車用雷達模擬器

R&S AREG800A 汽車雷達回波產生器

R&S AREG800A 汽車雷達回波產生器

探索 R&S AREG800A 如何革新汽車雷達測試,支援 4GHz 頻寬、專利短距模擬與 QAT100 電子角度產生,從研發 HiL、整車 ViL 到產線 EoL,提供最全面的動態目標模擬解決方案,加速自動駕駛實現。
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詳細介紹

R&S AREG800A 汽車雷達回波產生器
定義自動駕駛測試的未來標準

從研發驗證到產線量產,為 ADAS 與自動駕駛提供最先進的動態目標模擬與訊號產生平台

 

隨著汽車工業大步邁向 SAE Level 3 及以上的自動駕駛(AD)與先進駕駛輔助系統(ADAS),車輛對周遭環境感知的精確度要求已達到前所未有的高度,雷達感測器作為車輛的「雙眼」,必須在全天候條件下精準偵測物體的速度、距離與角度,然而傳統的道路實測(Road Testing)不僅成本高昂、耗時,且難以在受控環境下重複再現危險的邊緣場景(Corner Cases),這已成為汽車產業邁向「零傷亡」(Vision Zero)願景的最大瓶頸。

R&S AREG800A 汽車雷達回波產生器 正是為解決此一挑戰而生,它不僅僅是一台測試儀器,更是一個能將真實道路環境「搬進」實驗室的強大模擬平台,作為 Rohde & Schwarz 雷達測試產品組合的核心,R&S AREG800A 採用創新的模組化設計,能夠產生多個具有獨立距離、徑向速度(都卜勒效應)和雷達散射截面(RCS)的動態人工物體(Artificial Objects)。



R&S AREG800A 汽車雷達回波產生器
 

為什麼 R&S AREG800A 對產業至關重要? 它解決了三大核心難題:

  • 極致的靈活性與仿真度:
    透過與 R&SQAT100 天線陣列的結合,它是市面上少數能進行電子式角度模擬的解決方案,消除了機械移動的延遲與震動,實現了對複雜橫向移動物體(如車輛切入 Cut-in)的精確模擬。
  • 覆蓋全生命週期:
    從早期的晶片研發、感測器驗證,到整車級的硬體迴路(HiL)與車輛迴路(ViL)測試,乃至於最終的量產線校準(EoL),AREG800A 均能提供量身打造的配置。
  • 縮短上市時間(TTM):
    透過支援開放模擬介面(OSI)與主流模擬軟體(如 IPG CarMaker, AVL, Vector 等)的無縫整合,開發者能在實驗室中快速迭代演算法,大幅減少昂貴的道路測試里程。


R&S AREG800A 汽車雷達回波產生器:具備直觀觸控介面,是現代雷達測試系統的強大核心,支援從 24 GHz 到 81 GHz 的全頻段測試。
 

解決方案特色:突破物理限制的模擬技術

R&S AREG800A 的設計理念在於「不妥協的性能」,其核心特色涵蓋了射頻性能、物體產生能力以及系統整合性,重新定義了雷達測試的邊界。

動態多目標產生與極致頻寬

面對高解析度成像雷達(Imaging Radar)的需求,頻寬是關鍵,R&S AREG800A 支援高達 4 GHz 的瞬時頻寬(透過軟體升級可達 5 GHz),這涵蓋了當前及未來 77 GHz 與 79 GHz 車用雷達的所有需求,確保能測試極高解析度的短距雷達(SRR)。

  • 獨立參數控制:
    系統可產生多個動態物體,每個物體都擁有獨立且可變的距離、速度(都卜勒頻移)和雷達散射截面(RCS),這表示您可以同時模擬前方慢速行駛的卡車與快速接近的摩托車。
  • 大量物體模擬:
    當配置多個前端時,單台 AREG800A 最多可同時產生 32 個獨立的動態人工物體,足以構建出擁擠的城市交通場景。

革命性的極短距離模擬技術(Air Gap)

傳統的回波產生器受限於內部延遲線的物理長度,往往難以模擬近距離物體(例如 10 公尺以內),然而,對於自動緊急煞車(AEB)等安全功能,近距離偵測至關重要。

  • 類比與數位混合技術:
    R&S AREG800A 結合了類比延遲線(用於 < 17m 的短距離)與數位延遲技術。
  • 專利 Air Gap 技術:
    針對 FMCW 雷達,R&S AREG800A 擁有一項獨特專利,能夠將最小模擬物體距離數位化縮減至「空氣間隙」(Air Gap)值,即被測雷達(RUT)與測試前端之間的物理距離。這意味著,即使在實驗室中,您也能模擬物體「貼在」保險桿上的極限情境,這是驗證防撞系統不可或缺的能力。


