一种雷达等效辐射功率和辐射方向图的测试系统及方法与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种雷达等效辐射功率和辐射方向图的测试系统及方法。

背景技术：

77ghz毫米波雷达由于它的全天候特性和对速度的敏感性，是adas乃至无人驾驶系统中不可或缺的传感器。毫米波雷达相对于其他传感器具有作用距离远，分辨率高，抗干扰能力强等优点。77ghz毫米波雷达的工作频段为76ghz～81ghz，该频段的波长在4mm，在如此高的频率下，pcb制版厂的加工工艺，pcb的有效介电常数，板材厚度，镀铜粗糙度等因素都对天线性能有较大影响。为了可以准确的评估雷达天线的性能指标，常见测试方法为同轴探针和波导探针激励的方法进行天线性能测试。但探针成本较高且易损坏，而且只能测试水平和俯仰为零度的方向图，该方法有时不能准确评估天线的性能，在水平角度偏差时，不能准确测试该偏差角上的另一位面的方向图。另一问题是77ghz毫米波雷达天线目前都是微带形式，用波导或同轴探针测试与直接雷达芯片激励测试结果之间也会存在偏差，因为天线与射频芯片之间存在匹配问题。因此设计了一种可以间接反映天线s参数的有源测试与雷达方向图测试。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种雷达等效辐射功率和辐射方向图的测试系统及方法，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供了一种雷达等效辐射功率和辐射方向图的测试系统，系统包含暗室、控制系统、暗室上料口、伺服系统、电源系统，所述伺服系统包含两台中型机器人a和b和一台小型机器人c，两个中型机器人交替通过上料口上下料与测试，小型机器人c携带角反射器和喇叭天线，根据测试需求由控制系统调整某个测试部件的对准。

优选的，所述暗室设置有人员进出的屏蔽门以及放置测试雷达的暗室上料口和控制线连出口。

优选的，所述暗室内部布置有伺服系统和吸波材料。

优选的，所述控制系统为计算机。

优选的，所述电源系统为直流开关电源。

s参数与方向图测试原理为：在远场条件下，法线方向上进行雷达与频谱仪进行交互，自动测试出频率与幅值的关系，进而评估出系统最佳的工作频段；通过最佳工作频段，再测试不同频点在不同俯仰角度下的天线辐射方向图。基于上述原理及架构，本发明提供一种雷达等效辐射功率和辐射方向图的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：

a.在控制系统进行测试计划的创建，设置等效辐射功率以及辐射方向图为需要执行的测试项；

b.两个机械手臂都初始化后，机械手臂a停留在上料口，在机械手臂a的槽位上装入雷达1；

c.开始测试，控制系统通过机械手臂a验证雷达1连接正常后，控制机械手臂a转入暗室进行测试，同时控制系统根据测试项的设置将机械手臂a和小型机器人c上的喇叭天线调整到预设的位置，然后将系统标定指令发送到dut进行测试，测试出幅值与频率的关系后，将数据保存到excel表格中；

d.控制系统控制机械手臂进行雷达方向图测试，参数设置中，可控制机械手臂俯仰角，进行水平方向图测试，同样可控制水平方向角进行俯仰方向图测试；

e.控制系统输出雷达1的测试报告；

f.循环操作进行批量雷达天线性能测试。

控制系统输出雷达的测试报告具体方法如下：

(1)、确定雷达最佳工作的频段；(2)、确定雷达最佳频段处的最大eirp；(3)、确定射频天线增益；(4)、输出雷达不同角度的频谱仪接收幅值；(5)、通过链路计算得出天线增益，雷达的eirp。

本发明的有益效果是：

1、可测试空间任意一点的eirp，任意角度的天线方向图；

2、多机械手臂可快速进行量产雷达天线性能测试；

3、通过电脑和精密电机控制的伺服系统的动作，误差小，精度高，稳定性好；

4、使用机械手臂和机器人控制雷达及视频系统在暗室的动作，避免人员频繁进出测试场；

5、双机械手臂可轮换进行测试，节约了安装、通讯检测及测完后取下雷达的时间，提高了效率。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的暗室示意图。

图2是本发明的机器人第一示意图。

图3是本发明的机器人第二示意图。

图4是本发明的扫频设置界面图。

图5是本发明的设置需要测试的发射通道界面图。

图6是本发明的方向图测试水平方向图(theta)和俯仰方向图(phi)的起始角度、终止角度、角度步进的设置界面图。

图7是本发明的测试结果图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，一种毫米波雷达角度分辨率测试系统，系统包含暗室1、控制系统2、暗室上料口3、伺服系统4、电源系统5，伺服系统4包含两台中型机器人a和b和一台小型机器人c，两个中型机器人交替通过上料口3上下料与测试，小型机器人c携带角反射器和喇叭天线，根据测试需求由控制系统2调整某个测试部件的对准。

本实施例中，暗室1设置有人员进出的屏蔽门以及放置测试雷达的暗室上料口3和控制线连出口。

本实施例中，暗室1内部布置有伺服系统4和吸波材料。

本实施例中，控制系统2为计算机。

本实施例中，电源系统5为直流开关电源。

一种雷达等效辐射功率和辐射方向图的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：

a.在控制系统进行测试计划的创建，设置“等效辐射功率以及辐射方向图”为需要执行的测试项；其中，辐射方向图测试设置包括：设置起始频率、设置终止频率、设置扫频点数、设置发射通道、设置水平扫描角度、设置俯仰扫描角度。如图4所示，这个是扫频设置的起始频率、终止频率、扫频点数，扫频点数决定扫频步进，点数越多，步进越小。

b.两个机械手臂都初始化后，机械手臂a停留在上料口，在机械手臂a的槽位上装入雷达1；

c.开始测试，控制系统通过机械手臂a验证雷达1连接正常后，控制机械手臂a转入暗室进行测试，同时控制系统根据测试项的设置将机械手臂a和小型机器人c上的喇叭天线调整到预设的位置，然后将系统标定指令发送到dut进行测试，测试出幅值与频率的关系后，将数据保存到excel表格中；

d.控制系统控制机械手臂进行雷达方向图测试，参数设置中，可控制机械手臂俯仰角，进行水平方向图测试，同样可控制水平方向角进行俯仰方向图测试；

e.控制系统输出雷达1的测试报告，包括：1、给出雷达最佳工作的频段；2、给出雷达最佳频段处的最大eirp；3、给出射频天线增益；4、输出雷达不同角度的频谱仪接收幅值；5、通过链路计算得出天线增益，雷达的eirp。

f.循环操作进行批量雷达天线性能测试。

综上所述，本发明的优点如下：

1、可测试空间任意一点的eirp，任意角度的天线方向图，测试辐射方向图时，在扫描角度设置中，有centerangle的设置项，通过该项设置可以测试不同角度的方向图；

2、多机械手臂可快速进行量产雷达天线性能测试；

3、通过电脑和精密电机控制的伺服系统的动作，误差小，精度高，稳定性好；

4、使用机械手臂和机器人控制雷达及视频系统在暗室的动作，避免人员频繁进出测试场；

5、双机械手臂可轮换进行测试，节约了安装、通讯检测及测完后取下雷达的时间，提高了效率。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。