毫米波仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
毫米波仿真的視頻教程
自動駕駛感知仿真與驗證之毫米波雷達
而毫米波雷達，正是一種具有高頻率工作、高精度識別的微波雷達，可以讓無人駕駛技術實現各種高級輔助功能，如并線輔助場景識別、動態道路場景識別等。 本直播將主要介紹毫米波雷達天線的設計難點、設計技巧，以及利用ANSYS HFSS軟件中的天線庫、有限大陣列方案，方便快捷地研究與仿真毫米波陣列天線、天線與車體的布局效應、動態道路場景模擬中的感知成像等。
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5G終端天線仿真設計方法及其應用
本直播將介紹HFSS面對5G通信sub6G以及毫米波相關的仿真原理及流程，分享在5G終端天線分析中有關問題的解決方案。 主要內容綱要如下： 1.Sub 6G天線仿真設計 2. 毫米波天線設計仿真設計
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毫米波仿真的實例教程
本期研討會：《自動駕駛感知仿真與驗證之毫米波雷達》將于12月19日 20:00-21:00舉辦，掃碼可直接報名。
直播主題
無人駕駛雷達天線設計流程與場景動態模擬
日期/時間
2019年12月19日
20:00 – 21:00
課程受眾
自動駕駛相關（汽車整車廠，傳感器供應商等）行業人士
講師簡介
曹根林
ANSYS高級應用工程師，北京理工大學電磁場與微波專業碩士
有10年以上天線設計經驗，主要負責ANSYS高頻產品線的方案開發、咨詢與技術支持等。長期從事微波與雷達天線設計工作，尤其在復合單脈沖雷達天線，如雙波段復合、雙極化復合、微波/紅外復合等領域擁有豐富經驗。
課程簡介
如今，無人駕駛/自動駕駛正在迅速發展，在自動駕駛中最關鍵的雷達感知領域涉及多種雷達形式，如激光雷達、攝像頭、微波雷達等。而毫米波雷達，正是一種具有高頻率工作、高精度識別的微波雷達，可以讓無人駕駛技術實現各種高級輔助功能，如并線輔助場景識別、動態道路場景識別等。
本直播將主要介紹毫米波雷達天線的設計難點、設計技巧，以及利用ANSYS HFSS軟件中的天線庫、有限大陣列方案，方便快捷地研究與仿真毫米波陣列天線、天線與車體的布局效應、動態道路場景模擬中的感知成像等。
展開 解決方案
北京經緯恒潤科技有限公司基于多年積累的射頻仿真經驗，推出集成建設車用毫米波雷達復雜電磁環境仿真系統解決方案，該系統能夠在實驗暗室內逼真地模擬實際道路復雜電磁環境，完成車用毫米波雷達系統的開環、閉環半實物仿真試驗，以及基于雷達系統的控制系統、射頻綜合以及數據融合等方面的仿真試驗。
上圖為車用毫米波雷達復雜電磁環境仿真系統的系統組成，系統主要由陣面、輻射天線、饋電系統、仿真設備以及維護平臺等組成，用于實現目標回波信號、干擾信號和環境信號等在指定空間角度的輻射模擬。
車用毫米波雷達復雜電磁環境仿真系統除能夠代替完成大部分外場試驗外，還可以完成由于條件復雜而外場無法進行的特殊試驗，為雷達系統提供性能測試、技術驗證和成熟性評估的綜合試驗平臺。
通過對車用毫米波雷達的應用場景進行半實物仿真和模擬，系統可以檢驗和評估毫米波雷達在實際道路復雜電磁環境下的工作性能，驗證雷達的可靠性，有利于加快ADAS系統的研制進度，降低研制成本，減少研制風險以及提高研制水平。
車用毫米波雷達復雜電磁環境仿真系統主要包括以下幾個部分：
? 道路目標回波模擬
? 道路環境噪聲模擬
? 同頻雷達干擾模擬
? 蓄意壓制干擾模擬
? 蓄意欺騙干擾模擬
系統主控與分析軟件主要由界面控制顯示以及模型分析軟件組成。軟件根據界面設置參數計算各個設備工作所需的相應參數，并將參數下發給各個設備單元。
展開 概述
毫米波雷達產品包括前視中距毫米波雷達（MRR）、側視近距毫米波雷達（SRR）和車內人員檢測毫米波雷達（VODR），目前產品已定點江鈴、江淮、重汽等多家整車廠。各自在車身上的安裝位置及視野范圍如圖1所示，對應的外觀如圖2、圖3所示：
