CN118209937A - 测试装置和暗室 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种测试装置和暗室,该装置应用于暗室中,该装置包括:直线形轨道,用于安装第一角反射器或通信系统的发射天线,第一角反射器或发射天线沿直线形轨道可移动;弧形轨道,用于安装第二角反射器,第二角反射器沿弧形轨道可移动;信号发射平台,用于安装雷达和通信系统的接收天线,直线形轨道向信号发射平台延伸,弧形轨道内凹的一侧朝向信号发射平台,信号发射平台被配置为可转动;数据分析装置,用于根据雷达接收的回波信号,对雷达进行性能测试,和/或,用于根据发射天线发射的信号以及接收天线接收的发射天线的信号,对通信系统进行空口OTA测试。本申请提供的测试装置和暗室,可以节约测试成本。
Description
技术领域
本申请涉及雷达测试领域,具体地,涉及一种测试装置和暗室。
背景技术
雷达作为一种重要的传感器,在自动驾驶、勘探等领域正发挥着越来越重要的作用。雷达可以发射雷达波,根据接收到的该雷达波从目标物体上反射回来的反射波,确定目标物体的位置,从而进行目标的识别和定位。通常,使用雷达性能的测试装置对雷达的测量范围、测量精度和分辨率等性能指标进行测试,以保证良好的雷达性能。
随着对雷达精度要求的提高,对雷达性能测试装置的要求也变得更高。然而,目前的测试装置所能够检测的雷达的性能数据不够全面,即雷达的各个性能数据需依赖不同的测试装置。如此,提高了测试装置的搭建成本、维护成本,从而提高了雷达性能的测试成本。
发明内容
本申请提供了一种测试装置和暗室,能够进行雷达和通信系统等不同设备的多种测试,可以节约测试成本。
第一方面,提供了一种测试装置,该测试装置应用于暗室中,该测试装置包括:直线形轨道,用于安装第一角反射器或通信系统的发射天线,第一角反射器或发射天线沿直线形轨道可移动;弧形轨道,用于安装第二角反射器,第二角反射器沿弧形轨道可移动;信号发射平台,用于安装雷达和通信系统的接收天线,直线形轨道向信号发射平台延伸,弧形轨道内凹的一侧朝向信号发射平台,信号发射平台被配置为可转动;数据分析装置,用于根据雷达接收的回波信号,对雷达进行性能测试,和/或,用于根据发射天线发射的信号以及接收天线接收的发射天线的信号,对通信系统进行空口OTA测试,其中,回波信号包括第一角反射器或第二角反射器接收雷达的发射信号所产生的信号,性能测试的参数包括以下至少一项:距离范围、距离分辨率、角度范围或角度分辨率。
在本申请中,通过在暗室中设置可转动的信号发射平台、直线形轨道和弧形轨道,从而通过信号发射平台的转动,使雷达朝向直线形轨道或弧形轨道,实现雷达各种不同的性能测试,可以提高雷达性能测试的效率,降低雷达测试的成本。此外,信号发射平台和直线形轨道还可以分别用于安装通信系统的接收天线和发射天线,以实现对通信系统的OTA测试,从而在一个暗室中通过上述测试装置即可实现雷达和通信系统等不同设备的多种测试,能够节约测试成本。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,直线形轨道、弧形轨道与信号发射平台设置于水平面上,信号发射平台在水平面上可转动,信号发射平台设置于直线形轨道和弧形轨道之间。
在本申请实施例中,直线形轨道、弧形轨道与信号发射平台设置于水平面上且信号发射平台设置于直线形轨道和弧形轨道之间,可以降低直线形轨道与弧形轨道之间的相互干涉,从而降低对测试的影响。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,雷达和接收天线分别安装在信号发射平台上相对的两侧。
如此,可以降低雷达和接收天线的结构干涉和信号干涉,从而降低结构干涉和信号干涉对测试的影响。另一方面,可以同时进行雷达朝向弧形轨道、接收天线朝向直线形轨道时的雷达性能测试和通信系统的OTA测试,能够提高测试的效率。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,直线轨道的直线方向与雷达的发射信号的中心轴线平行,且第一角反射器至雷达的发射信号的中心轴线的距离小于或等于2.5cm。
在本申请实施例中,通过控制直线形轨道与雷达的发射信号的中心轴线平行且直线形轨道上的第一角反射器与雷达的发射信号的中心轴线之间的距离在2.5cm范围内,可以尽可能避免第一角反射器移动至雷达的角度范围之外导致的雷达性能例如雷达距离范围、距离分辨率测试不准确的问题,从而提高雷达性能测试的准确性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,弧形轨道的圆心轴与雷达的发射信号的中心轴线垂直,且第二角反器至雷达的发射信号的中心轴线距离小于或者等于2.5cm。
在本申请实施例中,通过控制弧形轨道的圆心轴与雷达的发射信号的中心轴线垂直且弧形轨道上的第二角反器至雷达的发射信号的中心轴线距离在2.5cm范围内,可以尽可能避免第二角反射器移动至雷达的距离范围之外导致的雷达性能例如雷达角度范围、角度分辨率测试不准确的问题,从而提高雷达性能测试的准确性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,雷达设置于弧形轨道的圆心轴上。
