CN105120413A - 汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度性能的测试系统及测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种针对汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度性能的测试系统，包括：电磁兼容测试系统控制平台、电磁兼容测试系统、功放组件、娱乐测试系统、天线、娱乐系统主机和屏蔽室，所述电磁兼容测试系统控制平台分别通过通用接口总线与电磁兼容测试系统和娱乐测试系统相连；所述娱乐测试系统通过电缆与所述娱乐系统主机相连；所述电磁兼容测试系统通过电缆与所述功放组件相连，所述功放组件与所述天线相连。该测试系统优化了现有技术中汽车的电磁兼容抗扰度测试设备的功能，解决现有技术中汽车的电磁兼容抗扰度测试设备无法测试汽车娱乐系统在导航模式和蓝牙模式工作时的电磁兼容抗扰度性能。
Description
技术领域
本发明涉及测试领域，具体涉及一种测试汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度性能的测试系统及测试方法。
背景技术
汽车娱乐系统是一种智能化的车身电器系统，与车身控制器(BCM)等单一类型的车载电子模块不同的是，汽车娱乐系统架构较为庞大，不仅包含用来进行信号的输入与处理的娱乐系统主机，还包含驾驶员能直观体验的显示屏以及音响装置等。娱乐系统主机常用的工作模式有收音、导航、蓝牙等。如图1所示，为某车型娱乐系统功能架构图。
在收音模式下，整车通过收音天线，接受到调频AM与调幅FM信号，该信号通过AM/FM高频头处理，输出至音源处理模块；音源处理模块将处理后的信号输出至音频处理模块，同时协调控制模块可以测试娱乐系统主机面板上的相关操作，并控制显示模块进行各模块功能的显示。上述音频处理模块将处理后的音频信号输出给功放，经功放放大后，输出至扬声器。
在导航模式下，整车通过GPS天线，接受到GPS信号，该信号通过导航模块处理，输出至音源处理模块；音源处理模块将处理后的信号输出至音频处理模块，同时协调控制模块控制显示模块进行导航地图的实时显示，协调控制模块将导航时所需输出音频信号输出至音频处理模块，音频处理模块将处理后的音频信号输出给功放，经功放放大后，输出至扬声器。
在蓝牙模式下，通过面板打开蓝牙开关，在实际的工况下，汽车内驾驶员的手机相当于基站，当手机打开蓝牙设备时，汽车通过蓝牙天线以及蓝牙模块，实现与汽车娱乐系统的连接。
目前，由于车载电器件在汽车上的比重日益增多，且各车载电器设备的功能日益复杂，这意味着车辆电磁环境也越来越恶劣，使得汽车娱乐系统的电磁兼容性抗扰度需达到一定水平，才能避免车辆在路过高压变电站、移动基站等地时出现的娱乐系统主机死机、花屏，闪屏等不良现象。为提升整车的电磁兼容性能和满足电磁兼容法规要求，在装车之前，必须按照相应的EMC标准，对车载电器设备进行EMC性能测试。
如图2所示，为现有技术方案中某车型娱乐系统的电磁兼容抗扰度性能测试原理框图。
汽车的电磁兼容抗扰度测试设备，包括EMS测试系统控制平台、EMS测试系统、功放组件以及各种天线。汽车在进行EMS性能测试时，被放至于半波或全波屏蔽暗室中，即汽车娱乐系统导航功能所需的GPS信号被屏蔽，从而无法通过GPS信号激发娱乐系统主机的导航功能实现；另外，现有主流汽车娱乐系统可通过蓝牙信号将手机与汽车娱乐系统进行连接，然而在现有技术的EMS性能测试过程中不允许手机出现在被测汽车内，因此，汽车娱乐系统主机无法接收到蓝牙信号，也就无法激发娱乐系统主机的蓝牙匹配功能实现。因此，现有技术的电磁兼容抗扰度测试设备并未对娱乐系统的导航功能、蓝牙功能进行处理，无法完全测试到实际整车行驶工况下的汽车娱乐系统的电磁抗扰度性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度性能的测试系统和测试方法，以优化现有技术中汽车的电磁兼容抗扰度测试设备的功能，解决现有技术中汽车的电磁兼容抗扰度测试设备无法测试汽车娱乐系统在导航模式和蓝牙模式工作时的电磁兼容抗扰度性能。