各毫米波雷達產品對應的功能如下:
MRR安裝于車身正前方，能夠對目標區域內的障礙物進行檢測與參數測量、跟蹤以及目標類型識別，可用于支撐L2及L2以上級別自動駕駛系統的FCW、AEB、ACC等功能
SRR安裝于車身四角，能夠對目標區域內的障礙物進行檢測與參數測量、跟蹤以及目標類型識別，主要用于支撐L2及L2以上級別自動駕駛系統的BSD、LCA、CTA等功能
VODR安裝于車內B柱頂端或后視鏡下方，目的在于當駕駛人員離開并鎖車后，能夠對車內環境進行自動檢測，若檢測出車內有人員遺留可以通過聲光報警或遠程報警等方式及時發出警告以提示車主，以防將兒童遺留在車內而造成慘劇
主要技術指標
展開 在過去的 20 年里，毫米波雷達作為汽車傳感器已經在技術方案中站穩了腳跟。
當毫米波雷達第一次出現在市場上時，是作為一種豪華車的配置
（和現在的紅外夜視相似）
。而如今，隨著毫米波雷達和關鍵的輔助駕駛安全功能捆綁，它也成為汽車主動安全的代名詞。隨著汽車行業往智能化方向發展，雷達相對于其他傳感器類型的優勢使它向更廣泛的應用領域進發。
▲圖1. 智能汽車中毫米波雷達的作用
半導體公司基于CMOS的單芯片解決方案的量產正在加速毫米波雷達的部署，單芯片一方面降低了整個77Ghz雷達的研發難度，另一方面使得產品的合格率與成本都發生很大變化。
單芯片的高度集成使得目標位置，速度等信息都能進行多傳感器的融合判斷，這也加速了毫米波雷達在汽車和工業領域的使用。其77G 4D雷達可以做到火柴盒大小，是傳統毫米波雷達
（ABCD Autoliv、Bosch、Continental、Delphi）
的一半大小。長距雷達測距能達到250米，角度分辨率小于3度，行人和自行車檢測性能突出。量產價格可以讓傳統毫米波雷達做到價格更低。
▲圖2. 毫米波雷達模組的進化，使得更多的玩家進入這個領域
自動駕駛使用的毫米波雷達
毫米波雷達的工作波段一般為30GHz-300GHz，波長介于微波和厘米波
（1mm-10mm）
之間，目前成熟商用的車載毫米波雷達包括24GHz
（MRR，短中距離雷達）
和77GHz
（LRR，長距離雷達)
，后者體積小、功耗低、帶寬高、分辨率好、探測距離遠。
展開 ▲圖1.國外的雷達初創企業Landscape
Part 1
國外的雷達初創企業是基于什么想法
毫米波雷達是基于多普勒原理，根據回波和發射波之間的時間差和頻率差來實現對目標物體距離、速度以及方位的測量。
根據輻射電磁波方式不同，毫米波雷達主要有脈沖和連續波兩種工作方式。其中連續波又可以分為FSK
（頻移鍵控）
、PSK
（相移鍵控）
、CW
（恒頻連續波）
、FMCW
（調頻連續波）
等方式。
毫米波雷達的開發是比較昂貴的，需要很多科研型人才才能做出原型，而在2016年毫米波雷達的市場大概在30億美金
（根據Yole的報告，2019年毫米波雷達的市場達到了205億美金，車用雷達在55億美金—更像是30億到55億美金）
，主要是老玩家所主導
（這個我會在第二部分闡述）
。
2017年的Vayyar、Arbe Robotics、Art Sys 360和Oryx四家都是以色列公司，他們的技術背景都是從軍工領域遷移過來的。
▲圖2.毫米波雷達作為感知器件，
其實是從一個非常扎實的背景遷移過來的
除此之外還有Oculii和Echodyne兩家是美國公司，Omniradar是從單芯片方案開始啟動的。隨著融資的逐步進行，我們發現美國的諸多公司進入了這個領域，最多的是Vayyar的1.88億美金和Uhnder的1.45億美金。
備注：頭部的幾家公司我都會找資料把他們的運行模式和產品特點給梳理清楚。
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具體后果：
LiDAR 仿真：濕瀝青與干混凝土的 LiDAR 回波強度有顯著差異（表面粗糙度、水膜光學性質不同），傳統格式無法描述這種差異；