如此,可以在第二角反射器至雷达距离相同的情况下,根据第二角反射器反射的回波信号对雷达进行性能测试例如角度范围、角度分辨率的测试等,可以提高雷达性能测试的准确性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,直线轨道包括第一直线形轨道,第一直线形轨道用于安装一个第一角发射器。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,直线形轨道还包括与第一直线形轨道相互平行的第二直线轨道,第二直线形轨道用于安装另一个第一角反射器,两个第一角反射器沿第一方向的距离d1满足:0≤d1≤d,其中,d=c/2B,c为光速,B为雷达的发射信号的带宽,第一方向为垂直于直线形轨道的直线方向的平面上的方向。
通过两个角反射器对雷达性能进行测试,可以提高雷达测试的效率。另一方面,将两个第一角反射器沿第一方向的距离控制在一定范围内,可以降低由于该距离过大对雷达性能测试的影响。例如,将两个第一角反射器沿第一方向的距离控制在一定范围内,可以近似认为两个角反射器在相同的方向上,从而能够更加准确地对雷达的性能例如距离分辨率进行测试。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,弧形轨道包括第一弧形轨道,第一弧形轨道用于安装一个第二角反射器。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,弧形轨道还包括与第一弧形轨道相互平行的第二弧形轨道,第二弧形轨道用于安装另一个第二角反射器,两个第二角反射器沿第二方向之间的距离d2满足:≤d2≤d,其中,d=c/2B,c为光速,B为雷达的发射信号的带宽,第二方向平行于弧形轨道的圆心轴。
通过两个角反射器对雷达性能进行测试,可以提高雷达测试的效率。另一方面,将两个第二角反射器沿第二方向的距离控制在一定范围内,可以降低由于该距离过大对雷达性能测试的影响。例如,将两个第二角反射器沿第二方向的距离控制在一定范围内,可以近似认为两个第二角反射器与雷达之间的距离相同,从而能够更加准确地对雷达的性能例如角度分辨率进行测试。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,信号发射平台还用于安装标定天线,标定天线为水平极化的天线,雷达的垂直维天线与水平面平行,标定天线与雷达沿第三方向之间的距离为雷达的发射信号的波长的N倍,第三方向平行于水平面且垂直于雷达的发射信号的中心轴线;数据分析装置,用于根据雷达和标定天线分别接收的回波信号,对雷达进行性能测试,其中,回波信号包括第二角反射器接收标定天线的发射信号所产生的信号。
在本申请实施例中,还可以通过设置水平极化的标定天线,并将雷达的垂直维天线与水平面设置为平行,以及设置标定天线与雷达沿第三方向之间的距离为雷达的发射信号的波长的N倍,从而可以利用雷达和标定天线分别接收的回波信号,对雷达进行性能测试例如垂直角度分辨率进行测试。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,直线形轨道、弧形轨道或信号发射平台中的至少一个在竖直方向上的位置可调整。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一角反射器、第二角反射器、发射天线、雷达或接收天线在竖直方向上的位置可调整。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,雷达为80GHz频段的毫米波雷达。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,直线形轨道的长度为3.7m,弧形轨道的半径为1.5m,弧形轨道的圆心角为180°。
第二方面,提供了一种暗室,暗室包括上述第一方面或者第一方面的任一种可能的实现方式中的测试装置,且测试暗室的长度和宽度分别为8m和4m。
附图说明
图1为本申请实施例提供的测试装置的示意图。
图2为本申请实施例提供的测试装置的局部示意图。
图3为本申请实施例提供的测试装置的局部示意图。
图4为本申请实施例提供的测试装置的局部示意图。
图5为本申请实施例提供的测试暗室的示意图。
附图标记:
测试装置100、直线形轨道110、弧形轨道120、信号发射平台130、数据分析装置140、第一角反射器151、第二角反射器152、雷达153、发射天线161、接收天线162、标定天线171,第一直线形轨道111、第二直线形轨道112、第一弧形轨道121、第二弧形轨道122。
具体实施方式
在本申请实施例的描述中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
