干货分享-关于 Automotive Radar 中的 RCS

关于车辆的RCS，无论是大车还是小车，各家都没有一个具体的定义，之前也和芯片厂家交流过，他们对于这个RCS的定义也不是特别明确，实际做的时候，大家也都是做好了拿个角反去测，测得OK似乎这个东西也就OK了。这也从侧面反映了现在国内的一种现状，确实还有一段路需要走。

现在通过目标模拟器进行测试的时候，这个RCS的定义就成了个问题，RCS究竟该定为多大才合适，也没有人说的清楚。

正巧了解过国外做过的一些关于RCS的相关实验和测试，本着凡是干货就会分享的原则，简单传播下知识的种子，以便在更多的地方发芽生长，这也算是为业界做点小小的推动，推动一点是一点，没有推动倒也无妨，权当个人的一个心得整理。

目标模型的建立需要的模型参数包括RCS（radar cross section）在 [1-4] 中对76GHz下的RCS进行了研究。

• 在 [1] 中，作者从50GHz~90GHz下的几组目标物体进行了实验，每一组中的目标包括了：摩托车，小汽车以及小型货车等。将目标车辆的水平角度从-10度变化至10度，可以发现其RCS与频率和水平角度之间存在一个明显的差别。

• 在 [3] 中，距离雷达5m的行人在76GHz下的RCS为-8dBsm，但是需要说明的是其中同时也强调了此时的RCS会因为行人的衣服的不同而产生差异。

• 在 [4] 中，作者对5m和25m的距离下，小车在76GHz时的RCS进行了实验，此时该小车的RCS分别为2和16dBsm。这揭示了大目标的RCS在近距离范围内，在距离发生变化后RCS发生变化的现象。

当目标与雷达之间的距离较近时，车辆只有很小的一部分被雷达波束覆盖，此时的RCS会不断变化，因此，对于车辆来说，只有当其距离雷达的距离足够大，雷达的波束对于车辆的覆盖足够大，其RCS值才会更为稳定。

因此，对于不同的目标，我们可以根据频率，水平方位角和距离等等得到其RCS的大小。本文中对于行人和摩托车的目标建模时采用的RCS值分别为-10dBsm和7dBsm。对于两个较大的目标，小汽车和卡车，通过利用距离对其RCS值进行建模，当载频设定为76.5GHz，水平方位角为0度时，为了得到一个实验计算其RCS数值的公式，下面采用5度波束宽度的天线，目标与雷达之间的距离为R，当R发生变化时，可以得到小车与卡车的RCS计算公式为

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下图给出了这4个目标模型的RCS图，同时给出了 [1-4] 中在76GHz时这些目标模型的RCS值。这些目标模型之间的RCS值存在差异可能是由于这些文章中没有给出具体的天线波束角度宽度造成的。

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• reference

  [1] H.Suzuki,"Radar cross section of automobiles for millimeter wave band,"JARI research Journal,Vol. 22,No. 10,pp.475-478,2000.

  [2] N. Yamada, “Three-dimensional high resolution measurement of radar cross section for car in 76 GHz band,” R&D review of Toyota Central R&D Labs., Vol. 36, No. 2 (2001. 6).

  [3] N. Yamada, “Radar cross section for pedestrian in 76 GHz,”Proceedings of 2005 European Microwave Conference, Vol. 2, 4-6 Oct. 2004, pp.46-51.

  [4] R. Schneider, H.-L. Blöcher, K. M. Strohm, “KOKON – Automotive high frequency technology at 77/79 GHz,” Proceedings of the 4th European Radar Conference, October 2007, Munich, Germany, pp.247-250.

题图：Great Leap Forward，1956，from 翁逸之