CST毫米波雷達(dá)仿真方案（一）：流程介紹

來源：CST仿真專家之路更新時間：2024-09-03 閱讀：

作者 | Zhou Ming

在ADAS自動駕駛體系中，毫米波雷達(dá)是系統(tǒng)感知層不可或缺的重要部件，它能夠在汽車行駛中反饋距離、高度、角度、速度等信息。毫米波雷達(dá)依據(jù)多普勒效應(yīng)完成測速，提供發(fā)射毫米波長的電磁波并接收回波，讓系統(tǒng)可以精準(zhǔn)獲得遠(yuǎn)方物體二維水平坐標(biāo)信息。近年來，4D毫米波雷達(dá)的應(yīng)用進(jìn)一步彌補(bǔ)了傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)的不足。4D毫米波雷達(dá)采用MIMO陣列天線技術(shù)，對目標(biāo)物體的感知維度和精度實(shí)現(xiàn)了雙提升，可以獲得更為立體精準(zhǔn)的四維數(shù)據(jù)。

毫米波雷達(dá)在設(shè)計(jì)面臨很多技術(shù)上的挑戰(zhàn)，包括：雷達(dá)傳感器設(shè)計(jì)、雷達(dá)整車集成、雷達(dá)虛擬測試以及虛擬駕駛模擬等不同維度。

達(dá)索系統(tǒng)Simulia CST具有完備的毫米波雷達(dá)仿真解決方案，涵蓋從天線設(shè)計(jì)到雷達(dá)檢測的跨尺度仿真能力，可以幫助天線和雷達(dá)設(shè)計(jì)工程師提高設(shè)計(jì)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

首先，我們先從雷達(dá)天線設(shè)計(jì)開始。目前行業(yè)內(nèi)采用最多的是微帶型毫米波雷達(dá)天線，這種天線直接集成在PCB上，具備體積小、集成度高、生產(chǎn)一致性好、成本低等特點(diǎn)，因此被廣大廠家作為首選。在微帶天線設(shè)計(jì)時，工程師要花費(fèi)很多時間來調(diào)節(jié)天線的尺寸，費(fèi)時費(fèi)力。借助CST專用的天線庫Antenna Magus，工程師只需要輸入天線的規(guī)格要求，軟件將自動幫您生成3D模型，從而極大地提高了天線建模的效率。

完成單獨(dú)的天線陣子設(shè)計(jì)后，就需要考慮陣列設(shè)計(jì)。CST具備完整的陣列天線設(shè)計(jì)流程，用戶可以在Array Factor表格中輸入不同的幅值和相位，直接combine合成陣列波束，進(jìn)而通過改變參數(shù)優(yōu)化陣列波束。

另外，對于饋電單元的優(yōu)化也非常關(guān)鍵。這一步需要考慮匹配和串?dāng)_問題。借助CST的優(yōu)化工具，用戶可以先在電路圖中對饋電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，然后自動生成3D模型（如下圖黃色部分），從而極大減少了饋電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化時間。