突破物理極限:R&S AREG800A 能夠模擬極短距離目標,透過專利技術實現低至 Air Gap 的物體產生,精確驗證短距雷達性能;圖中顯示 Doppler Heatmap 以及多個極近距離目標(0.5m - 1.0m)的測試結果圖。
 

與 R&SQAT100 結合的電子式角度模擬


當 R&S AREG800A 與 R&SQAT100 先進天線陣列 結合時,測試能力將提升到全新的維度,R&SQAT100 是一個擁有高達 96 個發射天線和多個接收天線的前端模組。
 
  • 無機械移動:
    傳統測試依賴機械手臂移動目標,速度慢且容易產生震動,QAT100 透過電子切換天線,能瞬間改變物體的方位角(Azimuth)和俯仰角(Elevation)。
  • 複雜橫向場景:
    這種技術能模擬高速橫向移動的物體(如十字路口橫越的車輛),或多個物體從不同角度同時接近,完全不受機械慣性限制。這對於符合 Euro NCAP 的複雜場景測試至關重要。

開放介面與強大的 HiL/ViL 整合力

為了適應快速變化的測試生態系,R&S AREG800A 內建了專用的 HiL 協同處理器,並支援 ASAM OSI(Open Simulation Interface 標準。

  • 即時封閉迴路:
    透過乙太網控制,場景更新率可快於 0.15 毫秒(甚至低至 0.03 毫秒),確保了硬體迴路測試中的即時性與同步性。
  • 生態系整合:
    它能與 Vector CANoe、IPG CarMaker、AVL DRIVINGCUBE™ 等業界標準工具無縫對接,將虛擬模擬軟體中的物體列表即時轉換為射頻訊號。

支援 6G 與 ISAC 的未來擴充性

R&S AREG800A 的頻率範圍不僅限於 77 GHz。透過更換前端(如 R&SFE44S),它能支援 FR2 頻段(24 GHz 至 44 GHz),這使得它成為研究 6G 聯合通訊與感測(JCAS / ISAC 的理想平台,協助學術界與電訊營運商驗證下一代網路感知物理世界的能力。

解決方案應用:全方位的測試覆蓋

R&S AREG800A 的靈活架構使其能夠應用於汽車雷達開發的每一個階段,從晶片設計到整車驗證。

研發階段:感測器性能驗證與校準

在雷達感測器的開發初期,工程師需要驗證其射頻指標(RF KPIs)。

  • EIRP 與頻寬測量:
    透過 R&S AREG800A 的中頻(IF)輸出介面,可以連接 R&S NRP8S(N) 功率感測器來精確測量等效全向輻射功率(EIRP),或連接 R&S FSW 訊號及頻譜分析儀來分析佔用頻寬與訊號品質,這確保了雷達符合 ETSI 等法規標準。
  • 天線場型測量:
    結合 R&S ATS1500C 緊縮場天線測試室(CATR),AREG800A 可作為目標模擬源,在緊湊的暗室中創造出遠場(Far-field)條件,這對於校準高階 4D 成像雷達的天線陣列至關重要。


結合 R&S AREG800A 與 R&SATS1500C 暗室,為 4D 成像雷達提供精確的遠場校準與性能驗證環境;圖中為R&S AREG800A 與 R&SATS1500C 暗室以及 R&SFSW 分析儀連接的系統配置圖。
 

系統整合:硬體迴路(HiL)仿真測試

當雷達被整合到 ADAS 控制單元(ECU)時,需要驗證演算法的決策邏輯。

  • 虛擬場景注入:
    模擬軟體(如 IPG CarMaker)產生虛擬交通場景,透過 OSI 介面傳送給 AREG800A,AREG800A 隨即產生相應的射頻回波訊號給雷達感測器。
  • 閉迴路驗證:
    雷達接收訊號後,ECU 做出反應(如煞車),該反應回傳給模擬軟體,形成閉迴路,這讓工程師能在實驗室中安全地測試「鬼探頭」、「前車急煞」等高風險場景。

