在過去數(shù)年中，汽車?yán)走_的應(yīng)用越來越廣泛。這些汽車?yán)走_大大擴展了汽車的功能，而且這些雷達能夠探測周邊環(huán)境信息，從而使駕駛變得更加輕松、安全。汽車?yán)走_大多工作在60至90GHz頻帶內(nèi)，而這段頻率被稱之為E波段。

對于保險杠制造商而言，如何測量生產(chǎn)材料的屬性及其對雷達發(fā)射信號的影響顯得尤為重要。雷達通常放置在保險杠后面的某個位置，以垂直于保險杠或特定角度放置。因此，保險杠的厚度，材料屬性，油漆涂層，安裝角度等，都可能影響雷達信號的傳輸，因此這些參數(shù)都必須測量清楚。

在對保險杠的材料屬性進行測量之前，必須考慮幾個注意事項。首先，為了模擬影響雷達信號傳輸?shù)恼鎸嵀h(huán)境，應(yīng)進行空口(OTA)測試。其次，考慮到測量最終可能在產(chǎn)線上進行，該測試系統(tǒng)應(yīng)盡可能易于配置和使用，同時堅固耐用，能夠承受嚴(yán)苛的生產(chǎn)條件。

圖1. 汽車?yán)走_與保險杠相對位置示意圖

矢網(wǎng)與測試設(shè)置

ShockLineTM系列MS46522B矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的E波段解決方案(選件82或83)非常適合此類測量。它的簡單性，穩(wěn)定性和頻率范圍使其成為此類測量的理想選擇。ShockLineTM系列的MS46522B矢網(wǎng) E波段解決方案由小型集成接收器模塊和主機組成。前端的模塊通過1或5米電纜固定在機箱上，從而使其成為緊湊的，隨時可用的E波段矢網(wǎng)。前端混頻模塊是WR-12波導(dǎo)接口，可方便地與典型的波導(dǎo)設(shè)備(例如在OTA測量常用的喇叭天線等)相連接。

圖2.  E波段Shockline系列矢網(wǎng)

ShockLineTM系列 MS46522B——E波段VNA也可以通過編程和腳本進行遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)自動化測量。同時具有TCP/IP接口，支持LabView、Matlab、Python等編程開發(fā)。

表征保險杠材料屬性，僅需要進行簡單的S參數(shù)(S11，S12，S21和S22)測量。有別于傳統(tǒng)的傳導(dǎo)測量，這里只需要搭配合適的天線進行輻射測量即可。

圖3. E波段矢網(wǎng)測量保險杠材料示意圖

至于天線，需要注意下列事宜。首先，必須滿足遠(yuǎn)場條件才能進行相干測量?？紤]到工作頻率范圍，這很容易實現(xiàn)(在75 GHz，與天線大約4 cm的距離即可滿足遠(yuǎn)場條件）。除頻率外，天線的方向性還應(yīng)足夠高，以避免在材料邊緣發(fā)生色散。WR-12波導(dǎo)接口的天線（例如喇叭天線或增益更高的電介質(zhì)天線）可用于此類應(yīng)用。

校準(zhǔn)測量

與矢網(wǎng)的常規(guī)測量一樣，都必須對矢網(wǎng)進行校準(zhǔn)，才能獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。這些OTA測量所使用的校準(zhǔn)方法是LRM (Line-Reflect-Match)法，我們將使用反射平面進行反射校準(zhǔn)，一條用于傳輸校準(zhǔn)的線，以及匹配負(fù)載。為了簡化校準(zhǔn)流程，提高校準(zhǔn)準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，校準(zhǔn)件將在端口間由一塊簡單的金屬板組成，垂直放置時形成反射，旋轉(zhuǎn)成45度時進行匹配校準(zhǔn)。

圖4. LRM校準(zhǔn)示意圖

測量

校準(zhǔn)后，就可以測量S參數(shù)了。如圖5所示，將樣本材料放置于兩個天線端口中間位置，即可進行S參數(shù)的幅度以及相位測量了。

圖5. 測量設(shè)置示意圖

S參數(shù)結(jié)果即可反映保險杠材料對于雷達信號的反射率以及雷達信號的衰減程度(圖6)。若添加了時域門選件，可以去除外部反射影響，從而獲得更精確的結(jié)果。