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种针对汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度性能的测试系统，包括：电磁兼容测试系统控制平台、电磁兼容测试系统、功放组件、娱乐测试系统、天线、娱乐系统主机和屏蔽室，所述电磁兼容测试系统控制平台分别通过通用接口总线与电磁兼容测试系统和娱乐测试系统相连；所述娱乐测试系统通过电缆与所述娱乐系统主机相连；所述电磁兼容测试系统通过电缆与所述功放组件相连，所述功放组件与所述天线相连；所述电磁兼容测试系统控制平台、所述电磁兼容测试系统以及所述娱乐测试系统位于控制室内，所述功放组件位于功放室内，所述天线和所述娱乐系统主机位于屏蔽室内。
优选地，所述娱乐测试系统包括控制平台、矢量信号发生器、无线电综合测试仪和音频分析仪；所述控制平台分别与所述矢量信号发生器、无线电综合测试仪和音频分析仪相连；所述矢量信号发生器、无线电综合测试仪和音频分析分别与所述娱乐系统主机相连。
优选地，所述矢量信号发生器用于产生全球定位系统信号；所述无线电综合测试系统用于产生仿真的蓝牙信号；所述音频分析仪用于测试娱乐系统主机输出的音频信号。
优选地，所述电磁兼容测试系统包括信号源、射频开关和功率计，所述电磁兼容测试系统通过所述信号源产生射频信号，所述射频信号通过所述功率计放大，并将放大后的信号通过所述功放组件注入到天线。
优选地，所述功放组件包括功放Ⅰ、功放Ⅱ和功放Ⅲ。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种针对汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度性能的测试方法，包括如下步骤：
S1：将带有娱乐系统主机的汽车放置在屏蔽室中，打开所述娱乐系统主机，将所述娱乐系统主机设置成导航模式；
S2：进行车辆状态设置；
S3：布置天线；
S4：通过娱乐测试系统控制平台控制娱乐测试系统，使所述娱乐测试系统输出全球定位系统信号和/或蓝牙信号；
S5：通过电磁兼容测试系统控制平台控制由信号源产生的射频信号的干扰强度并对所述射频信号进行调制，所述射频信号通过功率计放大，并将放大后的信号通过功放组件注入到天线；
S6：监控汽车娱乐系统的导航界面和通过音频分析仪监控汽车娱乐系统输出的音频信号；如果所述导航界面未出现异常或汽车娱乐系统输出的音频信号未出现跳变，则娱乐系统主机合格；如果所述导航界面出现异常或汽车娱乐系统输出的音频信号出现跳变，则娱乐系统主机不合格。
优选地，所述进行车辆状态设置包括如下步骤：
S21：启动汽车，并将车速设置为50km/h；
S22：打开位置灯、前大灯、和左转向灯；
S23：打开空调暖风电机，并处于中等强度；
S24：车门关闭并闭锁；
S25：打开车辆的雨刮，并将其设置在高速档。
优选地，所述导航界面出现异常包括以下任意一种：导航界面出现跳变、闪屏、黑屏。
优选地，如果所述射频信号的频率范围为20MHz～800MHz，则所述调制方式为连续波调制或标准调幅调制；如果所述射频信号的频率范围为800MHz～2000MHz，则所述调制方式为连续波调制或相位调制。
优选地，所述干扰强度分别设置为30V/m、50V/m及80V/m。
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度性能的测试系统和测试方法，能够实现在导航模式和/或蓝牙模式下对汽车娱乐系统的电磁兼容抗扰度进行测试，这样更加接近实际整车行驶工况下对测试娱乐系统主机进行测试，提高了工作效率并且降低了娱乐系统主机后期的维护成本。
附图说明
图1为现有技术方案中某车型娱乐系统功能架构图。
图2为现有技术方案中某车型娱乐系统的电磁兼容抗扰度性能测试系统框图。
图3为本发明的一种针对汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度特性的测试系统框图。
图4为本发明的一种针对汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度特性的测试方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地详细描述。
