End-of-Line-CATR-Testsystem für Radarsensoren

Präzise Bandendeprüfung von Radarsensoren mit hohem Durchsatz und flexiblen Prüfszenarien

Automatisierte Prüfung und Kalibrierung massengefertigter Radarsensoren für den Einsatz in Fahrzeugen. Das präzise Testsystem trägt zur hohen Sicherheit radarbasierter Fahrerassistenzsysteme bei.

Anwendungsbereich Radarsensor EOL-Tests

Der Bandende (End-of-Line, EOL)-Prüfstand für massengefertigte automotive Radarsensoren ist erforderlich, um die Funktionsfähigkeit fertig assemblierter Baugruppen zu prüfen und innerhalb einer besonders kompakten und reflexionsarmen Absorberkammer mittels Radarziel-Simulation automatisiert zu kalibrieren. Die Messung von Betriebsparametern der Radarsensoren (Radar under Test, RUT) und ihre Kalibrierung erfolgt in einem definierten Prüfablauf, bei dem der Radarsensor mittels hochpräziser Antriebe um sein Abstrahlungszentrum in horizontaler und vertikaler Richtung gedreht wird.

CATR-Testmethodik

Die von der dSPACE GmbH in Kooperation mit NOFFZ Technologies GmbH entwickelte Testlösung ermöglicht präzise, zuverlässige und effiziente Tests beliebiger automotiver Radarsensoren und benötigt nur eine kleine Stellfläche. Sie basiert auf der CATR (Compact Antenna Test Range)-Methodik, mit der die Kalibrierung von Sensoren mit großem Fernfeldabstand in einem besonders kompakten Aufbau durchgeführt werden kann. Das Testsystem ist deshalb speziell für die Kalibrierung moderner Radarsensoren wie 4D-Radare und bildgebende Radare geeignet.

Die CATR-EOL-Testlösung kombiniert die industrieerprobten Spitzenlösungen zweier anerkannter Anbieter:

NOFFZ Technologies:

  • Kompakte, zuverlässige Testsysteme zur teil- oder vollautomatisierten Bandendeprüfung von Radarsensoren inklusive Kalibrierung
  • Messkammern mit hoher Reflexionsunterdrückung und Analyse der Absorptionseigenschaften
  • Unterschiedliche Automatisierungslösungen für verschiedene RUT-Handling-Optionen und präzise, reproduzierbare Positionierung des RUTs während der Messung
  •  Nahtlose Integration in bestehende Produktionsinfrastrukturen
  • Globaler Systemintegrator – Experten in Test und Automatisierung stehen für Engineering, Produktion und Service in den internationalen Niederlassungen zur Verfügung

dSPACE:

  • Hochpräzise, langzeitstabile Radarzielsimulatoren für die Radarbänder 23 – 26 GHz und 75 – 82 GHz
  • Verarbeitungsbandbreite von bis zu 5 GHz
  • Montage-Gruppe aus CATR-Spiegel und Radarzielsimulator mit optimaler Quiet-Zone für störungsfreie Messungen
  • Zuverlässiger Innovationsführer mit weltweiter Präsenz und Beratung für Over-the-Air-Radartestlösungen

Der Prüfling bzw. RUT wird dem Testsystem manuell oder per Roboter in die durch einen Lichtvorhang geschützte Prüflingsaufnahme gelegt. Dort erfolgen die Fixierung des Sensors, die Kontrolle des Sensor-Typs mittels Barcode sowie die Kontrolle der Sensorlage. Anschließend werden die elektrischen Anschlüsse mechanisch kontaktiert, der Senor in die Absorberkammer bewegt und die Absorberkammer mittels Absorberschott verschlossen.

In der Absorberkammer befindet sich ein Roboter, der die Relativbewegung um dessen Abstrahlzentrum ausführt, ein Reflektor mit einer parabolischen Oberflächenkontur sowie die Sende-/Empfangsantenne eines Zielsimulators im Fokussierungszentrum des Reflektors.

Der Reflektor bündelt dabei die vom Radarsensor emittierten Radarwellen und lenkt sie auf die Empfangsantenne des Zielsimulators um. Der Radarzielsimulator prägt den Radarwellen Ziele auf und returniert die so manipulierten Wellen als Echos über den Reflektor an den Prüfling. Die dabei entstehende ebene Wellenfront ist unabhängig von der sensorspezifischen Fernfeldentfernung, weswegen mittels CATR-Methodik eine kompakte Bauform anstelle einer sehr großen Testkammer (häufig über 10 m Länge) ermöglicht wird.

Während der Prüfung und Kalibrierung des Radarsensors wird dieser horizontal (Azimut) und vertikal (Elevation) um dessen Abstrahlzentrum gedreht, wodurch das Antennendiagramm mit dessen Leistungspegeln im jeweiligen Winkel erfasst wird. Dabei werden die Sende- und Empfangsantenne des Radarsensors charakterisiert und vermessen. Funktionale Ergebnisse wie korrekt erkannte Ziele und deren Eigenschaften können als Testresultate ausgegeben werden, ebenso wie die Erfassungscharakteristik des jeweiligen Prüflings.

Vorteile des EOL-CATR-Radar-Testsystems

  • Automatisierte Bandendeprüfung von Radarsensoren
  • Kompakte Bauform dank 3GPP-konformer CATR-Methodik​​​​​​​1
  • Schnelle Rüstzeiten beim Wechsel des zu prüfenden Radarsensor-Typs mittels Schnellwechseladapter
  • Validierung des gesamten Radarübertragungskanals (Antennen und Elektronik) per Over-the-Air-Ansatz
  • Bis zu vier gleichzeitige Testziele (Same Direction of Arrival)
  • Echtzeitsimulation von Radarzielen mit parametrierbaren Entfernungen, Geschwindigkeiten und Größen
  • Programmierbare, reproduzierbare Tests
  • Kalibrierung von 3D- und bildgebenden 4D-Radarsensoren durch Bandbreite bis zu 5 GHz
  • Optimiertes RUT-Handling mittels parallel ausgeführter RUT-Aufnahmen für beschleunigten Testdurchsatz

1) Das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) vereint mehrere Organisationen zur Entwicklung von Telekommunikationsstandards.

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