本申请实施例中采用诸如“第一”、“第二”的前缀词,仅仅为了区分不同的描述对象,对被描述对象的位置、顺序、优先级、数量或内容等没有限定作用。本申请实施例中对序数词等用于区分描述对象的前缀词的使用不对所描述对象构成限制,对所描述对象的陈述参见权利要求或实施例中上下文的描述,不应因为使用这种前缀词而构成多余的限制。
本申请中,“上”、“下”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
图1为本申请实施例提供的测试装置100的示意图。测试装置100应用于暗室中,该测试装置100包括直线形轨道110、弧形轨道120、信号发射平台130和数据分析装置140。
直线形轨道110,用于安装第一角反射器151或通信系统的发射天线161,第一角反射器151或发射天线161沿直线形轨道110可移动。
弧形轨道120,用于安装第二角反射器152,第二角反射器152沿弧形轨道120可移动。
信号发射平台130,用于安装雷达153和通信系统的接收天线162,直线形轨道110向信号发射平台130延伸,弧形轨道120内凹的一侧朝向信号发射平台130,信号发射平台130被配置为可转动。
数据分析装置140,用于根据雷达153接收的回波信号,对雷达153163进行性能测试,和/或,用于根据发射天线161发射的信号以及接收天线162接收的发射天线161的信号,对通信系统进行空口(over the air,OTA)测试。
其中,回波信号包括第一角反射器151或第二角反射器152接收雷达153的信号所产生的信号,雷达153的性能测试的参数包括以下至少一项:距离范围、距离分辨率、角度范围或角度分辨率等。
在本申请中,信号发射平台130可转动,可以使雷达153朝向直线形轨道110或弧形轨道120时第一角反射器151或第二角反射器152接收雷达153的信号并生成回波信号以及向雷达153发送回波信号,和/或,使接收天线162朝向直线形轨道110时接收天线162接收发射天线161发射的信号。
为了减少外部环境干扰和多径效应,提高雷达153、通信系统等探测性能的测试准确性,通常需要模拟无回波和电磁屏蔽的工作环境,因此采用暗室测试环境进行测试。例如,暗室可以为吸波材料制成的封闭空间。
雷达153也可以称为探测器、探测装置或者无线电信号发送装置。其工作原理是通过发射雷达153信号(或者称为探测信号或雷达153波),并接收经过目标物体反射的回波信号,来探测相应的目标物体。
角反射器在雷达153检测领域广泛应用。角反射器通常是由多个金属面组成的刚性结构,入射电磁波信号可以在其内部产生多重内反射,从而产生回波信号并向雷达153反射回波信号,以便根据该回波信号确定雷达153的性能参数例如雷达153的距离范围、距离分辨率、角度范围和角度分辨率等。
距离范围可以是指雷达153能够识别到目标的距离范围。即,雷达153能够识别目标的最大探测距离和最小探测距离之间的范围为雷达153的距离范围。
距离分辨率可以是指同一方向的两个目标之间能够被雷达153区分出来的最小距离。即,雷达153分辨两个近距离目标的能力。距离分辨率与雷达153发射信号的脉冲宽度有关。雷达153发射信号的脉冲宽度愈窄,雷达153的距离分辨率越高。
当同一方向上两个目标的回波信号的时间间距在一个脉冲宽度内时,两个回波信号由于形成同时散射,导致回波信号相连在一起而无法区分,进而两个目标无法被区分。该两个目标无法被区分的情况下,所对应的最大距离即为距离分辨率。
在本申请中,第一角反射器151可以在直线形轨道110上移动。在第一角反射器151移动的过程中,雷达153向第一角反射器151发射信号,第一角反器151接收雷达153的信号并向雷达153反射回波信号,数据分析装置140根据雷达153所接收的回波信号对雷达153的性能例如距离范围、距离分辨率进行测试。
角度范围,也可以是指雷达153的视场角(field of view,FOV),表示雷达153能够识别到目标的角度范围。即,以雷达153为顶点,以目标可以被雷达153识别到的最大范围的两条边缘所构成的夹角。FOV一般可以包括水平FOV(水平角度范围)和垂直FOV(垂直角度范围)。
角度分辨率是指对距离相同方向不同的两个目标之间可以被雷达153区分出来的最小角度。角度分辨率包括水平角度分辨率和垂直角度分辨率。角度分辨率与雷达153发射信号的波束宽度有关,雷达153发射信号的波束越窄,雷达153的角度分辨率越高。
当与雷达153的距离相同、方向不同的两个目标,雷达153接收二者的回波信号的时间间隔大于或等于时宽时,雷达153能够区分两个目标。当二者的回波信号的时间间隔小于时宽时,在时域上两个信号混叠在一起,难以区分两个目标。
在本申请中,第二角反射器152可以在弧形轨道120上移动,在第二角反射器152的移动过程中,雷达153向第二角反射器152发射信号,第二角反器152接收雷达153的信号并向雷达153反射回波信号,数据分析装置140根据雷达153所接收的回波信号对雷达153的性能例如角度范围、角度分辨率进行测试。
由于通信系统发射机和接收机之间的信息传输依赖接口实现,发射机和接收机在空气中的传输接口即为空中接口(空口)。OTA测试是为了评估通信系统的空口性能,通常来讲,主要包括两个主要指标:一个是发射机的性能,即把信息发送出去的能力如总辐射功率;一个是接收机的性能,即接收信号的能力如接收灵敏度。