如图3所示，为本发明一种针对汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度特性的测试系统框图。本发明提供的对汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度性能的测试系统，包括：电磁兼容测试系统控制平台、电磁兼容测试系统、功放组件、娱乐测试系统、天线、娱乐系统主机和屏蔽室，所述电磁兼容测试系统控制平台分别通过通用接口总线与电磁兼容测试系统和娱乐测试系统相连；所述娱乐测试系统通过电缆与所述娱乐系统主机相连；所述电磁兼容测试系统通过电缆与所述功放组件相连，所述功放组件与所述天线相连；所述电磁兼容测试系统控制平台、所述电磁兼容测试系统以及所述娱乐测试系统位于控制室内，所述功放组件位于功放室内，所述天线和所述娱乐系统主机位于屏蔽室内。
所述娱乐测试系统包括控制平台、矢量信号发生器、无线电综合测试仪和音频分析仪；所述控制平台分别与所述矢量信号发生器、无线电综合测试仪和音频分析仪相连；所述矢量信号发生器、无线电综合测试仪和音频分析分别与所述娱乐系统主机相连。
所述矢量信号发生器的型号为采用R&S公司的SMBV100A，其用于产生仿真的AM/FM信号和GPS信号，同时也可产生仿真的北斗导航信号；所述无线电综合测试系统用于产生仿真的蓝牙信号，即在本系统中用于模拟实际工况下的手机，与被测娱乐主机通过蓝牙信号的匹配，激发被测娱乐主机蓝牙功能的实现；所述音频分析仪用于对被测娱乐主机输出的音频信号进行测试，可分析娱乐主机在受到不同场强的信号干扰时娱乐主机的工作情况。
所述电磁兼容测试系统包括信号源、射频开关和功率计，所述电磁兼容测试系统通过所述信号源产生射频信号，所述射频信号通过所述功率计放大，并将放大后的信号通过所述功放组件注入到天线。所述功放组件包括功放Ⅰ、功放Ⅱ和功放Ⅲ。
所述EMS测试系统通过所述信号源产生射频信号(该信号类型通常为CW或经过调制)，该射频信号通过所述功率计放大，并将放大后的信号注入到述天线中；其中，放大后的信号即为干扰信号，此干扰信号在本发明中为电场场强信号；通过利用该干扰信号对整车状态下的汽车娱乐系统进行干扰，可检测娱乐系统的抗干扰能力。
进一步，所述EMS测试系统中射频开关用来切换在不同的测试工况下的所需用到的功放；功放组件中功放Ⅰ，功放Ⅱ与功放Ⅲ与不同测试工况下的天线需进行匹配使用。通常情况下，针对整车的抗扰度测试频率覆盖范围为：20MHz～2GHz。
如图4所示，本发明提供一种针对汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度特性的测试方法，包括如下步骤：
S1：将带有娱乐系统主机的汽车放置在屏蔽室中，打开所述娱乐系统主机，将所述娱乐系统主机设置成导航模式；
S2：进行车辆状态设置；
其中，所述步骤S2中所述进行车辆状态设置包括如下步骤：
S21：启动汽车，并将车速设置为50km/h；
S22：打开位置灯、前大灯、和左转向灯；
S23：打开空调暖风电机，并处于中等强度；
S24：车门关闭并闭锁；
S25：打开车辆的雨刮，并将其设置在高速档。
S3：布置天线；
S4：通过娱乐测试系统控制平台控制娱乐测试系统，使所述娱乐测试系统输出全球定位系统信号和/或蓝牙信号；
S5：通过电磁兼容测试系统控制平台控制由信号源产生的射频信号的干扰强度并对所述射频信号进行调制，所述射频信号通过功率计放大，并将放大后的信号通过功放组件注入到天线；
其中，如果所述射频信号的频率范围为20MHz～800MHz，则所述调制方式为连续波调制或标准调幅调制；如果所述射频信号的频率范围为800MHz～2000MHz，则所述调制方式为连续波调制或相位调制。所述干扰强度分别设置为30V/m、50V/m及80V/m。
S6：监控汽车娱乐系统的导航界面和通过音频分析仪监控汽车娱乐系统输出的音频信号；如果所述导航界面未出现异常或汽车娱乐系统输出的音频信号未出现跳变，则娱乐系统主机合格；如果所述导航界面出现异常或汽车娱乐系统输出的音频信号出现跳变，则娱乐系统主机不合格。
其中，所述导航界面出现异常包括导航界面出现以下任意一种：跳变、闪屏、黑屏。
