CST毫米波雷達仿真方案（一）：流程介紹

作者 | Zhou Ming

在ADAS自動駕駛體系中，毫米波雷達是系統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。毫米波雷達依據多普勒效應完成測速，提供發射毫米波長的電磁波并接收回波，讓系統可以精準獲得遠方物體二維水平坐標信息。近年來，4D毫米波雷達的應用進一步彌補了傳統毫米波雷達的不足。4D毫米波雷達采用MIMO陣列天線技術，對目標物體的感知維度和精度實現了雙提升，可以獲得更為立體精準的四維數據。

毫米波雷達在設計面臨很多技術上的挑戰，包括：雷達傳感器設計、雷達整車集成、雷達虛擬測試以及虛擬駕駛模擬等不同維度。

達索系統Simulia CST具有完備的毫米波雷達仿真解決方案，涵蓋從天線設計到雷達檢測的跨尺度仿真能力，可以幫助天線和雷達設計工程師提高設計效率，提升產品質量。

首先，我們先從雷達天線設計開始。目前行業內采用最多的是微帶型毫米波雷達天線，這種天線直接集成在PCB上，具備體積小、集成度高、生產一致性好、成本低等特點，因此被廣大廠家作為首選。在微帶天線設計時，工程師要花費很多時間來調節天線的尺寸，費時費力。借助CST專用的天線庫Antenna Magus，工程師只需要輸入天線的規格要求，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。

完成單獨的天線陣子設計后，就需要考慮陣列設計。CST具備完整的陣列天線設計流程，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，進而通過改變參數優化陣列波束。

另外，對于饋電單元的優化也非常關鍵。這一步需要考慮匹配和串擾問題。借助CST的優化工具，用戶可以先在電路圖中對饋電網絡進行優化，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絡的優化時間。

天線的陣子和饋電網絡設計完成之后，用戶可以對天線的S參數及遠場性能做評估，符合要求后輸出近場源或者遠程源，為下一步的仿真做準備。