CN103743973A - 一种用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统，包括钥匙信号发射装置，其钥匙信号发射天线设置在电波暗室内，以向布置在电波暗室内的待测无钥匙系统发射钥匙信号，待测无钥匙系统接收到的钥匙信号为其所需的工作信号时根据钥匙信号进行操作。另外，本发明的测试系统还包括抗干扰测试系统，其测试信号发射天线设置在电波暗室内，以向电波暗室内发射干扰待测无钥匙系统工作的测试信号，在抗干扰测试系统中设有测试信号带阻滤波器，用于过滤掉测试信号中与工作信号的频率对应的带阻频段内的信号，以排除测试信号对所述钥匙信号的影响，从而使得测试结果更准确。

Description

一种用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统。

背景技术

随着车辆上使用的电控单元越来越多，车辆所处的电磁环境也越来越复杂。因此，为了避免电磁干扰造车辆上电控单元失灵而威胁到用户的生命安全，车辆在出厂前需要对各电控单元的抗电磁干扰能力做特定的电磁兼容性（ElectroMagnetic Compatibility，简称EMC）测试。

目前，传统的电磁兼容测试系统主要是针对有线电控单元设备进行测试，这样的测试系统无法满足很多车辆无线电控单元特别是无钥匙系统的测试要求。车辆无钥匙系统在进行抗电磁干扰能力测试时，需要使用合法的工作信号来控制其正常运作，接着通过测试天线或探头对其产生用于干扰的测试信号，再分析是否受到测试信号的影响而判断其抗电磁干扰能力。但是，测试用的天线和探头除了产生干扰的测试信号以外，在特定的频点还可能产生影响无钥匙系统正常工作的宽带噪声及谐波噪声，从而影响测试过程中及测试后对待测无钥匙系统的性能判定，影响测试结果。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统，能够防止抗干扰测试系统的测试信号对待测无钥匙系统的工作信号造成影响，使得测试结果更准确。

本发明一个进一步的目的是对上述测试系统中钥匙信号发射装置发射的钥匙信号进行监视，以确保该钥匙信号是待测无钥匙系统工作所需的工作信号，进一步提高测试结果的准确性。

特别地，本发明提供了一种用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统，包括：

钥匙信号发射装置，其钥匙信号发射天线设置在电波暗室内，以向布置在所述电波暗室内的待测无钥匙系统发射钥匙信号，所述待测无钥匙系统接收到的所述钥匙信号为其所需的工作信号时根据所述钥匙信号进行操作；

抗干扰测试系统，其测试信号发射天线设置在所述电波暗室内，以向所述电波暗室内发射干扰所述待测无钥匙系统工作的测试信号，在所述抗干扰测试系统中设有测试信号带阻滤波器，用于过滤掉所述测试信号中与所述工作信号的频率对应的带阻频段内的信号，以排除所述测试信号对所述钥匙信号的影响。

进一步地，所述抗干扰测试系统还包括：

第一带通滤波器，用于对所述测试信号进行滤波，以使得所述测试信号具有预定的测试频段；

其中，所述测试信号带阻滤波器设置在所述第一带通滤波器与所述测试信号发射天线之间且位于所述电波暗室外。

进一步地，所述预定的测试频段为1MHz-2GHz。

进一步地，所述工作信号的频率为315MHz；所述测试信号带阻滤波器的带阻频段为310MHz-320MHz。

进一步地，所述工作信号的频率为433MHz；所述测试信号带阻滤波器的带阻频段为428MHz-438MHz。

进一步地，所述的电磁兼容抗扰度测试系统还包括：

钥匙信号监视系统，用于接收并分析所述钥匙信号发射装置向所述电波暗室内发射的钥匙信号是否为所述待测无钥匙系统工作所需的工作信号。

进一步地，所述钥匙信号监视系统包括：

钥匙信号接收天线，设置在所述电波暗室内，用于接收所述钥匙信号发射装置向所述电波暗室内发射的钥匙信号；

频谱仪，设置在所述电波暗室外，用于分析所述钥匙信号接收天线接收的钥匙信号是否为所述待测无钥匙系统工作所需的工作信号。

进一步地，所述钥匙信号监视系统还包括串联在所述钥匙信号接收天线与所述频谱仪之间且位于所述电波暗室外的第二带通滤波器和前置放大器，其中所述第二带通滤波器的滤波特性被设置成与所述测试信号带阻滤波器的滤波特性相反。

