Messungen im E-Band NXP und Cubtek entwickeln 4D-Bildgebungsradar für Fahrzeuge

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Antennen für Millimeterwellen mit mehr als 77 GHz und integrierte Transceiver-Chips: Die von NXP und Cubtek entwickelte Plattform für 4D-Bildgebungsradar wird mit Messtechnik von Rohde & Schwarz vermessen.

Bei komplexen Verkehrssituationen sind Autofahrer auf Elektronik angewiesen, um die Umgebung des Fahrzeugs zu detektieren. Vor allem mit Blick auf autonom fahrende Fahrzeuge spielt die Radartechnik eine wichtige Rolle. In Zukunft kommt das Frequenzband mit 77 GHz zum Einsatz. Ein 4D-Bildgebungsradar als Sensormodul nimmt Entfernung, Geschwindigkeit, Horizontalwinkel und Vertikalwinkel auf.

Die meisten konventionellen Radarsysteme, die heute auf dem Markt sind, können entweder gar keine vertikalen Winkel erfassen oder verfügen hierfür nur über sehr begrenzte Sensorfähigkeiten. Das 4D-Bildgebungsradar stellt gegenüber solchen herkömmlichen Systemen einen Quantensprung im Hinblick auf die horizontale und vertikale Winkelauflösung dar – es wird eine Winkelauflösung von nahezu einem Grad bei einer Winkelgenauigkeit von 0,1 Grad erzielt.

Validierung von Millimeterwellen äußerst wichtig

Diese Leistungssteigerung ist darauf zurückzuführen, dass das 4D-Bildgebungsradar wesentlich mehr Antennenkanäle bietet. Während herkömmliche Radarsysteme meist auf einer Architektur mit drei Sende- und vier Empfangsantennen basieren, können bildgebende Radare das mehrfache Transceiver-Volumen erreichen.

4D-Bildgebungsradare benötigen Antennen für Millimeterwellen mit mehr als 77 GHz sowie integrierte Transceiver-Chips. Deshalb sind der Test von Millimeterwellen-Antennen, des IC-Adapter-Designs und Validierung von Millimeterwellen eine äußerst wichtige Rolle.

Sende- und Empfangsantennenkanäle für 77 GHz

Jetzt haben sich Cubtek und NXP Semiconductors zusammengeschlossen und eine 4D-Bildgebungsradar-Plattform zu entwickeln. Die Chipsatzlösung für bildgebende Radare von NXP besteht aus dem Flaggschiff-Radarprozessor S32R45 und dem RFCMOS-Radar-Transceiver TEF82XX der zweiten Generation. Sie unterstützt zwölf Sende- und 16 Empfangsantennenkanäle für 77 GHz. Sie lassen sich per MIMO auf 192 virtuelle Antennenarrays erweitern.

Durch die Optimierung der hochauflösenden Algorithmen kann eine Winkelauflösung von weniger als ein Grad erreicht und so die Leistung des 4D-Bildgebungsradars verbessert werden. Bei der Entwicklung des 4D-Bildgebungsradars entschied sich Cubtek für den R&S ZVA40 Netzwerkanalysator und den R&S ZVA-Z90 Millimeterwellenkonverter von Rohde & Schwarz, um im E-Band zu messen.

Die Oszilloskop-Serien R&S RTO6 und R&S RTP können die Demodulationsbandbreite von FMCW-Signalen analysieren. Der exklusive selbstentwickelte ASIC des Unternehmens unterstützt mit seinem geringen Rauschen und seiner hohen Leistung die optimale Messtechnik für die Forschung und Entwicklung bei Automotive-Radar.

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