开关与所述时域分析测试设备的第一接

收端、所述频域分析测试设备的第一接收端和所述目标回波模拟设备的

第一接收端连接,不同频段的所述上变频组件通过所述第二选通开关与

所述所述目标回波模拟设备的发送端连接。

可选的,所述第一选通开关和所述第二选通开关均与所述控制主机连接。

可选的,所述接收天线和所述发射天线按照频段不同分设在不同的方向。

可选的,还包括:

设置有待检测雷达固定机构的转台;所述转台可水平旋转以调整待检测雷达的指向角度,待检测雷达固定设置在所述转台上;

所述转台与所述控制主机的第二控制端连接。

可选的,所述转台为高精度转台,所述转台上设置有调整待检测雷达的

俯仰角度的运动机构。

可选的,还包括:为所述转台、所述接收天线和所述发射天线提供安装

平台的微波暗箱。

可选的,所述转台、所述接收天线和所述发射天线固定安装在所述微波

暗箱内部。

可选的,所述下变频组件与所述时域分析测试设备、所述频域分析测试设备以及所述目标回波模拟设备之间为可拆卸连接;

所述上变频组件与目标回波模拟设备之间为可拆卸连接。

本实用新型实施例公开了一种雷达测试标定系统,包括接收天线、下变频组件、发射天线、上变频组件、时域分析测试设备、频域分析测试设备、目标回波模拟设备和控制主机。接收天线与下变频组件的一端连接,下变频组件的另一端分别与时域分析测试设备的第一接收端、频域分析测试设备的第一接收端和目标回波模拟设备的第一接收端连接,控制主机的第一控制端分别与时域分析测试设备的第二接收端、频域分析测试设备的第二接收端和目标回波模拟设备的第二接收端连接,回波模拟设备的发送端与上变频组件的一端连接,上变频组件的另一端与发射天线连接。在工作状态下,下变频组件通过接收天线接收待检测雷达的射频发射信号,并对射频发射信号进行下变频,将下变频处理后的射频发射信号分别发送给时域分析测试设备、频域分析测试设备和目标回波模拟设备;时域分析测试设备在控制主机所发送的时域测量控制信号控制下对下变频处理后的射频发射信号进行时域分析测试;频域分析测试设备在控制主机所发送的频域测量控制信号控制下对下变频处理后的所述射频发射信号进行频域分析测试;目标回波模拟设备在控制主机所发送的回波模拟控制信号控制下利用下变频处理后的射频发射信号生成雷达目标回波信号,并将雷达目标回波信号发送给上变频组件;上变频组件对雷达目标回波信号进行上变频处理,并将上变频处理后的雷达目标回波信号通过发射天线发射出去。该雷达测试标定系统采用时域分析测试设备和频域分析测试设备对待检测雷达的发射信号进行时域和频域的测试分析,通过目标回波模拟设备检验待检测雷达的目标检测性能,同时根据测试和检验结果对待检测雷达进行参数标定,实现了同时对车用毫米波雷达进行测试分析和参数标定,符合高效性的生产要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的第一种雷达测试标定系统的结构示意图;

图2为本实用新型实施例公开的第二种雷达测试标定系统的结构示意图;

图3为本实用新型实施例公开的第三种雷达测试标定系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例公开的第一种雷达测试标定系统的结构示意图,为了便于理解,图中将待检测雷达示出,需要说明的是,待检测雷达不属于雷达测试标定系统结构,本文中的待检测雷达均为待检测的车用毫米波雷达。如图1所示,雷达测试标定系统可以包括:

接收天线101、发射天线102、下变频组件103,上变频组件104、时域分析测试设备105、频域分析测试设备106、目标回波模拟设备107和控制主机108。

其中,接收天线101与下变频组件103的一端连接;下变频组件103的另一端分别与时域分析测试设备105的第一接收端、频域分析测试设备106的第一接收端和目标回波模拟设备107的第一接收端连接;控制主机108的第一控制端分别与时域分析测试设备105的第二接收端、频域分析测试设备106的第二接收端和目标回波模拟设备107的第二接收端连接;回波模拟设备107的发送端与上变频组件104的一端连接,上变频组件104的另一端与发射天线102连接。