毫米波雷達仿真：金屬與塑料的雷達截面積（RCS）差別可達 10–20 dB，但 glTF 材質的 metallic 參數針對光學渲染設計，無法映射為電磁仿真所需的介電常數。
關鍵詞：VirtualLab Fusion；虛擬仿真；物理光學仿真；菲涅耳波帶法
摘要：在教學實驗中，由于受到衍射物加工精度和相機靈敏度的限制，常常不能明顯地觀察到與理論相匹配的菲涅耳衍射圖樣。本文先利用VirtualLab Fusion虛擬仿真平臺計算出不同尺寸圓孔與圓屏在不同位置的菲涅耳衍射圖樣，再進一步針對特定尺寸圓孔與圓屏分別進行了光學實驗、仿真計算以及理論預測
摘要：在教學實驗中，由于受到衍射物加工精度和相機靈敏度的限制，常常不能明顯地觀察到與理論相匹配的菲涅耳衍射圖樣。本文先利用VirtualLab Fusion虛擬仿真平臺計算出不同尺寸圓孔與圓屏在不同位置的菲涅耳衍射圖樣，再進一步針對特定尺寸圓孔與圓屏分別進行了光學實驗、仿真計算以及理論預測，并對結果進行了對比分析，這將有助于增強教學效果。
關鍵詞：VirtualLab Fusion；
原文信息
原文標題：“基于混合光線波前追跡法的可視化二維光柵光波導設計研究”
第一作者：葉川東
作者：宋強，覃嘉佳，張善文，王津，劉祥彪，周常河
增強現實（AR）近眼顯示技術中，衍射光波導因輕薄、大視場角等優勢成為核心組件，但核心仿真工具長期被國外壟斷，制約國內產業發展。近日，國內研究團隊成功研發首套基于混合光線波前追跡法的可視化光波導仿真模塊
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。從本期起，我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量
摘要
與傳統的夏克-哈特曼傳感器相比，使用金字塔形棱鏡或反射器的波前傳感器（PyWFS，用于金字塔波前傳感器）具有高對比度和更好的波前靈敏度，例如用于天文學中太陽系外行星的搜索。因此，這種類型的波前傳感器用于特殊的望遠鏡（例如凱克天文臺），通常在紅外（IR）光譜范圍內。PyWFS通常由四邊棱鏡、重成像光學元件和適當的探測器組成。在這個例子中，我們展示了通過應用VirtualLab Fusion
①簡介
FRED 能夠模擬光線通過光學系統的偏振現象。光源可以是隨機偏振、圓偏振或線性偏振。可以精確建模并過濾或操控偏振的光學元件，例如雙折射波片和偏振片。FRED 軟件有偏振建模的一些簡單案例，其中包括吸收的二向色性和線柵偏振片、方解石半波片和馬耳他十字現象。這些功能中的每一個都可以應用于更復雜的光學系統中，實際應用中，例如液晶顯示器 （LCDs）、干涉儀和偏光顯微鏡。
②波片類型
<p>隨著自動駕駛技術的快速發展，自動駕駛的研發逐漸形成一整套的流程，包括<strong>數據采集，清洗標注，算法訓練，仿真測試</strong>到<strong>量產</strong>等各技術環節。通過復雜的步驟從原始數據中提出高價值的信息，其中對原始數據的精準采集是實現車輛環境感知的基石。毫米波雷達因其出色的測距、測速能力以及對惡劣天氣的魯棒性，成為不可或缺的傳感器之一。</p><p>本文將以4D
在當今快速發展的自動駕駛技術領域，傳感器的作用日益凸顯，它們是實現車輛環境感知的基石。其中，毫米波雷達因其獨特的優勢，已成為自動駕駛傳感器套件中不可或缺的一部分。這種雷達不僅能夠在各種惡劣的天氣條件下穩定工作，還能提供精確的距離和速度信息，這對于車輛的安全導航至關重要。
一、毫米波雷達概述
RADAR(RAdio Dectecting And Ranging)是指利用毫米波信號（30-300GHz
<p>在實驗室中，從激光器出射的激光先經過一個起偏器得到線偏振光。如果要把這束線偏振光轉換為圓偏振光，橢圓偏振光就需要借助四分之一波片。如果要把偏振方向旋轉90度，除了旋轉起偏器，還可以用二分之一波片。</p><p>波片的作用原理是利用了單軸晶體（如石英）的雙折射現象。單軸晶體中存在一個方向，這個方向叫光軸。為了描述方便，假定光軸方向是y方向，如下圖。</p><p><img src="https:/
