車用雷達測試暗室

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R&S ATS1500C 車載雷達測試暗室 | 高精度 CATR 遠場量測與 4D 雷達驗證

R&S ATS1500C 車載雷達測試暗室 | 高精度 CATR 遠場量測與 4D 雷達驗證

Rohde & Schwarz R&S ATS1500C 是專為 77/79 GHz 車載雷達設計的 CATR 天線測試系統，具備 30cm 靜區與 3D 定位器，支援 4D 成像雷達研發、EIRP 量測及抗干擾測試，小巧機身提供實驗室級的精準遠場模擬環境。
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詳細介紹

R&S ATS1500C 車載雷達測試暗室
高精準度 CATR 天線量測系統

針對 77 GHz/79 GHz 與新世代 4D 成像雷達研發驗證，提供小佔地面積的極致遠場測試環境

隨著自動駕駛技術從 Level 2 向 Level 3 甚至全自動駕駛（AD）邁進，車載雷達感測器作為「車輛之眼」，其性能與可靠性已成為道路安全的關鍵基石，在先進駕駛輔助系統（ADAS）中，雷達必須在各種惡劣天氣下精確偵測物體，這推動了雷達技術向更高頻率（76-81 GHz）、更高解析度的方向發展。

特別是 4D 成像雷達（4D Imaging Radar） 的興起，這類雷達結合了更高的角解析度與方位角、俯仰角的大視野（Field of View, FOV），這代表雷達感測器需要更大的天線孔徑（Antenna Aperture）來實現更佳的性能，然而這對測試環境提出了嚴峻的挑戰。

產業面臨的測試難題：
傳統的「直接遠場（Direct Far-Field）」測試方法受到物理定律的限制，根據夫朗和斐（Fraunhofer）距離公式，隨著頻率提高（如 77 GHz）和天線孔徑增大，所需的遠場測試距離會急劇增加，對於一個孔徑較大的 4D 雷達，直接遠場測試可能需要超過 10 公尺的測試距離，這不僅需要建造巨大的電波暗室，增加了高昂的基礎設施成本，長距離空氣傳輸造成的路徑損耗也會導致量測精準度下降，難以進行可重複的精確量測。

R&S ATS1500C 正是為解決此一難題而生，它採用了先進的 緊湊型天線測試範圍（Compact Antenna Test Range, CATR） 技術，透過一個精密設計的鍍金拋物面反射器，ATS1500C 能夠在極短的物理距離內，將球面波轉換為高品質的平面波，從而在一個非常緊湊的箱體內模擬出完美的遠場條件。

R&S ATS1500C 的重要性在於它打破了空間與精度的矛盾，它將原本需要巨大空間的測試場景，濃縮在佔地僅約 1.3 平方公尺的移動式機櫃中，這使得研發實驗室、Tier 1 供應商以及 OEM 車廠能夠在有限的實驗室空間內，對高性能雷達進行包括天線方向圖量測、EIRP（有效全向輻射功率）驗證、抗干擾測試以及校準等關鍵任務，作為未來車載雷達測試的黃金標準，ATS1500C 確保了感測器在離開生產線前，能夠達到最嚴苛的安全與性能標準。



R&S ATS1500C 車載雷達測試暗室
 

解決方案特色

R&S ATS1500C專為滿足汽車產業對高精度、高重複性測試的需求而設計，以下是該系統的核心特色：

獨家 CATR 技術與高品質靜區 (Quiet Zone)

ATS1500C 的核心在於其獲得專利的 CATR 反射器。

  • 精密拋物面反射器：
    內部搭載一個大型鍍金反射器，表面經過精密拋光，極度光滑，能最小化靜區內的波紋（Ripple），這對於高頻訊號的完整性至關重要。
  • 優化的邊緣設計：
    反射器邊緣採用滾邊（Rolled edges）設計，經過優化以確保反射後的準直波束功率分佈均勻，避免邊緣繞射效應影響測試結果。
  • 30公分超大靜區：
    機櫃尺寸緊湊在 77 GHz 下，它能產生直徑達 30 公分 的高品質靜區（Quiet Zone），可以容納並精確測試具有大孔徑天線的現代 4D 成像雷達或大型 MIMO 雷達陣列，這是許多同級產品無法企及的規格。
 

