Test der Auswirkungen von Interferenzen auf die Ziellisten

Entwickler und Hersteller von Radaren haben üblicherweise eigene Schnittstellen, über die sie auf die ZF-Daten und das FFT-Spektrum zugreifen können. Diese Schnittstellen basieren auf einer Hochgeschwindigkeits-Datenverbindung, da viele Rohdaten übertragen werden müssen. Eine CAN-Schnittstelle ist für derartige Datendurchsätze nicht ausgelegt, weshalb man nicht auf die ZF- und spektralen Daten zugreifen kann.

Benutzer oder Integratoren, die den Radarsensor testen möchten, haben in der Regel keinen Zugriff auf die ZF- oder spektralen Daten. Der Radarsensor stellt sich für ihre Tests als Blackbox dar. Sie müssen die über den CAN-Bus bereitgestellten Daten nutzen und können für ihre Störprüfungen „Ziellisten“ oder „Objektlisten“ nutzen. Der Störfestigkeitstest wird in diesem Fall etwas anders durchgeführt. Für den Störfestigkeitstest erzeugen sie mit einem Radar-Echo-Generator ein Referenzziel. Dabei sendet der Radar-Echo-Generator ein exakt definiertes Radarechosignal mit vorgegebener Entfernung, Dopplerverschiebung und Radarquerschnitt an den zu testenden Radarsensor.

Automotive-Radarsensoren

Bild 4: Der Automotive-Radar-Echo-Generator AREG100A und eine geschirmte Absorberkammer. Rohde & Schwarz

Der Radarsensor meldet dieses simulierte Radarechosignal in der gemessenen Entfernung und mit dem gemessenen Radarquerschnitt (RCS) über die CAN-Bus-Schnittstelle. Der RCS wird nun solange abgesenkt, bis der Radarsensor kein Ziel mehr detektiert. In einer abgeschirmten HF-Umgebung (zum Beispiel Absorberkammer) ergibt sich nun aus dem eingestellten RCS des Radar-Echo-Generators die Detektionsschwelle Pdr (Referenz-Detektionsschwelle) des Radarsensors. Nun wird ein zusätzliches Störsignal erzeugt, welches das Grundrauschen des Prüflings erhöht. Um die Detektionsschwelle in der gestörten Umgebung zu ermitteln, wird der Radarquerschnitt des Radar-Echo-Generators solange erhöht, bis der Radarsensor das Ziel erneut detektiert. Diese Detektionsschwelle wird Pdi genannt. Die Differenz zwischen der Detektionsschwelle Pdi im Störungsfall und dem Referenzpegel Pdr entspricht der Verringerung der Sensitivität in Dezibel in diesem konkreten Szenario.

Der Automotive-Radar-Echo-Generator AREG100A von Rohde & Schwarz ist in der Lage, Radarechosignale mit exakter Entfernung und hoher Dynamik zu erzeugen. Er kann in eine kompakte ATS1000-Absorberkammer integriert werden, um die Störfestigkeit von Automotive-Radarsensoren mithilfe zusätzlicher analoger Signalgeneratoren oder Vektorsignalgeneratoren vollautomatisch zu testen. Als Signalgeneratoren kommen je nach Anforderungen zum Beispiel Geräte aus den R&S-Familien SMA oder SMW infrage.

Automotive-Radarsensoren

Tabelle: Störsignal für 76 – 77 GHz Sensoren ETSI EN 301 091-2 V2.1.1 (2017)

Fazit

Aufgrund der schnell wachsenden Zahl der Automotive-Radarsensoren im Straßenverkehr wird das dafür vorgesehene Spektrum in den 24-, 77- und 79-GHz-Bändern von verschiedenen Sensor- und Signaltypen gleichzeitig verwendet. Als sicherheitsrelevante Komponenten müssen die Radarsensoren wechselseitige Interferenzen erkennen und vermeiden. Das kann zum Beispiel durch eine Variation der Sendesignale geschehen, um auch in einem dicht belegten Spektrum Radarechosignale detektieren, messen, auflösen und klassifizieren zu können. Wie die Messung des kommerziellen 77 GHz Radarsensors in Bild 3 zeigt, steigt der Rauschpegel eines 77-GHz-Automotive-Spektrums stark an, wenn ein Störsignal vorhanden ist. Es stehen Testlösungen zur Verfügung, mit deren Hilfe Entwickler und Integratoren die ordnungsgemäße Funktion ihrer Radare gemäß der Spezifikation auch in anspruchsvollen HF-Umgebungen sicherstellen können.

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