车载雷达-便携式雷达测试节省装配时间

案例研究

车载雷达技术是先进驾驶辅助系统(ADAS)不可或缺的一部分,它不仅提升了操作便利性,还有助于挽救生命。连接 ADAS 的雷达模块必须在装配线上进行精准的验证,以确保能正常工作。

一家主要的汽车原始设备制造商(OEM)面临着这样的挑战:需要在其位于美国的一个大批量总装厂内,在产品装配过程中对雷达模块进行精准验证。为了确保制造出高品质的最终产品,他们精心设计了装配工艺。雷达模块的集成和测试是其中的一部分。在成熟的制造工艺中增加一个步骤,需要几个月的时间做准备,以便尽量减小这一变化对生产时间的影响。

该 OEM 厂商目前使用的雷达模块有两个不同的工频,因此进一步增加了测试难度。有些车型在车身前后部都安装了 77 GHz 模块,前面的模块用于碰撞预警和紧急制动,后面的则是用于智能停车辅助和近场导航。此外,大多数车型在车身两侧和后部还安装了 24 GHz 雷达传感器,用于提供盲点预警和追尾检测。

挑战:尽早测试以避免成本高昂的返工

车载雷达需要安装五个传感器:四个短距离天线传感器,每个保险杠的两端各安装一个;一个远距离天线传感器,安装在前保险杠后方。这些传感器全部需要进行测试,而确定它们工作正常的唯一方法是在已知距离上验证每个传感器的输出。关键的测量包括频谱平坦度、线性度和相位噪声测量。

由于 OEM 使用的雷达传感器灵敏度极高,因此为了确保高品质性能,必须对其进行精准的测量。举例来说,一旦安装出现极小的误差,就有可能导致灵敏度降低 3 dB,使得雷达模块的探测距离缩短 30%,导致其无法给 ADAS 提供有用信息。具体到这家OEM 厂商而言,他们在美国工厂生产的各种车型 均采用了独特的安装支架、保险杠组件和蒙皮,这些都可能对雷达性能产生不利影响。

在尝试实施雷达测试时,他们又遇到了另一个挑战:装配线上部署的自动化技术既有优势,也有缺点。先进的装配技术可以确保正确且精确地安装雷达传感器。然而,每个机器人系统,尤其是焊接机器人,可能会给雷达测量造成电磁干扰(EMI)。过去,质量工程师需要花费好几天的时间寻找并解决杂散发射问题,因此影响到生产运营的速度。

挑战:

• 在装配线上更高效地测试雷达装置

• 验证 24 GHz 和 77 GHz雷达模块的传输性能

• 消除车间杂散 EMI 所导致的装配线停工

解决方案:

• 使用 26.5 GHz 的Keysight FieldFox手持式微波分析仪(N9918A)测量雷达和EMI 信号

• 使用 OML WR12 谐波混频器(60 至 90 GHz)对 77 GHz 信号进行下变频

结果:

• 测试时间大幅缩短• 识别并隔离 EMI 源,避免长达几天的定期停机

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