R&S ATS1500C 內部結構圖，展示了精密 CATR 反射器如何創造出 30 公分的高品質靜區，適用於大孔徑 4D 雷達測試。
 

高精度 3D 傾斜定位器 (3D Tilt-Tilt Positioner)

為了模擬雷達在車輛行駛中的真實動態，ATS1500C 配備了專門設計的高速、高精度定位器。

  • 模擬真實路況：
    採用獨特的傾斜-傾斜（Tilt-Tilt）設計，雙軸可獨立或聯合運作，能讓雷達待測物（DUT）以圓周運動方式擺動，確保 DUT 的極化方向和距離始終與饋源天線（Feed Antenna）對齊。
  • 超越 4D 雷達的解析度：
    定位器的角解析度與重複性遠優於目前市面上的 4D 成像雷達需求，確保測試系統本身不會成為誤差來源，提供最值得信賴的量測數據。
  • 無鬼影設計：
    定位器與吸波材料佈局經過精心設計，消除了測試腔體內可能產生的鬼影目標（Ghost Targets），確保目標模擬的純淨度。

極致的溫控測試能力

車用電子必須經歷嚴苛的環境考驗，ATS1500C 提供了一個革命性的溫控測試選配（R&S ARC-TEMP）。

  • 無需移動 DUT： 傳統環境測試往往需要將雷達移至單獨的溫箱，但 ATS1500C 允許在暗室內直接進行溫度循環測試。
  • 寬廣溫度範圍： 支援從 -40 °C 到 +85 °C 的極端溫度測試。
  • RF 透明外殼： DUT 被放置在一個由特殊 RF 透明材料製成的圓頂外殼內，透過外部熱流設備進行加熱或冷卻。這種設計確保了在改變溫度的同時，對 RF 輻射特性的影響微乎其微，實現了「在不同溫度下自動化量測 3D 輻射場型」的高效流程。

緊湊且可移動的設計

  • 小佔地面積：
    整個系統的尺寸約為 0.90 m x 1.99 m x 1.53 m，佔地僅約 1.3 平方公尺。
  • 高機動性：
    配備滾輪可輕鬆推過標準實驗室門，無需特殊的吊裝或拆卸即可在不同實驗室間移動，極大化了設備利用率。
  • 高屏蔽效能：
    儘管體積小，卻提供了 > 90 dB 的屏蔽效能，確保測試不受外部訊號干擾。

解決方案應用

R&S ATS1500C 不僅僅是一個硬體箱體，它是構建完整雷達測試系統的核心平台，結合 R&S AREG800A 目標模擬器與其他高階儀器，可支援多種關鍵應用：

汽車雷達研發驗證與特性分析

在研發階段，工程師需要驗證雷達晶片或模組的射頻性能。

  • 天線場型量測：
    利用 CATR 提供的遠場條件，精確繪製雷達天線的 3D 輻射場型，分析主瓣、旁瓣特性。
  • EIRP 量測：
    結合 R&S NRP8S/SN 功率感測器，可精確量測雷達的有效全向輻射功率（EIRP），這是評估雷達探測距離與覆蓋能力的關鍵指標，ATS1500C 消除了路徑損耗的不確定性，使 EIRP 量測更加準確。

R&S ATS1500C 結合 R&S AREG800A 與功率感測器，構成完整的 EIRP 量測與目標模擬系統。
 

抗干擾測試 (Interference Testing)

隨著道路上雷達數量的增加，雷達間的相互干擾成為安全隱患。

  • 模擬複雜場景：
    透過將 R&S AREG800A（車載雷達回波產生器）與 R&S SMW200A（向量訊號產生器）連接至 ATS1500C，可以在暗室內模擬複雜的交通場景。
  • 干擾訊號注入：
    系統可產生多個動態目標，同時疊加各種形式的干擾訊號（如 CW、FMCW、PMCW 干擾），測試雷達在真實干擾環境下的抗干擾能力與偵測穩定性。

合規性認證測試

  • 法規標準：
    系統支援 ETSI（歐洲）和 FCC（美國）等法規要求的帶內（In-band）預合規測試。
  • 頻譜分析：
    結合 R&S FSW 訊號與頻譜分析儀，可進行頻譜發射遮罩（SEM）、雜散發射等合規性量測。