整車驗證:車輛迴路(ViL)測試

在車輛開發後期,需要在整車層級驗證 ADAS 功能。

  • 虛擬道路測試:
    將車輛放置在滾動底盤測功機(Dyno)上,前方部署 R&S AREG800A 與 QAT100 天線陣列。車輛在測功機上「行駛」,雷達則接收由 QAT100 發出的動態訊號。
  • 抗震動優勢:
    由於 QAT100 不依賴機械移動,因此不受車輛在測功機上行駛時產生的震動影響,確保了測試的穩定性與重複性。這是 AVL DRIVINGCUBE™ 解決方案的核心技術之一。

抗干擾測試(Interference Testing)

隨著雷達數量的激增,雷達間的干擾成為嚴峻挑戰。

  • 干擾注入:
    R&S AREG800A 允許在中頻(IF)端注入干擾訊號,結合 R&S SMW200A 向量訊號產生器R&S Pulse Sequencer 軟體,可以模擬各種複雜的干擾源(如 CW, FMCW, PMCW),驗證雷達的抗干擾演算法與強健性。


汽車雷達抗干擾測試配置:利用 R&SSMW200A 產生干擾訊號,並透過 R&S AREG800A 疊加至目標回波中,驗證感測器的抗擾性能,圖中為顯示 R&S AREG800A 與 R&SSMW200A 連接進行干擾測試的配置圖。
 

產業應用與客製化矩陣

R&S AREG800A 採用高度模組化的設計,能夠根據不同客戶的需求進行靈活配置,下表展示了針對不同產業角色的推薦配置:


應用領域

客戶類型

推薦配置與前端組合

關鍵優勢

晶片與感測器研發 (R&D Characterization)

晶片供應商 (Tier 2)
雷達製造商 (Tier 1)

AREG800A + mmWave Frontend (AREG8-81S)
選配:ATS1500C 暗室

提供極高的射頻訊號品質與精確度,支援 4 GHz 以上頻寬,適合基礎性能驗證與天線場型量測。

複雜場景與演算法驗證 (HiL Validation)

雷達製造商 (Tier 1)
車廠 (OEM)

AREG800A + QAT100 Antenna Array
選配:模擬軟體 (Vector/IPG)

利用 QAT100 的電子掃描能力,模擬多目標、橫向移動等複雜交通場景,無需機械手臂。

整車級功能驗證 (ViL / Homologation)

車廠 (OEM)
檢測認證機構

AREG800A + Multiple QAT100s
整合於測功機 (Dyno)

抗震動設計,支援多角度、大視野 (FoV) 的動態模擬,能在實驗室重現 Euro NCAP 測試場景。

產線末端測試 (Production EoL)

雷達製造商 (Tier 1)

R&SAREG-P Series (P1/P2/P3)
專用量產型號

針對產線優化的精簡版,支援平行測試 (Parallel Testing),極大化產能並降低測試成本。

6G / ISAC 研究 (Advanced Research)

學術研究機構
電信營運商

AREG800A + FE44S Frontend
(24-44 GHz)

支援 FR2 頻段,具備靈活的頻率轉換能力,適用於通訊與感測融合技術的前瞻研究。

其他解決方案:完善您的雷達測試生態系

除了旗艦級的 R&S AREG800A,還提供一系列互補的解決方案,以滿足不同場景的需求:

R&S RadEsT:雷達基礎測試儀 (Radar Essential Tester)

針對維修中心、車輛檢測站或基本的產線檢查,R&S RadEsT 是一款輕量化、高性價比的選擇。

  • 便攜設計: 體積小巧,內建多組天線,可模擬固定距離與速度的目標。
  • 自檢功能: 具備自我診斷能力,確保測試結果的可靠性。
  • 無線測試: 支援空中下載 (OTA) 測試,可驗證雷達的 EIRP 與基本功能,是產線末端或售後服務的理想工具。

R&S ATS1500C:緊縮場天線測試室 (CATR)

專為汽車雷達設計的緊湊型暗室,透過精密的反射面設計,能在極短的物理距離內創造出高品質的「靜區」(Quiet Zone),模擬遠場測試條件。它是高精度 4D 雷達校準與性能驗證的最佳搭檔。

R&S AREG-P 系列:量產專用模擬器

專為大規模生產線設計,R&S AREG-P 系列(如 P1, P2, P3)去除了研發階段不必要的複雜功能,專注於速度、穩定性與平行測試能力。它能與自動化手臂結合,在極小的佔地面積內完成雷達的校準與功能測試。

資源下載與技術支援

為了協助您更深入了解 R&S AREG800A 及其應用,我們提供了豐富的技術文件供您下載參考。

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