在一些实施例中,测试装置100可以用于测试发射机的性能,如发射机的总辐射功率。
在一些实施例中,测试装置100还可以用于测试接收机的性能,如接收机的接收灵敏度。例如,可以通过测试的发射机的性能,利用互逆性远离推算接收机的性能。
在本申请实施例中,发射机配置有发射天线161,接收机配置有接收天线162。例如,发射机可以为基站,接收机可以为终端设备如手机。
在本申请实施例中,对雷达153进行性能测试和对通信系统进行OTA测试的数据分析装置140可以集成在一起,或者也可以单独设置。
示例性地,可以采用雷达数据分析装置对雷达153的性能进行测试,雷达数据分析装置可以获取雷达153接收的回波信号,基于回波信号确定雷达153的性能测试参数。
示例性地,可以采用矢量网络分析仪对通信系统进行OTA测试,矢量网络分析仪可以获取发射天线161和/或接收天线162的数据,从而实现通信系统的OTA测试。例如,可以获取发射天线161在每个点上的邻道泄露比例,从而确定发射天线161整体的邻道泄露比例。
在本申请中,通过在暗室中设置可转动的信号发射平台130、直线形轨道110和弧形轨道120,从而通过信号发射平台130的转动,使雷达153朝向直线形轨道110或弧形轨道120,实现雷达153各种不同的性能测试,可以提高雷达153性能测试的效率,降低雷达153测试的成本。此外,信号发射平台130和直线形轨道110还可以分别用于安装通信系统的接收天线162和发射天线161,以实现对通信系统的OTA测试,从而在一个暗室中通过上述测试装置100即可实现雷达153和通信系统等不同设备的多种测试,能够节约测试成本。
在本申请的一些实施例中,如图1所示,直线形轨道110、弧形轨道120与信号发射平台130设置于水平面上,信号发射平台130在水平面上可转动,信号发射平台130设置于直线形轨道110和弧形轨道120之间。
也就是说,直线形轨道110、弧形轨道120与信号发射平台130位于水平面的同一条直线上。直线形轨道110的延长线与信号发射平台130之间的连线、以及弧形轨道120与信号发射平台130之间的连线所构成的夹角α可以为180°。
在本申请实施例中,直线形轨道110、弧形轨道120与信号发射平台130设置于水平面上且信号发射平台130设置于直线形轨道110和弧形轨道120之间,可以降低直线形轨道110与弧形轨道120之间的相互干涉,从而降低对测试的影响。
可选地,直线形轨道110的延长线与信号发射平台130之间的连线、以及弧形轨道120与信号发射平台130之间的连线所构成的夹角可以为其他角度,例如90°或270°。
在本申请的一些实施例中,雷达153和接收天线162分别安装于信号发射平台130上的相对的两侧。
例如,信号发射平台130上可以包括两个安装位,一个安装位用于安装雷达153,另一个安装位用于安装接收天线162,两个安装位分别位于信号发射平台130上的相对的两侧。例如,信号发射平台130的转动轴和两个安装位的中心在水平面上的投影在一条直线上。
作为示例,在信号发射平台130设置于直线形轨道110和弧形轨道120之间时,还可以将雷达153朝向弧形轨道120、接收天线162朝向直线形轨道110,同时进行雷达153的性能测试例如角度范围的测试、角度分辨率的测试以及通信系统的OTA测试。然后再将信号发射平台130转动180°左右,将雷达153朝向直线形轨道110,进行雷达153的距离范围、距离分辨率等性能的测试。
如此,可以降低雷达153和接收天线162的结构干涉和信号干涉,从而降低结构干涉和信号干涉对测试的影响。另一方面,可以同时进行雷达153朝向弧形轨道120、接收天线162朝向直线形轨道110时的雷达153性能测试和通信系统的OTA测试,能够提高测试的效率。
在本申请的一些实施例中,直线轨道110的直线方向与雷达153的发射信号的中心轴线平行,且第一角反射器151至雷达153的发射信号的中心轴线的距离小于或等于2.5cm。
第一角反射器151在直线形轨道110移动时,其移动轨迹平行于雷达153的发射信号的中心轴线,第一角反射器151至雷达153的发射信号的中心轴线的距离为固定值且小于或等于2.5cm。
在该实施例中,在垂直于雷达153发射信号的中心轴线的平面上,以中心轴线为中心,距离中心轴线的2.5cm范围内存在第一角反射器151的至少一部分。
作为示例,当直线形轨道110、弧形轨道120与信号发射平台130设置于水平面上时,沿竖直方向,第一角反射器153至雷达153的发射信号的中心轴线的距离为2cm。第一角反射器152的移动轨道可以位于雷达153的发射信号的中心轴线的下方,或者也可以位于雷达153的发射信号的中心轴线的上方。
雷达153在发射信号时,沿着雷达153的发射信号的中轴线的方向上的能量最大,由此向外能量逐渐减弱。为了避免直线形轨道110的第一角反射器151在移动过程中移动至雷达153的角度范围外,从而导致无法准确测试雷达153的性能参数例如最小探测距离,因此,可以在第一角反器在直线轨道上移动时,使得第一角反射器151与雷达153的中轴线的距离为一个固定值,该固定值小于或等于2.5cm。