进一步地，所述钥匙信号发射装置还包括第三带通滤波器，其串联在所述钥匙信号发射天线与所述钥匙信号发射装置的第一射频信号源之间且位于所述电波暗室外，滤波特性被设置成与所述测试信号带阻滤波器的滤波特性相反。

本发明用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统，在抗干扰测试系统发射测试信号之前，通过其设置的测试信号带阻滤波器对测试信号进行滤波，去除其中与工作信号的频率对应的带阻频段内的信号，防止测试信号对钥匙信号造成影响，从而使得测试结果更准确；

进一步地，本发明的电磁兼容测试系统中设有钥匙信号监视系统，能够对钥匙信号发射装置向电波暗室内发射的钥匙信号进行接收和分析，以确保该钥匙信号是待测无钥匙系统工作所需的工作信号，进一步提高测试结果的准确性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统的结构示意图；

图2是在图1中增加了钥匙信号监视系统的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统的整体结构示意图。

附图中使用的标记如下：

1    抗干扰测试系统

101  测试信号发射天线

102  第一带通滤波器

103  控制主机

104  第二射频信号源

105  第四带通滤波器

106  射频放大器

107  定向耦合器

2    测试信号带阻滤波器

3    待测无钥匙系统

4    电波暗室

5    钥匙信号发射装置

501  钥匙信号发射天线

502  第三带通滤波器

503  第一射频信号源

504  信号模拟器

6    钥匙信号监视系统

601  钥匙信号接收天线

602  频谱仪

603  第二带通滤波器

604  前置放大器

7    信号模拟设备

701  室外光电转换模块

702  室内光电转换模块

703  室外电光转换模块

704  室内电光转换模块

8    辅助设备

9    人工电源网络

10   电源

11   音视频输出系统

12   音视频监测系统。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统的结构示意图。

本发明测试系统可以包括分隔设置的控制室（未示出）和电波暗室。通常，待测电控单元是设置在电波暗室内。在本发明的实施例中，待测电控单元是车辆的无钥匙系统，在本发明中又叫做待测无钥匙系统3。

本发明的电磁兼容抗扰度测试系统还可以包括钥匙信号发射装置5。钥匙信号发射装置5包括设置在电波暗室4内的钥匙信号发射天线501，通过钥匙信号发射天线501向布置在电波暗室4内的待测无钥匙系统3发射钥匙信号。并且，当待测无钥匙系统3接收到的上述钥匙信号为其所需的工作信号时就会根据该钥匙信号指示进行相应的操作。上述过程是基本上模拟了使用车辆的钥匙对车辆无钥匙系统进行相应操作的过程，因此不再赘述。

本发明的电磁兼容抗扰度测试系统还可以包括抗干扰测试系统1。抗干扰测试系统1包括串联的测试信号发射天线101和第一带通滤波器102。其中，测试信号发射天线101设置在电波暗室4内，主要用于向电波暗室4内发射干扰待测无钥匙系统3工作的测试信号。而第一带通滤波器102设置在电波暗室4外，主要用于对测试信号进行滤波，以使得测试信号具有预定的测试频段。通常，预定的测试频段是根据测试对象以及相关测试需要进行设定，在本发明实施例中，预定的测试频段可以被设为1MHz-2GHz。