在工作状态下,下变频组件103通过接收天线101接收待检测雷达的射频发射信号,并对射频发射信号进行下变频,将下变频处理后的射频发射信号分别发送给时域分析测试设备105、频域分析测试设备105和目标回波模拟设备107;时域分析测试设备105在控制主机108所发送的时域测量控制信号控制下对下变频处理后的射频发射信号进行时域分析测试;频域分析测试设备106在控制主机108所发送的频域测量控制信号控制下对下变频处理后的射频发射信号进行频域分析测试;目标回波模拟设备107在控制主机108所发送的回波模拟控制信号控制下利用下变频处理后的射频发射信号生成雷达目标回波信号,并将雷达目标回波信号发送给上变频组件104;上变频组件104对雷达目标回波信号进行上变频处理,并将上变频处理后的雷达目标回波信号通过所述发射天线102发射出去,以方便待检测雷达接收上变频处理后的雷达目标回波信号。

其中,待检测雷达发送的射频发射信号为高频信号,为了便于对射频发射信号进行相应分析处理,需要首先对射频发射信号进行下变频处理,得到对应射频发射信号的中频信号。因此,接收天线101需要连接下变频组件103。相应的,目标回波模拟设备107生成的雷达目标回波信号为中频信号,该雷达目标回波信号需要经过上变频处理,变成高频信号后才能经过发射天线102反馈给待检测雷达。因此,发射天线102连接上变频组件104。

时域分析测试设备105用于对经过下变频组件103的下变频处理的射频发射信号进行时域的参数测量和分析,并将得到的时域参数发送给控制主机108,以使得控制主机108判断待检测雷达的时域参数是否符合要求,以及是否需要对待检测雷达进行相应的参数调整。

频域分析测试设备106用于对经过下变频组件103的下变频处理的射频发射信号进行频域的参数测量和分析,并将得到的频域参数发送给控制主机108,以使得控制主机108判断待检测雷达的频域参数是否符合要求,以及是否需要对所述待检测雷达进行相应的参数调整。

目标回波模拟设备107可以实现对目标距离,相对速度,以及目标回波幅度的模拟。可以用于对待检测雷达的测距,测速,幅度检测性能进行评估,为待检测雷达的测距,测速,幅度检测精度标定工作提供有效数据。目标回波模拟设备107在生成雷达目标回波信号后,传送给上变频组件104,经过上变频处理后,由发射天线102辐射发出,使得待检测雷达能够接收到雷达目标回波信号。

雷达测试标定系统通过控制主机108进行相应测试和标定工作的控制。具体实现中,可以在控制主机108中进行预先程序设定,保证快速完成待检测雷达的测试和标定工作。

本实施例中,雷达测试标定系统通过时域分析测试设备和频域分析测试设备对待检测雷达的射频发射信号进行时域和频域的测试分析,通过目标回波模拟设备模拟不同距离、不同相对速度、不同回波幅度的雷达目标回波信号,验证待检测雷达的目标检测性能,能够根据测试和检测结果对待检测雷达进行参数标定,实现了同时对车用毫米波雷达进行测试分析和参数标定,符合高效性的生产要求。

图2为本实用新型实施例公开的第二种雷达测试标定系统的结构示意图,如图2所示,雷达测试标定系统可以包括:

接收天线101、下变频组件103、发射天线102、上变频组件104、时域分析测试设备105、频域分析测试设备106、目标回波模拟设备107、控制主机108。

其中,接收天线101、下变频组件103、发射天线102和上变频组件104的数量均为至少两个且数量相等。接收天线101和下变频组件103按照频段对应关系一一对应连接,发射天线102和上变频组件104按照频段对应关系一一对应连接。

其中,至少两个上变频组件104为不同频段的上变频组件,至少两个下变频组件103为不同频段的下变频组件。这里的不同频段可以包括但不限制为24GHz,77GHz,79GHz等频段。在本实用新型实施例的一种具体实施方式中,至少两个接收天线101和至少两个发射天线102固定设置,且按照频段不同分设在不同的方向。图2中以两组接收天线、发射天线、下变频组件和上变频组件为例示出。其中下变频组件A和下变频组件B为不同频段的下变频组件,上变频组件A和上变频组件B为不同频段的上变频组件。

雷达测试标定系统除上述各结构外,还可以包括设置有待检测雷达固定机构的转台201。

其中,转台201可水平旋转以调整待检测雷达的指向角度,待检测雷达固定设置在转台201上。转台201可以与控制主机108的第二控制端连接。控制主机108可以通过其第二控制端输出控制信号以控制转台201的旋转角度。由于待检测雷达固定设置在转台201上,转台201的旋转可以带动待检测雷达转动,即通过控制主机108可以控制待检测雷达的指向角度。通过转台201,可以实现对不同频段雷达的测试和标定。