在本申请实施例中,直线形轨道110的直线方向也可以称为直线形轨道110的延伸方向或长度方向。
在本申请实施例中,通过直线形轨道110与雷达153的发射信号的中心轴线平行且直线形轨道上的第一角反射器151与雷达153的发射信号的中心轴线之间的距离在2.5cm范围内,可以尽可能避免第一角反射器151移动至雷达153的角度范围之外导致的雷达153性能例如雷达153距离范围、距离分辨率测试不准确的问题,从而提高雷达153性能测试的准确性。
在本申请的一些实施例中,弧形轨道120的圆心轴与雷达153的发射信号的中心轴线垂直,且第二角反器152至雷达153的发射信号的中心轴线距离小于或者等于2.5cm。
第二角反射器152在弧形轨道120移动时,其移动轨迹的圆心轴与雷达153的发射信号的中心轴线垂直,且第二角反射器152至雷达153的发射信号的中心轴线的距离为固定值且小于或等于2.5cm。
在该实施例中,在垂直于雷达153发射信号的中心轴线的平面上,以中心轴线为中心,距离中心轴线的2.5cm范围内存在第二角反射器152的至少一部分。
作为示例,当直线形轨道110、弧形轨道120与信号发射平台130设置于水平面上时,沿竖直方向,第二角反射器152至雷达153的发射信号的中心轴线的距离为2cm。第二角反射器152的移动轨道可以位于雷达153的中轴线的下方,或者也可以位于雷达153的中轴线的上方。
在本申请实施例中,通过控制弧形轨道120的圆心轴与雷达153的发射信号的中心轴线垂直且弧形轨道120上的第二角反152器至雷达的发射信号的中心轴线距离在2.5cm范围内,可以尽可能避免第二角反射器152移动至雷达153的距离范围之外导致的雷达性能例如雷达角度范围、角度分辨率测试不准确的问题,从而提高雷达性能测试的准确性。
在本申请的一些实施例中,雷达153设置于弧形轨道120的圆心轴上。
将雷达153设置于弧形轨道120的圆心轴上,可以使得第二角反射器152在弧形轨道120上移动时,第二角反射器152至雷达153的距离始终相等。
如此,可以在第二角反射器152至雷达153距离相同的情况下,根据第二角反射器152反射的回波信号对雷达153进行性能测试例如角度范围、角度分辨率的测试等,可以提高雷达153性能测试的准确性。
图2和图3为本申请实施例提供的测试装置100的局部示意图。下面结合图2和图3对测试装置100进行进一步介绍。
在本申请的一些实施例中,直线轨道包括第一直线形轨道111,第一直线形轨道111用于安装一个第一角发射器151。
作为示例,雷达153和第一角反射器151之间的距离为D1时,雷达153接收的回波信号的强度大于或等于一定阈值,在直线形轨道110上继续移动第一角反射器151以增大第一角反射器151与雷达153之间的距离,雷达153接收的回波信号的强度小于一定阈值,该距离D1则可以作为雷达153能够识别目标的最大探测距离,即距离范围的上限。
雷达153在直线形轨道110上与第一角反射器151之间的距离为D2时,雷达153接收的回波信号的强度大于或等于一定阈值,在直线形轨道110上继续移动第一角反射器151以减小第一角反射器151与雷达153之间的距离,雷达153无法正常接收到回波信号如接收的回波信号的强度小于该一定阈值,该距离D2可以作为雷达153能够识别目标的最小探测距离,即距离范围的下限。
例如,第一角反射器151可以在第一直线形轨道111上由靠近雷达153向远离雷达153的方向移动。第一角反射器151向远离雷达153的方向移动过程中,雷达153开始无法接收到回波信号或接收的回波信号的强度小于一定阈值;继续向远离雷达153的方向移动第一角反射器151至第一位置时,雷达153接收的回波信号的强度大于或等于该一定阈值,此时,可以将在第一位置与雷达153之间的距离作为雷达153的最小探测距离。第一角反射器151继续向远离雷达153的方向移动至第二位置,雷达153接收到的回波信号的强度小于另一阈值时,可以将第二位置与雷达153之间的距离作为雷达153的最大探测距离。
可选地,第一角反射器151在第一直线形轨道111上也可以由远离雷达153向靠近雷达153的方向移动。
在一些实施例中,雷达信号的回波强度可以采用雷达散射截面积(radar crosssection)来表示。例如,测量雷达的最大探测距离时,对应的RCS阈值可以为26分贝平方米(dbsm);测量雷达的最小探测距离时,对应的RCS阈值可以为32dbsm。
在本申请的一些实施例中,直线形轨道110还包括与第一直线形轨道111相互平行的第二直线轨道112,第二直线形轨道112用于安装另一个第一角反射器151,两个第一角反射器151沿第一方向的距离d1满足:0≤d1≤d,其中,d=c/2B,c为光速,B为雷达的发射信号的带宽,第一方向为垂直于直线形轨道110的直线方向的平面上的方向。
作为示例,如图2所示,直线形轨道110可以包括沿水平方向相互平行的第一直线形轨道111和第二直线形轨道121,第一直线形轨道111和第二直线形轨道121分别用于安装两个第一角反射器151,若B=1GHz,两个第一角反射器151沿水平方向的距离d1满足:0≤d1≤15cm。
