車用雷達是駕駛輔助系統的重要組成部份。其不僅提供駕駛人員舒適從而減少緊張感的駕駛環境，更為全面提高道路交通安全奠定必要的基礎。從設計車用雷達及其最佳化到大量生產，以及安裝除錯，都會使用到多種檢驗與測量方法。本文僅從射頻(RF)測量技術角度探討車用雷達的若干設計要點。

雷達波形的線性度

與其他的雷達技術相類似，車用雷達同樣借由接收目標物體的反射信號，并進一步分析接收信號與原始發射信號之間在時間、頻率以及相位上的多重相關性，從而判斷目標物體與雷達之間的相對速度與空間位置。

車用雷達的核心技術之一是雷達波形設計。線性頻率調變連續波(LFMCW，常簡稱為FMCW)是一種常用的雷達波形。發射信號(亦即波形)的穩定度與線性度直接影響雷達對目標物體的辨識能力。由于車用雷達大多工作在毫米波頻段，所選用的各種材料及元件固有的非線性特性都會納入最終的發射信號與接收信號中，從而干擾信號分析算法。

車用雷達利用發射信號與接收信號之間相互關聯的頻率差與相位差，針對多個目標物體的速度與位置進行判斷。當整個雷達系統，特別是發射機部份的線性度出現非理想特性時，頻率差與相位差的計算結果將會產生模糊性，造成雷達系統無法正確判斷目標物體，以致于發生重大差錯。對于未來的自動駕駛控制技術來說，這是絕對要避免的。

為了最大程度地減少錯誤率，必須盡可能地提高發射信號的線性度，并借由測量確保產品之線性度的穩定性。基于信號品質的嚴苛要求，線性度的測量大多采用高階的儀器設備，以降低測量誤差。目前的高階儀器都可以分析頻寬超過1-GHz的信號，以確保完整測量雷達信號。

車用雷達正迅速擴展，為輛提供更多駕駛輔助與更高安全性

天線

在車用雷達應用中，無論是發射天線還是接收天線，通常都使用相控陣列。按照整體設計需要，可以采用線性陣列或是平面陣列。

眾所周知，陣列天線的主要參數(例如，主瓣方向及寬度、旁瓣抑制、零點位置等等)均可借由簡單的數學公式進行計算。然而，這種計算結果的適用性是有條件的，亦即當陣列中任兩單元之間的相互耦合作用與影響極其微小至可以忽略不計的時候。有一種方法可使得上述的條件得以滿足，就是增加陣列單元之間的相對距離。不過，這種方法所帶來的影響是終端產品的尺寸也會隨加大。

如果無法借由計算達到有效并準確地設計陣列單元的目的，測量就成為最佳化過程中的重要手段，再以相應的電腦軟體作為輔佐，以利于大數據(big data)運算。陣列天線的最佳化通常分為下面幾個步驟：

· 陣列基本單元的輻射場型設計
· 陣列單元之間相互耦合的評估
· 天線陣列的輻射場型設計
· 陣列饋電系統設計
· 雷達收發系統整合設計
· 車輛保險杠影響之考量

除此之外，雷達系統的整體設計方案也必須包含安全便利性的要求。而安全便利性又會直接或間接地影響到天線的設計，可謂“牽一發而動全身”。

在設計陣列基本單元時，尤其是在評估陣列單元之間的相互耦合過程中，因為相控天線通常都具有較大的陣列單元數量，使得完整、準確且快捷的測量成為最關鍵的因素。而要實現完整又準確的要求，多埠向量網路分析儀是必不可少的。

更進一步地考慮安全便利性的要求，車用雷達同一批產品的輻射場型穩定性至關重要。而要達到這一目標，輻射場型測量設備首先必須具備良好的測量結果之可重復性。這也是車用雷達測量技術的難點之一。

在一般情況下，天線輻射場型的測量必須在遠場(far field)進行。這里的遠場是一個相對的概念，按照目前業界常用的天線測量理論之定義，遠場與被測量之天線的尺寸以及該天線的工作頻率范圍相關。具體來說，某一天線之遠場與該天線的最大尺寸的平方成正比，而與該天線的工作波長成反比。

例如，某個車用雷達產品的最大尺寸是7.5cm，如果它的工作頻率處在24GHz，這時的遠場大約在0.9m以外。但是如果它工作在77GHz，其遠場將擴大到3m左右。在一般的量產條件下，這樣大的距離范圍幾乎無法實現。

77GHz車用雷達頻譜的噪聲級