本实用新型实施例的一种具体实施方式中,转台201可以为高精度转台,其上还可以设置调整待检测雷达的俯仰角度的运动机构,以实现同一待检测雷达不同角度的测试和标定。

如图2所示,在本实用新型实施例具体实施的过程中,雷达测试标定系统还可以包括:为转台201、接收天线101和发射天线102提供安装平台的微波暗箱202。特别地,转台201、接收天线101和发射天线102固定安装在微波暗箱202内部,为雷达测试标定系统提供无反射电磁环境。当然,需要说明的是,图2中示出了在接收天线101、下变频组件103、发射天线102和上变频组件104的数量均为两个时雷达测试标定系统中包括微波暗箱202,而在实际应用中,在接收天线101、下变频组件103、发射天线102和上变频组件104的数量均为其他数量(如1个、3个、4个等)时,也可为雷达测试标定系统提供微波暗箱202。

环境的干扰会对待检测雷达的功能和性能的测试产生影响,环境干扰信号会被待检测雷达误认为是目标回波信号,从而出现误判。本实施例中,微波暗箱202的作用是为电磁波传输提供无反射电磁环境,避免微波暗箱202内部的电磁波信号发射至微波暗箱202的内壁,经反射后干扰内部电磁信号,同时避免外部环境对系统的干扰。

在雷达测试标定系统中具有至少两组天线结构(包括接收天线和发射天线)和变频组件(包括上变频组件和下变频组件)时,通过转台201和转台201上运动机构的设置,一方面可实现同一待检测雷达的不同角度的测试和标定,如对于某一频段的待检测雷达,调整转台201,使待检测雷达对准与目标回波模拟设备108相连的上变频组件104和发射天线102,通过控制主机108中的软件设定,可以调整转台201上的运动机构以测试若干个角度(包括方位角和俯仰角)的待检测雷达的参数,用于对待检测雷达进行标定。另一方面,转台201可以用于调整待检测雷达的指向角度,以使不同频段的接收天线101和发射天线102安装在转台201的不同方向时,使不同频段的待检测雷达指向不同频段的测试天线,也即指向不同频段的接收天线101和发射天线102。其中,不同频段的接收天线101和发射天线102安装在转台201的不同方向上,既减少不同天线之间的信号干扰和物理干涉,又满足了一个微波暗箱和一个转台实现不同频段待检测雷达的测试需求。

图3为本实用新型实施例公开的第三种雷达测试标定系统的结构示意图,如图3所示,除上述实施例中公开的各设备外,雷达测试标定系统还可以包括:

第一选通开关301和第二选通开关302。

其中,不同频段的下变频组件103通过第一选通开关301与时域分析测试设备105的第一接收端、频域分析测试设备106的第一接收端和目标回波模拟设备107的第一接收端连接,不同频段的上变频组件104通过第二选通开关302与目标回波模拟设备107的发送端连接。第一选通开关301和第二选通开关302用于选通不同频段的变频组件(包括上变频组件和下变频组件),用于满足不同频段的待检测雷达的测试系统的切换。

具体的,不同频段链路之间可以通过第一选通开关301和第二选通开关302进行快速切换,切换操作可以采用人工或控制主机108的软件控制实现。在控制主机108控制实现第一选通开关301和第二选通开关302切换的实施例中,第一选通开关301和第二选通开关302均与控制主机108连接。

此外,在上述实施例具体实施的过程中,下变频组件103与时域分析测试设备105、频域分析测试设备106以及目标回波模拟设备107之间可以为可拆卸连接,则上变频组件104与目标回波模拟设备107之间为可拆卸连接。在测试某频段的雷达性能时,直接将对应测试频段的下变频组件103分别连接在时域分析测试设备105、频域分析测试设备106以及目标回波模拟设备107上;并将对应测试频段的上变频组件104对应的连接在目标回波模拟设备107上。本实施例中,由于下变频组件103与时域分析测试设备105、频域分析测试设备106以及目标回波模拟设备107之间可以为可拆卸连接,上变频组件104与目标回波模拟设备107之间为可拆卸连接,所以在实际使用时,可根据待检测雷达对应的频段,选择相应的变频组件实现对不同频段的待检测雷达进行测试和标定,操作迅速简便,满足雷达生产线高效性的要求。

需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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