两个第一角反射器151沿第一方向之间的距离可以是两个角反射器之间沿水平方向的距离,或者也可以是两个角反射器之间沿竖直方向的距离,或者也可以是两个角反射器在垂直于直线形轨道110的直线方向的平面的其他方向上的距离。
作为示例,一个第一角反射器151可以从第一直线形轨道111靠近雷达153的一端、另一个第一角反射器151可以从第二直线形轨道110远离雷达153的一端开始移动。该一个第一角反射器151向远离雷达153的方向移动过程中,雷达153无法接收到回波信号;继续向远离雷达153的方向移动第一角反射器151至第一位置时,雷达153接收的回波信号的强度大于或等于一定阈值,可以将在第一位置与雷达153之间的距离作为雷达153的最小探测距离。当该另一个第一角反射器151向远离雷达153的方向移动的过程中,雷达153无法接收到回波信号或接收到的回波信号的强度小于一定阈值;继续移动该另一个第一角反射器151至第二位置时,雷达153接收到的回波信号的强度大于或等于一定阈值,可以将第二位置与雷达153之间的距离作为雷达153的最大探测距离。
作为另一个示例,两个第一角反射器151可以分别安装在第一直线形轨道111和第二直线形轨道112上,两个第一角反射器151的初始位置与雷达153的距离相同,且两个第一角反射器151在竖直方向的距离为2.5cm。一个第一角反射器151保持原位置不同,另一个第一角反射器151向靠近或者远离雷达153的方向移动,直至基于雷达153接收的回波信号可以区分两个第一角发射器,此时两个第一角反射器151沿直线形轨道110的长度方向之间的距离可以作为雷达153的距离分辨率。
通过两个角反射器对雷达153性能进行测试,可以提高雷达153测试的效率。
另一方面,将两个第一角反射器151沿第一方向之间的距离控制在一定范围内,可以降低由于该距离过大对雷达153性能测试的影响,提高雷达153性能测试的准确性。例如,将两个第一角反射器151沿第一方向的距离控制在一定范围内,可以近似认为两个角反射器在相同的方向上,从而能够更加准确地对雷达153的性能例如距离分辨率进行测试。
在本申请的一些实施例中,弧形轨道120包括第一弧形轨道121,第一弧形轨道121用于安装一个第二角反射器152。
作为示例,第二角反射器152从弧形轨道120的一端移动到另一端的过程中,雷达153接收到的回波信号的强度大于或等于一定阈值时,可以认为第二角反射器152位于雷达153能够识别目标的角度范围内;雷达153接收到的回波信号的强度小于或等于一定阈值时,可以认为第二角反射器152位于雷达153能够识别目标的角度范围外。以雷达153作为顶点,将雷达153接收的回波信号的强度大于或等于一定阈值时第二角反射器152的移动轨迹对应夹角作为雷达153能够识别目标的角度范围。
可以将雷达153水平放置在信号发射平台130上,确定雷达153的水平FOV。然后将雷达153沿垂直于信号发射平台130的放置面的方向转动90°来确定雷达153垂直FOV。
例如,一个第二角反射器152可以从第一弧形轨道121的一端移动到另一端的过程中,雷达153接收的回波信号的强度由小增大,然后再减小。雷达153接收到的回波信号的强度大于或等于一定阈值时,所对应的第二角反射器152形成的移动轨迹与雷达153之间所构成的圆心角即为雷达153的角度范围。
在本申请的一些实施例中,弧形轨道120还包括与第一弧形轨道121相互平行的第二弧形轨道122,第二弧形轨道122用于安装另一个第二角反射器152,两个第二角反射器152沿第二方向之间的距离d2满足:0≤d2≤d,其中,d=c/2B,c为光速,B为雷达的发射信号的带宽,第二方向平行于弧形轨道120的圆心轴。
作为示例,如图3所示,弧形轨道120包括沿竖直方向相互平行设置的第一弧形轨道121和第二弧形轨道122,若B=1GHz,两个第二角反射器152沿竖直方向之间的距离d2满足:0≤d2≤15cm。
例如,一个第二角反射器152可以从第一弧形轨道121的一端沿顺时针方向、另一个第二角反射器152可以从第二弧形轨道122的另一端沿逆时针方向开始移动。该一个第二角反射器152移动过程中,雷达153无法接收到回波信号或接收到的回波信号的强度小于一定阈值;继续移动第二角反射器152至第一位置时,雷达153接收到的回波信号的强度大于或等于一定阈值。当该另一个第二角反射器152移动的过程中,雷达153无法接收到回波信号或接收到的回波信号小于或等于一定阈值;继续移动该另一个第二角反射器152至第二位置时,雷达153接收到的回波信号的强度大于或等于一定阈值。以雷达153作为顶点,其与两个第二角反射器152之间形成的夹角可以作为雷达153可以识别的角度范围。
例如,两个第二角反射器152可以分别放置在第一弧形轨道121和第二弧形轨道122的轨道中间位置,一个第二角反射器152保持原位置不同,另一个第二角反射器152沿逆时针或顺时针方向移动,直至第二角反射器152移动至第三位置时,基于雷达153接收的回波信号可以区分两个第二角反射器152。此时,以雷达153作为顶点,其与轨道中间位置、第三位置之间形成的夹角可以作为雷达153的角度分辨率。
