在過去數年中，汽車雷達的應用越來越廣泛。這些汽車雷達大大擴展了汽車的功能，而且這些雷達能夠探測周邊環境信息，從而使駕駛變得更加輕松、安全。汽車雷達大多工作在60至90GHz頻帶內，而這段頻率被稱之為E波段。

對于保險杠制造商而言，如何測量生產材料的屬性及其對雷達發射信號的影響顯得尤為重要。雷達通常放置在保險杠后面的某個位置，以垂直于保險杠或特定角度放置。因此，保險杠的厚度，材料屬性，油漆涂層，安裝角度等，都可能影響雷達信號的傳輸，因此這些參數都必須測量清楚。

在對保險杠的材料屬性進行測量之前，必須考慮幾個注意事項。首先，為了模擬影響雷達信號傳輸的真實環境，應進行空口(OTA)測試。其次，考慮到測量最終可能在產線上進行，該測試系統應盡可能易于配置和使用，同時堅固耐用，能夠承受嚴苛的生產條件。

圖1. 汽車雷達與保險杠相對位置示意圖

矢網與測試設置

ShockLineTM系列MS46522B矢量網絡分析儀的E波段解決方案(選件82或83)非常適合此類測量。它的簡單性，穩定性和頻率范圍使其成為此類測量的理想選擇。ShockLineTM系列的MS46522B矢網 E波段解決方案由小型集成接收器模塊和主機組成。前端的模塊通過1或5米電纜固定在機箱上，從而使其成為緊湊的，隨時可用的E波段矢網。前端混頻模塊是WR-12波導接口，可方便地與典型的波導設備(例如在OTA測量常用的喇叭天線等)相連接。

圖2.  E波段Shockline系列矢網

ShockLineTM系列 MS46522B——E波段VNA也可以通過編程和腳本進行遠程控制，實現自動化測量。同時具有TCP/IP接口，支持LabView、Matlab、Python等編程開發。

表征保險杠材料屬性，僅需要進行簡單的S參數(S11，S12，S21和S22)測量。有別于傳統的傳導測量，這里只需要搭配合適的天線進行輻射測量即可。

圖3. E波段矢網測量保險杠材料示意圖

至于天線，需要注意下列事宜。首先，必須滿足遠場條件才能進行相干測量。考慮到工作頻率范圍，這很容易實現(在75 GHz，與天線大約4 cm的距離即可滿足遠場條件）。除頻率外，天線的方向性還應足夠高，以避免在材料邊緣發生色散。WR-12波導接口的天線（例如喇叭天線或增益更高的電介質天線）可用于此類應用。

校準測量

與矢網的常規測量一樣，都必須對矢網進行校準，才能獲得準確的結果。這些OTA測量所使用的校準方法是LRM (Line-Reflect-Match)法，我們將使用反射平面進行反射校準，一條用于傳輸校準的線，以及匹配負載。為了簡化校準流程，提高校準準確性和可重復性，校準件將在端口間由一塊簡單的金屬板組成，垂直放置時形成反射，旋轉成45度時進行匹配校準。

圖4. LRM校準示意圖

測量

校準后，就可以測量S參數了。如圖5所示，將樣本材料放置于兩個天線端口中間位置，即可進行S參數的幅度以及相位測量了。

圖5. 測量設置示意圖

S參數結果即可反映保險杠材料對于雷達信號的反射率以及雷達信號的衰減程度(圖6)。若添加了時域門選件，可以去除外部反射影響，從而獲得更精確的結果。

圖6. 汽車雷達能量傳輸測量結果

總結

ShockLineTM 系列MS46522B E波段矢網是一種經濟有效的解決方案，通過兩個獨特的混頻器模塊配置(選件82和83)，將矢網頻率進一步擴展到了E頻段(55至92GHz），而不像競品需要進行額外的設置，ShockLineTM 系列MS46522B E波段VNA是開箱即用。選件82配有1米延長線，選件83配有5米延長電纜，將E波段混頻模塊/測量模塊連接到主機機箱上。每個測量模塊都有一個WR-12波導接口，可非常方便地連接大多數E波段待測件。1米長線纜的E波段VNA旨在用于E波段設備進行生產測試，而5米選件則針對天線和類似待測件進行OTA空口測試。

配合WR-12電介質天線的ShockLineTM系列MS46522B E波段矢網是測量汽車產業塑料和油漆涂料等材料性能的理想選擇。其簡單的設置，堅固的設計和先進的結構有助于降低E波段產品的測試成本，并加快產品上市速度。

遠程控制儀器具有更大的靈活性，可以實現自動測量，以減少設置錯誤并簡化測試。具有選件82或83的ShockLineTM系列MS46522B矢網為汽車工業提供了最佳的解決方案，可以用于測量隱藏或保護雷達的各種材料屬性，并研究它們如何影響雷達信號的傳輸。