Chambre de test OTA R&S ATS1500C de Rohde & Schwarz.

L’IHP caractérise avec Rohde & Schwarz ses puces radars opérant aux fréquences de la bande D

  • Rohde & Schwarz poursuit ses recherches dans la bande sub-THz, en se concentrant notamment sur les fréquences de la bande D, allant de 110 GHz à 170 GHz. Ces fréquences pourraient être exploitées par les générations 5G et 6G de communications mobiles ainsi que pour les futures applications radar automobile.
  • Rohde & Schwarz a réalisé avec l’IHP la caractérisation des diagrammes de rayonnement de modules d’émission-réception opérant dans la bande D.
  • L’IHP (Innovations for High Performance Microelectronics) est une entité de recherche non universitaire allemande spécialisée dans l’étude et le développement de circuits microélectroniques opérant le domaine des hautes fréquences.

 
Les systèmes d’antennes et les modules d’émission-réception RF nécessaires aux futures applications radar automobile et aux équipements de communications 5G opérant aux fréquences du domaine des ondes millimétriques présenteront de semblables caractéristiques. Leur large gamme de fréquences, leur plus grand nombre d’éléments d’antenne et l’absence de connecteurs RF externes conventionnels exigeront la mise en œuvre de tests OTA (over-the-air) dans une chambre blindée. Rohde & Schwarz et IHP ont démontré la possibilité d’effectuer des mesures 2D/3D par voie aérienne (OTA) d’un module radar aux fréquences de la bande D.

Le dispositif d’essais associe plusieurs solutions de Rohde & Schwarz : le système de test d’antenne R&S ATS1000, l’analyseur de réseau vectoriel R&S ZNA43 et le logiciel de mesure d’antennes R&S AMS32. Le système R&S ATS1000 est une chambre blindée, compacte et mobile destinée aux mesures OTA et aux test d’antennes. Des extensions de Radiometer Physics, une société de Rohde & Schwarz, sont mis en œuvre afin de couvrir les fréquences de la bande D. Ce qui permet de convertir directement la fréquence au niveau de la sonde en émission et en réception. Le système de test d’antennes ne réclame aucune modification mécanique ou l’ajout de câblage RF. L’installation de test peut mesurer la réponse cohérente en amplitude et en phase d’un objet sous test rayonnant dans la bande D. Des mesures automatiques de diagramme d’antennes en 3D ainsi que leur post-traitement peuvent être effectués grâce à la précision du positionneur et aux options du logiciel R&S AMS32 pour la transformation du champ proche en champ lointain.

L’IHP a fourni quatre composants distincts à tester (DUT), reposant sur le même jeu de puces d’émission-réception radar en bande D mais présentant des structures d’antenne différentes.

Les performances des différents DUT ont été caractérisées par des mesures sphériques dans deux configurations différentes. En augmentant la taille de l’échelon thêta angulaire de 1 à 5 degrés, la durée totale des tests pour un DUT a pu être réduite de 70 minutes à 12 minutes. En comparant les différentes conceptions de DUT en s’appuyant sur les mesures obtenues, les chercheurs de l’IHP ont pu analyser l’effet de la surface finie du réflecteur embarqué sur le champ de vision (FoV) du capteur radar.

« Le système de test OTA de Rohde & Schwarz, étendu à la bande D, constitue un excellent moyen pour caractériser les diagrammes de rayonnement des structures d’antenne complexes embarquées sur nos puces radar en bande D. Pour l’IHP, ces mesures sont précieuses pour comprendre la physique des structures d’antenne et pour améliorer leurs performances », a déclaré le professeur Gerhard Kahmen, directeur général de l’IHP.