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全球最大的工程仿真線上會議 - Ansys仿真全球大會(Simulation World)于6月10日至11日面向全球教育界、工程師、研發和制造專業人員,免費分享來自不同領域的專家學者在該行業工程仿真的洞察力。行易道有幸受邀在ADAS和自動駕駛版塊就汽車雷達仿真發表演講。
車載電子產品在設計開發和設計改善過程中,可以利用工程仿真來獲得更精準的設計支持,并幫助提升產品開發效率。Ansys HFSS等軟件具有較高的仿真精度,行易道在使用過程中發現仿真結果與測量結果吻合較好。
評估溫度和振動的影響
變形分析有助于評估溫度和振動對雷達的影響,提升產品的可靠性。
評估雷達罩和汽車保險杠等外罩的影響
雷達罩是雷達和天線罩的總稱,是雷達的重要組成部分,保護天線免受不利環境的影響。不會引起電磁信號衰減的雷達罩材料需要經過選擇,以達到“透明”外罩的效果。通過仿真設計可以使雷達罩對雷達工作的影響最小化。
另外,汽車雷達通常安裝在車輛前部和四角的保險杠后。為了獲得雷達波的高穿透性,保險杠的材質和厚度需要經過評估和選擇。保險杠材料厚度通常是一半有效波長的倍數。保險杠的形狀和涂裝也會影響雷達的性能,特別是棱紋輪廓、銳邊、厚度突變和金屬漆等。通過仿真模擬可以預測汽車雷達的安裝環境,也可以對于汽車保險杠材料的選擇提出量化建議。
以77GHz角雷達仿真為例了解仿真精度和參數變化分析的重要性
在不同的保險杠介電常數下,雷達的功率方向圖和角精度的性能表現有差異。
圖A:不同保險杠介電常數對雷達表現的影響
圖A中水平軸表示方位角;左圖垂直軸表示雷達的功率方向圖,功率方向圖越大越好;右圖垂直軸表示方位角誤差,方位角誤差越小越好。以上結果隨著保險杠的介電常數變化而變化,保險杠的介電常數取決于保險杠的材料及其形狀。顯然,形狀是一個明顯的影響因素。
圖B:比較安裝在保險杠下的雷達和未覆蓋保險杠的雷達的工作表現
圖B中有保險杠的雷達性能為紅線標記,無保險杠的雷達性能為藍線標記。結果表明,前者的功率模式比后者少4db。因此我們當然需要優化保險杠。不過它們的角度精度幾乎相同。
滿足不同功能的后角雷達有不同的聚焦區域,比如“盲點檢測(BSD)”和“變道輔助(LCA)”功能聚焦車輛的側后方,而“后方碰撞預警(RCW)”和“后方橫向交通預警(RCTA)”功能則聚焦車輛的后方及側后方。所以后角雷達設計波形覆蓋范圍需要能夠在一定的安裝角度下同時滿足所需不同的功能。
圖C:不同安裝角度下的雷達性能