通过两个角反射器对雷达153性能进行测试,可以提高雷达153测试的效率。
另一方面,将两个第二角反射器152沿第二方向之间的距离控制在一定范围内,可以降低由于该距离过大对雷达153性能测试的影响,提高雷达性能测试的准确性。例如,将两个第二角反射器152沿第二方向的距离控制在一定范围内,可以近似认为两个第二角反射器152与雷达153的距离相同,从而能够更加准确地对雷达153的性能例如角度分辨率进行测试。
在一些实施例中,如图4所示,信号发射平台130还用于安装标定天线171,标定天线171为水平极化的天线,雷达153的垂直维天线与水平面平行,标定天线171与雷达153沿第三方向之间的距离为雷达153的发射信号的波长的N倍,第三方向平行于水平面且垂直于雷达153的发射信号的中心轴线;数据分析装置140,用于根据雷达153和标定天线171分别接收的回波信号,对雷达143进行性能测试,其中,回波信号包括第二角反射器152接收标定天线171的发射信号所产生的信号。
在本申请中,可以将雷达153水平放置在信号发射平台130上,确定雷达153的水平角度分辨率。然后将雷达153沿垂直于信号发射平台130的放置面的方向转动90°来确定雷达153的垂直角度分辨率。
示例性地,标定天线171可以为喇叭天线。
示例性地,可以水平极化的标定天线171和雷达153设置在置于水平面的信号发射平台130上,雷达153的垂直维天线与水平面平行,标定天线171与所述雷达153沿第三方向之间的距离为所述雷达153的发射信号的波长的N倍,然后控制雷达153以及标定天线171向第二角反射器152发射信号。
例如,两个第二角反射器152可以分别放置在第一弧形轨道121和第二弧形轨道122的轨道中间位置,记录此时雷达153和标定天线171基于回波信号所确定的第二角反射器152的角度信息;一个第二角反射器152保持原位置不同,另一个第二角反射器152沿逆时针或顺时针方向移动,直至第二角反射器152移动至第三位置时,直至基于雷达153和标定天线171接收的回波信号所确定的角度信息可以区分两个第二角反射器152。此时,以雷达153作为顶点,其与轨道中间位置、第三位置之间形成的夹角可以作为雷达153的角度分辨率。
在该实施例中,在第二角反射器152移动的过程中,雷达153和标定天线171可以分别确定第二角反射器152的角度信息α1和α2,基于这两个角度信息例如均值所确定的角度可以作为雷达153和标定天线171基于回波信号所确定的第二角反射器152的角度信息。
在本申请实施例中,还可以通过设置水平极化的标定天线171,并将雷达153的垂直维天线与水平面设置为平行,以及设置标定天线171与雷达153沿第三方向之间的距离为雷达153的发射信号的波长的N倍,从而可以利用雷达153和标定天线171分别接收的回波信号,对雷达153进行性能测试例如垂直角度分辨率进行测试。
在本申请的一些实施例中,直线形轨道110、弧形轨道120或信号发射平台130中的至少一个在竖直方向和/或水平位置上的位置可调整。
直线形轨道110、弧形轨道120或信号发射平台130中的至少一个在竖直方向和/或水平位置上的位置可以自动调整,或者也可以人工调整。
作为示例,直线形轨道110可以通过支架的伸缩来实现直线形轨道110在竖直方向上的位置调整。例如,可以通过电机驱动来自动调整支架的伸缩,或者也可以通过两段子支架上的螺纹连接来人工调整支架的伸缩。
在本申请实施例中,通过设置直线形轨道110、弧形轨道120或信号发射平台130中的至少一个在竖直方向和/或水平方向上的位置可调整,从而可以满足第一角反射器151或第二角反射器152与雷达153、接收天线162和发射天线161之间相对位置和距离的测试要求,能够适配不同型号、不同尺寸的雷达153和角反射器、接收天线162和发射天线161,从而提高测量装置的适用性和灵活性。
在本申请的一些实施例中,第一角反射器151、第二角反射器152、发射天线161、雷达153或接收天线162中的至少一个在竖直方向和/或水平方向上的位置可调整。
以第一角反射器151为例,第一角反射器151可以通过支架连接在直线形轨道110上,该支架可以伸缩以调整第一角反射器151在竖直方向上的位置。例如,可以通过电机驱动来自动调整支架的伸缩,或者也可以通过两段子支架上的螺纹连接来人工调整支架的伸缩。
在本申请的一些实施例中,雷达153为80GHz频段的毫米波雷达。
在本申请的一些实施例中,通信系统为工业、科学和医学(industrialscientific medical,ISM)频段的通信系统。
在本申请的一些实施例中,直线形轨道110的长度为3.7m,弧形轨道120的半径为1.5m,弧形轨道120的圆心角为180°。
如图5所示,本申请还提供了一种暗室500,包括本申请实施例提供的测试装置100,且该暗室长8米,宽4米。