另外，在本发明的抗干扰测试系统1中还设有测试信号带阻滤波器2。具体地，测试信号带阻滤波器2是可以设置在第一带通滤波器102与测试信号发射天线101之间且位于电波暗室4外。测试信号带阻滤波器2主要用于过滤掉测试信号中与待测无钥匙系统3工作信号的频率对应的带阻频段内的信号，以排除测试信号对钥匙信号的影响，从而使得测试结果更准确。需要说明的是，不同待型号的待测无钥匙系统3工作信号的频率可以不同，本发明实施例中，工作信号的频率可以为315MHz，而测试信号带阻滤波器2的带阻频段可以与上述工作信号频率相同，也可以是包含有上述工作信号频率的一个范围较小的频段，例如310MHz-320MHz。本发明测无钥匙系统3的工作信号频率还可以为433MHz，同样地，此时测试信号带阻滤波器2的带阻频段可以与上述工作信号频率相同，也可以是包含有上述工作信号频率的一个范围较小的频段，例如428MHz-438MHz。

如图2中所示，是在上述图1中电磁兼容抗扰度测试系统的基础上增加了钥匙信号监视系统6。钥匙信号监视系统6主要用于接收并分析钥匙信号发射装置5向电波暗室4内发射的钥匙信号是否为待测无钥匙系统3工作所需的工作信号，能够进一步提高测试结果的准确性。钥匙信号监视系统6可以包括串联的钥匙信号接收天线601和频谱仪602。钥匙信号接收天线601设置在电波暗室4内，用于接收钥匙信号发射装置5向电波暗室4内发射的钥匙信号。频谱仪602设置在电波暗室4外，用于分析钥匙信号接收天线601接收的钥匙信号是否为待测无钥匙系统3工作所需的工作信号。

图3是根据本发明一个实施例的用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统的整体结构示意图。下面将根据图中所示对本发明的钥匙信号发射装置5、抗干扰测试系统1以及钥匙信号监视系统6等做进一步的描述。

如图3所示，待测无钥匙系统3通常是固定设置在电波暗室28内的辅助设备10（辅助工装）上，以方便测试。待测无钥匙系统3还通过人工电源网络11与电源12连通，电源12主要是为待测无钥匙系统3的运行供电，并且人工电源网络11与电源12均位于电波暗室28内。

抗干扰测试系统1还可以包括如图3中所示的设置在电波暗室4外并且与第一带通滤波器102依次串联的定向耦合器107、射频放大器106、第四带通滤波器105、第二射频信号源104以及控制主机103。控制主机103通常可以是PC，即个人电脑，主要用于对本发明电磁兼容抗扰度测试系统中所包括的各个系统进行控制，还可以对相关数据进行分析以及判断待测无钥匙系统3的电磁兼容性等。

钥匙信号发射装置5还包括如图3中所示的设置在电波暗室4外并且与钥匙信号发射天线501依次串联的第三带通滤波器502、第一射频信号源503以及信号模拟器504，另外，信号模拟器504还与控制主机103连接。其中，第三带通滤波器502的滤波特性被设置成与测试信号带阻滤波器2的滤波特性相反。

钥匙信号监视系统6还包括如图3中所示串联在钥匙信号接收天线601与频谱仪602之间且位于电波暗室4外的第二带通滤波器603和前置放大器604。其中，第二带通滤波器603的滤波特性被设置成与测试信号带阻滤波器2的滤波特性相反。

本发明的电磁兼容抗扰度测试系统还可以包括如图3所示的信号模拟设备7。信号模拟设备7设置在待测无钥匙系统3与控制主机103之间且位于电波暗室4外。进一步地，在信号模拟设备7与待测无钥匙系统3之间设置有配合使用的室外光电转换模块701和室内电光转换模块704，主要用于对待测无钥匙系统3与信号模拟设备7之间监测信号（包括总线信号）进行转换和传输。另外，在信号模拟设备7与待测无钥匙系统3之间还设置有配合使用的室外电光转换模块703和室内光电转换模块702，主要用于对待测无钥匙系统3与信号模拟设备7之间控制信号（包括总线信号）进行转换和传输。

本发明的电磁兼容抗扰度测试系统还可以包括如图3所示的位于电波暗室4内的音视频监测系统12以及与其串联且位于电波暗室4外的音视频输出系统11，并且，音视频监测系统12与音视频输出系统11之间设置有室内光电转换模块702和室外光电转换模块701，用于转换和传输音频信号。

