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Automotive-Radar Forscher charakterisieren erstmals Antennen im D-Band
Forscher haben erstmals Frequenzen im D-Band über die Luftschnittstelle (OTA) an einem Radarmodul demonstriert und vollständig sowohl 2D als auch 3D vermessen.
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Neben dem 5-G-System und die dazugehörigen Komponenten für die Millimeterwellen sind es auch die Antennensysteme und HF-Transceiver für künftige Drahtlos- und Automotive-Radar-Anwendungen, die beim Test nicht unkritisch sind. Dazu gehören in erster Linie die hohen Betriebsfrequenzen, die höhere Anzahl an Antennen und der Umstand, dass die verwendeten Module über keine externen HF-Anschlüsse verfügen. Sie lassen sich folglich nicht leitungsgebunden testen. Einzig über die Luftschnittstelle in einer geschirmten Umgebung ist der Test möglich.
Der sogenannte OTA-Test (Over the Air) wurde von den Messtechnik-Experten von Rohde & Schwarz und von IHP (Innovations for High Performance Microelectronics des Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik) haben das Messverfahren in den Sub-THz-Bereich übertragen und demonstrierten erstmals vollständige 2-D- und 3-D-OTA-Messungen an einem Radarmodul bei Frequenzen im D-Band.
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Gruppenantennen mit höherer Bandbreite
IHP testete vier unterschiedliche Prüflinge, basierend auf dem gleichen D-Band-Radar-Transceiver-Chipset, jedoch mit unterschiedlichen Antennenstrukturen. Sie umfassten auf dem Chip integrierte (On-Chip-)Patchantennen, ausgeführt als Einzelantennen und als übereinander angeordnete Antennen mit entsprechender Belüftung sowie einer On-Chip-Gruppenantenne. Mithilfe der OTA-Charakterisierung ließ sich nachweisen, dass die Ausführungen als Mehrfach- bzw. Gruppenantenne eine höhere Bandbreite liefern als die Einzelantenne.
Die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Prüflinge wurde durch Messungen in einem Kugelkoordinatensystem mit zwei unterschiedlichen Messeinstellungen ermittelt. Durch Vergrößerung der Elevationsschrittweite von 1° auf 5° (Verringerung der Anzahl der Abtastpunkte) ließ sich die Gesamt-Testzeit für einen Prüfling von 70 auf zwölf Minuten reduzieren. Dabei verglichen die Forscher die unterschiedlichen Prüflings-Designs anhand der gewonnenen Messdaten und konnten so die Auswirkung des endlichen Reflektorbereichs auf das Sichtfeld (Field of View) eines Automotive-Radarsensors analysieren.
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