在一些实施例中,暗室500的内壁可以为电磁波吸收材料。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种测试装置,其特征在于,所述测试装置应用于暗室中,所述测试装置包括:
直线形轨道,用于安装第一角反射器或通信系统的发射天线,所述第一角反射器或所述发射天线沿所述直线形轨道可移动;
弧形轨道,用于安装第二角反射器,所述第二角反射器沿所述弧形轨道可移动;
信号发射平台,用于安装雷达和所述通信系统的接收天线,所述直线形轨道向所述信号发射平台延伸,所述弧形轨道内凹的一侧朝向所述信号发射平台,所述信号发射平台被配置为可转动;
数据分析装置,用于根据所述雷达接收的回波信号,对所述雷达进行性能测试,和/或,用于根据所述发射天线发射的信号以及所述接收天线接收的所述发射天线的信号,对所述通信系统进行空口OTA测试,其中,所述回波信号包括所述第一角反射器或所述第二角反射器接收所述雷达的发射信号所产生的信号,所述性能测试的参数包括以下至少一项:距离范围、距离分辨率、角度范围或角度分辨率。
2.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述直线形轨道、所述弧形轨道与所述信号发射平台设置于水平面上,所述信号发射平台在所述水平面上可转动,所述信号发射平台设置于所述直线形轨道和所述弧形轨道之间。
3.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述雷达和所述接收天线分别安装在所述信号发射平台上相对的两侧。
4.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述直线轨道的直线方向与所述雷达的发射信号的中心轴线平行,且所述第一角反射器至所述雷达的发射信号的中心轴线的距离小于或等于2.5cm。
5.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述弧形轨道的圆心轴与所述雷达的发射信号的中心轴线垂直,且所述第二角反器至所述雷达的发射信号的中心轴线距离小于或者等于2.5cm。
6.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述雷达设置于所述弧形轨道的圆心轴上。
7.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述直线轨道包括第一直线形轨道,所述第一直线形轨道用于安装一个所述第一角发射器。
8.根据权利要求7所述的测试装置,其特征在于,所述直线形轨道还包括与所述第一直线形轨道相互平行的第二直线轨道,所述第二直线形轨道用于安装另一个所述第一角反射器,两个所述第一角反射器沿第一方向的距离d1满足:0≤d1≤d,其中,d=c/2B,c为光速,B为雷达的发射信号的带宽,所述第一方向为垂直于所述直线形轨道的直线方向的平面上的方向。
9.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述弧形轨道包括第一弧形轨道,所述第一弧形轨道用于安装一个所述第二角反射器。
10.根据权利要求9所述的测试装置,其特征在于,所述弧形轨道还包括与所述第一弧形轨道相互平行的第二弧形轨道,所述第二弧形轨道用于安装另一个所述第二角反射器,两个所述第二角反射器沿第二方向之间的距离d2满足:0≤d2≤d,其中,d=c/2B,c为光速,B为雷达的发射信号的带宽,所述第二方向平行于所述弧形轨道的圆心轴。
11.根据权利要求2的测试装置,其特征在于,所述信号发射平台还用于安装标定天线,所述标定天线为水平极化的天线,所述雷达的垂直维天线与水平面平行,所述标定天线与所述雷达沿第三方向之间的距离为所述雷达的发射信号的波长的N倍,所述第三方向平行于水平面且垂直于所述雷达的发射信号的中心轴线;
所述数据分析装置,用于根据所述雷达和所述标定天线分别接收的回波信号,对所述雷达进行性能测试,其中,所述回波信号包括所述第二角反射器接收所述标定天线的发射信号所产生的信号。
12.根据权利要求1测试装置,其特征在于,所述直线形轨道、所述弧形轨道或所述信号发射平台中的至少一个在竖直方向和/水平方向上的位置可调整。
13.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述第一角反射器、所述第二角反射器、所述发射天线、所述雷达或所述接收天线中的至少一个在竖直方向和/或水平方向上的位置可调整。
14.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述雷达为80GHz频段的毫米波雷达。
15.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述直线形轨道的长度为3.7m,所述弧形轨道的半径为1.5m,所述弧形轨道的圆心角为180°。
16.一种暗室,其特征在于,所述暗室包括如权利要求1至15中任一项所述的测试装置,且所述测试暗室的长度和宽度分别为8m和4m。
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