校準與生產線終端測試

感測器校準：利用高精度的定位器與穩定的目標模擬，ATS1500C 可作為參考環境，為雷達感測器進行幾何校準與 RF 校準，確保量產前的設計品質。

產業應用與客製化矩陣

R&S ATS1500C 的設計考量了汽車供應鏈中不同角色的需求，從最上游的晶片設計到最終的車輛整合。

產業角色

應用場景

解決方案優勢

推薦配置

Tier 2 (雷達晶片供應商)

晶片 RF 性能驗證、參考設計測試、EIRP/相噪分析

提供極致純淨的遠場環境，驗證晶片極限性能，支援 4D 成像雷達晶片開發。

ATS1500C + AREG800A + FSW + SMW200A

Tier 1 (雷達模組製造商)

模組驗證、天線場型量測、溫控測試、抗干擾測試

一站式完成從常溫到極端溫度的 RF 性能驗證，確保模組符合 OEM 規範。

ATS1500C (含 ARC-TEMP 溫控選配) + AREG800A + NRP8S

OEM (汽車製造商)

供應商雷達選型評估、入料檢驗、全車 ADAS 功能驗證前的感測器確認

獨立驗證供應商規格，確保感測器整合至車輛後的安全性與可靠性。

ATS1500C + AREG800A

測試實驗室 & 認證機構

ETSI/FCC 法規認證、第三方性能評估

符合國際標準的測試環境，支援多種頻段與極化方式，具備高重複性。

ATS1500C + FSW + 通用饋源天線 (60-90 GHz)

客製化選配：

  • 頻率擴展：
    除了標準的 77/79 GHz，透過通用饋源天線（R&S ARC-FX90）可支援 60 GHz 至 90 GHz 頻段，涵蓋全球主要雷達頻段。
  • 極化測試：
    新型饋源天線包含正交模傳感器（Orthomode Transducer），可同時存取垂直與水平極化訊號，大幅提升測試效率。

其他解決方案

若您的需求超出 ATS1500C 的範疇，或是需要針對特定階段的測試方案，Rohde & Schwarz 亦提供全方位的雷達測試產品線：

  • R&S AREG800A 車載雷達回波產生器：
    作為 ATS1500C 的最佳搭檔，AREG800A 是業界最強大的目標模擬器。它能生成多個具有獨立距離、速度（都卜勒）、RCS 和角度的動態人造目標。支援從研發到硬體迴路（HIL）及整車迴路（ViL）的各個測試階段。 (了解更多：請參閱 AREG800A 產品頁面)
  • R&S QAT100 進階天線陣列：
    針對需要模擬複雜交通場景的應用，QAT100 採用電子轉向天線陣列技術，無需機械移動即可模擬橫向移動的目標。結合 AREG800A，可構建強大的 HIL 測試系統，驗證 ADAS 演算法。 (了解更多：請參閱 QAT100 產品頁面)
  • R&S RadEsT 車載雷達必要測試儀：
    專為生產線終端（EOL）測試與維修中心設計的輕量化解決方案。它能提供基本的目標模擬與校準功能，體積小巧，適合大規模部署於產線或售後服務站。
  • R&S ATS1800C 5G NR mmWave 測試室：
    若您的測試需求包含 5G 通訊或更高頻段的毫米波應用，ATS1800C 提供了更大的靜區（40 cm）與更廣的頻率覆蓋（隨選），同樣採用 CATR 技術。


R&S 完整的 OTA 測試暗室家族，ATS1500C專為車載雷達量身打造，兼具精準度與緊湊性。
 

資源下載

為了協助您更深入了解 R&S ATS1500C 及其在車載雷達測試中的應用，我們整理了以下技術文件供您下載參考：

產品型錄 (Brochure)

應用指南 (Application Note / Card)

技術規格 (Specifications)

在 奧創系統科技，我們不只提供單點設備，我們構建的是全域的整合思維。

從企業場域的精密佈局，到專案交付時的軟硬體協同，我們始終貫徹確保每一個節點、每一條訊號，都在最嚴苛的標準下，達成完美的系統共振。

實際系統配置將因應您的測試應用、規範、場地限制及待測物特性而有所不同。如需深入規劃與系統或軟硬體選配搭配建議，請聯繫「奧創團隊」，我們擁有豐富的系統整合經驗，隨時準備為您提供最專業的配置建議與技術支援。

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