本发明提供了一种汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度性能的测试系统和测试方法，优化了现有技术中汽车的电磁兼容抗扰度测试设备的功能，能够实现导航模式和/或蓝牙模式下对汽车娱乐系统的电磁兼容抗扰度进行测试，在更加接近实际整车行驶工况下测试娱乐系统主机是否合格，提高了工作效率并且降低了后期的维护成本。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种针对汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度性能的测试系统，其特征在于，包括：电磁兼容测试系统控制平台、电磁兼容测试系统、功放组件、娱乐测试系统、天线、娱乐系统主机和屏蔽室，所述电磁兼容测试系统控制平台分别通过通用接口总线与电磁兼容测试系统和娱乐测试系统相连；所述娱乐测试系统通过电缆与所述娱乐系统主机相连；所述电磁兼容测试系统通过电缆与所述功放组件相连，所述功放组件与所述天线相连；所述电磁兼容测试系统控制平台、所述电磁兼容测试系统以及所述娱乐测试系统位于控制室内，所述功放组件位于功放室内，所述天线和所述娱乐系统主机位于屏蔽室内。
2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于所述娱乐测试系统包括控制平台、矢量信号发生器、无线电综合测试仪和音频分析仪；所述控制平台分别与所述矢量信号发生器、无线电综合测试仪和音频分析仪相连；所述矢量信号发生器、无线电综合测试仪和音频分析分别与所述娱乐系统主机相连。
3.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于所述矢量信号发生器用于产生全球定位系统信号；所述无线电综合测试系统用于产生仿真的蓝牙信号；所述音频分析仪用于测试娱乐系统主机输出的音频信号。
4.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于所述电磁兼容测试系统包括信号源、射频开关和功率计，所述电磁兼容测试系统通过所述信号源产生射频信号，所述射频信号通过所述功率计放大，并将放大后的信号通过所述功放组件注入到天线。
5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于所述功放组件包括功放Ⅰ、功放Ⅱ和功放Ⅲ。
6.一种针对汽车娱乐系统电磁兼容抗扰度性能的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将带有娱乐系统主机的汽车放置在屏蔽室中，打开所述娱乐系统主机，将所述娱乐系统主机设置成导航模式；
S2：进行车辆状态设置；
S3：布置天线；
S4：通过娱乐测试系统控制平台控制娱乐测试系统，使所述娱乐测试系统输出全球定位系统信号和/或蓝牙信号；
S5：通过电磁兼容测试系统控制平台控制由信号源产生的射频信号的干扰强度并对所述射频信号进行调制，所述射频信号通过功率计放大，并将放大后的信号通过功放组件注入到天线；
S6：监控汽车娱乐系统的导航界面和通过音频分析仪监控汽车娱乐系统输出的音频信号；如果所述导航界面未出现异常或汽车娱乐系统输出的音频信号未出现跳变，则娱乐系统主机合格；如果所述导航界面出现异常或汽车娱乐系统输出的音频信号出现跳变，则娱乐系统主机不合格。
7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述进行车辆状态设置包括如下步骤：
S21：启动汽车，并将车速设置为50km/h；
S22：打开位置灯、前大灯、和左转向灯；
S23：打开空调暖风电机，并处于中等强度；
S24：车门关闭并闭锁；
S25：打开车辆的雨刮，并将其设置在高速档。
8.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述导航界面出现异常包括以下任意一种：导航界面出现跳变、闪屏、黑屏。
9.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，如果所述射频信号的频率范围为20MHz～800MHz，则所述调制方式为连续波调制或标准调幅调制；如果所述射频信号的频率范围为800MHz～2000MHz，则所述调制方式为连续波调制或相位调制。
10.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述干扰强度分别设置为30V/m、50V/m及80V/m。
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