另外，在对本发明的待测电控单元进行电磁兼容抗扰度测试时，通常可以包括射频辐射抗干扰测试和射频电流注入抗干扰测试。而本发明如图1-图3中所示的电磁兼容抗扰度测试系统主要是对待测电控单元进行射频辐射抗干扰测试。需要说明的是，在其他替换性实施例中，如果需要对待测电控单元进行射频电流注入抗干扰测试，只需要将本发明实施例中的测试信号发射天线101换成对应的电流注入探头即可，其他结构基本不变。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种用于无钥匙系统的电磁兼容抗扰度测试系统，包括：

钥匙信号发射装置（5），其钥匙信号发射天线（501）设置在电波暗室（4）内，以向布置在所述电波暗室（4）内的待测无钥匙系统（3）发射钥匙信号，所述待测无钥匙系统（3）接收到的所述钥匙信号为其所需的工作信号时根据所述钥匙信号进行操作；

抗干扰测试系统（1），其测试信号发射天线（101）设置在所述电波暗室（4）内，以向所述电波暗室（4）内发射干扰所述待测无钥匙系统（3）工作的测试信号，在所述抗干扰测试系统（1）中设有测试信号带阻滤波器（2），用于过滤掉所述测试信号中与所述工作信号的频率对应的带阻频段内的信号，以排除所述测试信号对所述钥匙信号的影响。

2.根据权利要求1所述的电磁兼容抗扰度测试系统，其特征在于，

所述抗干扰测试系统（1）还包括：

第一带通滤波器（102），用于对所述测试信号进行滤波，以使得所述测试信号具有预定的测试频段；

其中，所述测试信号带阻滤波器（2）设置在所述第一带通滤波器（102）与所述测试信号发射天线（101）之间且位于所述电波暗室（4）外。

3.根据权利要求2所述的电磁兼容抗扰度测试系统，其特征在于，

所述预定的测试频段为1MHz-2GHz。

4.根据权利要求2所述的电磁兼容抗扰度测试系统，其特征在于，

所述工作信号的频率为315MHz；

所述测试信号带阻滤波器（2）的带阻频段为310MHz-320MHz。

5.根据权利要求2所述的电磁兼容抗扰度测试系统，其特征在于，

所述工作信号的频率为433MHz；

所述测试信号带阻滤波器（2）的带阻频段为428MHz-438MHz。

6.根据权利要求1所述的电磁兼容抗扰度测试系统，其特征在于还包括：

钥匙信号监视系统（6），用于接收并分析所述钥匙信号发射装置（5）向所述电波暗室（4）内发射的钥匙信号是否为所述待测无钥匙系统（3）工作所需的工作信号。

7.根据权利要求6所述的电磁兼容抗扰度测试系统，其特征在于，所述钥匙信号监视系统（6）包括：

钥匙信号接收天线（601），设置在所述电波暗室（4）内，用于接收所述钥匙信号发射装置（5）向所述电波暗室（4）内发射的钥匙信号；

频谱仪（602），设置在所述电波暗室（4）外，用于分析所述钥匙信号接收天线（601）接收的钥匙信号是否为所述待测无钥匙系统（3）工作所需的工作信号。

8.根据权利要求7所述的电磁兼容抗扰度测试系统，其特征在于，

所述钥匙信号监视系统（6）还包括串联在所述钥匙信号接收天线（601）与所述频谱仪（602）之间且位于所述电波暗室（4）外的第二带通滤波器（603）和前置放大器（604），其中所述第二带通滤波器（603）的滤波特性被设置成与所述测试信号带阻滤波器（2）的滤波特性相反。

9.根据权利要求7所述的电磁兼容抗扰度测试系统，其特征在于，

所述钥匙信号发射装置（5）还包括第三带通滤波器（502），其串联在所述钥匙信号发射天线（501）与所述钥匙信号发射装置（5）的第一射频信号源（503）之间且位于所述电波暗室（4）外，滤波特性被设置成与所述测试信号带阻滤波器（2）的滤波特性相反。

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