Rohde & Schwarz: Testkammer für 4D-Radar-on-Chip

Das texanische Startup Uhnder hat den ersten digitalen 4D-Automotive-Radar-on-Chip (RoC) mit 192 virtuellen Kanälen entwickelt. Zur Marktreife gebracht wurde er mit Hilfe des neuen Antennentestsystems R&S ATS1500C von Rohde & Schwarz.

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Die Messkammer wurde für speziell für hochpräzise indirekte Fernfeldmessungen beim Test von Automotive-Radarsensoren entwickelt.

Uhnder hat mit seinem Automotive RoC (Radar-on-Chip) einen bislang ungekannten Grad von Performance und Integration auf den Markt gebracht, der Automotive-Radar als Schlüsseltechnologie für autonomes Fahren neu definieren könnte. Die außergewöhnliche Leistung des ersten digital modulierten 4D-Radar basiert auf 192 virtuellen Kanälen – ein großer Schritt gegenüber dem heutigen Standard mit in der Regel acht bis 24 virtuellen Kanälen.

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Hochpräzise Radarprüfung: Das R&S-ATS1500C-Antenna-Testsystem ist eine kompakte Antennentestkammer zur Kalibrierung und Validierung von 77-/79-GHZ-Automobil-Radarsensoren.

Durch eine erhöhte Anzahl an Kanälen pro Sensor und eine verbesserte Rechenleistung von mehr als 20 TeraOPS wird die Objekterkennung deutlich verbessert – und das bei einem Stromverbrauch von weniger als 8 Watt. Der RoC von Uhnder setzt auf die Hochkontrastauflösung (HCR-Technologie). Dadurch steigt die Auflösung und Genauigkeit, insbesondere werden einzelne Reflexionen klarer nach ihrer Größe und Position unterscheidbar. Durch die 4D-Technologie lässt sich in kurzer Reaktionszeit ein umfassendes Bild des Umfeldes erfassen. Somit eröffnen sich mit dieser Technologie ganz neue Möglichkeiten, um das autonome Fahren sicherer zu machen.

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Herkömmliche vs. Uhnder-Radar-Sicht. Mit der von Uhnder eingesetzten Hochkontrastauflösung und der 4D-Technologie lässt sich in kurzer Reaktionszeit ein detailreiches Bild des breiten Umfeldes erfassen.

Hochpräzise Messtechnik gefordert

Für die Entwicklung, Kalibrierung und Validierung dieser vollintegrierten, digital modulierten vierdimensionalen Radar-on-Chips brauchte das Startup das Know-how von Messtechnik-Experten. Die Lösung kam von Rohde & Schwarz: Das Team hat eine Testlösung entwickelt, die speziell auf die Prüfanforderungen hochmoderner Automotive-Radarsensoren der neuesten Generation zugeschnitten ist.

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Uhnder setzt mit deutlich besserer Leistung, signifikant höherer Auflösung, kleinerer Bauweise, niedrigerem Energieverbrauch und geringeren Kosten neue Maßstäbe im Bereich automotiver Radarchips.

Das benutzerfreundliche Testsystem, das offiziell auf der CES 2020 in Las Vegas vorgestellt wurde – einen kleinen Einblick gaben die Münchner bereits auf der productronica 2019 –, besteht aus der neuen kompakten Messkammer R&S ATS1500C für die Fernfeldmessung und dem R&S AREG100A Automotive Radar Echo Generator, um mögliche Ziele in unterschiedlichen Entfernungen zu simulieren. Zusammen bilden sie eine bislang einzigartige Testlösung für die reproduzierbare Charakterisierung, Funktions- und Leistungsprüfung und Kalibrierung von Radarsensoren in der Entwicklungs- und Validierungsphase.

In Bezug auf ihre kompakte Größe bietet die R&S ATS1500C mit 30 cm Durchmesser eine große Quiet Zone im Frequenzbereich 77 bis 81 GHz. Damit erlaubt die Antennenmesskammer das Messen unter Fernfeldbedingungen auch von sehr großen Antennenarrays. Dank eines hochpräzisen zweiachsigen Positionierers können die Automotive-Radarsensoren dreidimensional getestet werden. Durch eine optimierte Anordnung der Absorber innerhalb der Kammer werden etwaige Streusignale während der Simulation weitestgehend eliminiert.

Aus Kooperationen entstehen Innovationen

Wie wichtig die Kooperation zwischen Uhnder und Rohde & Schwarz für die Entwicklung der neuen Chips war, unterstreicht Ralf Reuter, Senior Direktor und Fellow bei Uhnder und zuständig für den Bereich Kundenspezifische Anwendungen: »Bei der Entwicklung der neuen Technologie war Rohde & Schwarz für uns die erste Wahl. Unser digitaler 4D-Fahrzeugradar stellt hohe Anforderungen an die Messgenauigkeit. Daher war es für uns äußerst wichtig, ein Unternehmen zu finden, das in diesem Bereich die nötige Kompetenz mitbringt und gleichzeitig auch flexibel auf unsere Entwicklungsanforderungen reagiert. Wir freuen uns, dass wir mit unserem neuen Produkt unsere Leistungsziele nicht nur erreicht, sondern sogar übertroffen haben und dem autonomen Fahren damit einen deutlichen Schritt näher gekommen sind.«