一种毫米波雷达模拟器的制作方法

本申请涉及雷达，特别涉及一种毫米波雷达模拟器。

背景技术：

1、在自动驾驶领域，毫米波雷达常用于感知车辆周围环境，毫米波雷达具有全天候的特点，大规模虚拟通道的4d毫米波雷达，大大提升了毫米波雷达对物体的探测能力。

2、毫米波雷达的核心技术主要有芯片、天线、馈线和算法程序，由于雷达芯片的技术保密、封装等因素，在对雷达进行设计、验证时，难以准确的对雷达链路进行量化分析。

技术实现思路

1、本申请提供了一种毫米波雷达模拟器，其优点是便于毫米波雷达的信号链路量化计算和验证。

2、本申请的上述目的是通过以下技术方案实现的，一种毫米波雷达模拟器，包括发射天线、接收天线、低噪声放大器、混频器、高隔离功分器、滤波器、示波器和射频信号源，其中，

3、所述射频信号源用于产生周期性扫频信号并输出至倍频器；

4、所述倍频器用于将输入的扫频信号转化为毫米波频段信号；

5、所述高隔离功分器与倍频器的输出端连接，用于将输入的信号分为两个部分，一部分输出至发射天线，另一部分输出至混频器；

6、所述发射天线用于将毫米波信号发出；

7、所述接收天线用于接收回波信号；

8、所述低噪声放大器与接收天线连接，用于将信号进行放大；

9、所述混频器与低噪声放大器和高隔离功分器连接，用于将两路信号进行混频获得差频信号；

10、所述滤波器与混频器的输出端相连；

11、所述示波器与滤波器的输出端相连，用于对差频信号进行采集记录。

12、进一步的，所述倍频器的输出采用wr12波导与所述高隔离功分器相连接。

13、进一步的，所述高隔离功分器具有两个输出口，两个输出口之间设有隔离件或隔离结构。

14、进一步的，所述接收天线和低噪声放大器输出口之间采用wr12波导法兰连接。

15、进一步的，所述发射天线和接收天线为微带天线、波导天线、波导缝隙天线和透镜天线中的任意一种。

16、进一步的，所述滤波器包括依次连接的高通滤波器、第二低噪声放大器和低通滤波器。

17、进一步的，所述高通滤波器的频率不低于雷达的最小中频频率；所述低通滤波器的频率不高于雷达的最大中频频率。

18、进一步的，射频信号源和倍频器的开启时间不晚于示波器开始采集时间，示波器的采集持续时间不小于n个调频信号的周期，n值取64,128,256,512,1024,2048中任意一个。

19、综上所述，本申请的有益效果是：根据雷达方程可以得到发射天线到接收天线的信号功率变化，同时信号源提供的信号功率为仪器设定，另信号传递过程中，各个模块的插入损耗已知，结合一维fft点数，二维fft点数，以及窗函数引入的信号系数，可计算得信号功率。根据信号源提供的信号的信噪比，以及各个功能模块带入的噪声系数，可获得系统信噪比，结合计算所得信号功率，推出噪声功率。

20、由于天线是最终产品所用天线，经过仪器测试后可获得其增益值等，带入上述理论进行计算。通过模块的更换对比实验，达到量化关键环节的参数变化对最终指标的影响，最终实现信号强度和信噪比的准确计算，优化雷达性能参数的目的。

21、本申请各模块之间均通过接口连接，易实现不同参数模块之间的更换，以此来研究参数变化对整体的影响更换不同天线，可验证天线的影响。

22、本申请可通过弯波导的调整，来调整收发天线的距离，测试天线之间的隔离度对系统信噪比的影响。

23、本申请能够实现高通滤波器的灵活切换，将小于最小大探测距离的目标信号和噪声进行合适的衰减；

24、本申请能够实现的低通滤波器灵活切换，将超过最大探测距离的目标信号和噪声进行合适的衰减。

25、本申请每个模块都可以用仪器测量、量化，便于量化计算脉冲宽度、采样点数、采样误差以及热噪声等被引入雷达系统后的修正系数。

技术特征：

1.一种毫米波雷达模拟器，其特征在于，包括发射天线、接收天线、低噪声放大器、混频器、高隔离功分器、滤波器、示波器和射频信号源，其中，

2.根据权利要求1所述的毫米波雷达模拟器，其特征在于，所述倍频器的输出采用wr12波导与所述高隔离功分器相连接。

3.根据权利要求1所述的毫米波雷达模拟器，其特征在于，所述高隔离功分器具有两个输出口，两个输出口之间设有隔离件或隔离结构。

4.根据权利要求1所述的毫米波雷达模拟器，其特征在于，所述接收天线和低噪声放大器输出口之间采用wr12波导法兰连接。

5.根据权利要求1所述的毫米波雷达模拟器，其特征在于，所述发射天线和接收天线为微带天线、波导天线、波导缝隙天线和透镜天线中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的毫米波雷达模拟器，其特征在于，所述滤波器包括依次连接的高通滤波器、第二低噪声放大器和低通滤波器。

7.根据权利要求6所述的毫米波雷达模拟器，其特征在于，所述高通滤波器的频率不低于雷达的最小中频频率；所述低通滤波器的频率不高于雷达的最大中频频率。

8.根据权利要求1所述的毫米波雷达模拟器，其特征在于，射频信号源和倍频器的开启时间不晚于示波器开始采集时间，示波器的采集持续时间不小于n个调频信号的周期，n值取64,128,256,512,1024,2048中任意一个。

技术总结
本申请公开了一种毫米波雷达模拟器，包括发射天线、接收天线、低噪声放大器、混频器、高隔离功分器、滤波器、示波器和射频信号源，其中，射频信号源用于产生周期性扫频信号并输出至倍频器；倍频器用于将输入的扫频信号转化为毫米波频段信号；高隔离功分器与倍频器的输出端连接，用于将输入的信号分为两个部分，一部分输出至发射天线，另一部分输出至混频器；所述低噪声放大器与接收天线连接；混频器与低噪声放大器和高隔离功分器连接，用于将两路信号进行混频获得差频信号；所述滤波器与混频器的输出端相连；示波器与滤波器的输出端相连，用于对差频信号进行采集记录。本申请优点是便于毫米波雷达的信号链路量化计算和验证。

技术研发人员：潘雷,马亮,孙成新,郭振
受保护的技术使用者：南京奥联智驾科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23