CN107505603B - 用于测试车用天线罩体的发射属性和反射属性的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于测试车用天线罩体(26)的发射属性和反射属性的方法。车用天线罩体(26)被放置在安装位置(24)处。经由天线系统(12)的面向天线罩体(26)的第一侧(28)的至少一个发射天线(16)发送第一信号，其中，第一信号的反射的部分由天线系统(12)的面向第一侧(28)的多个接收天线(18)接收以便确定天线罩体(26)的反射属性。经由面向天线罩体(26)的与第一侧(28)相对的第二侧(30)的远程发射天线(22)发送第二信号，其中，第二信号的发射的部分由天线系统(12)的多个接收天线(18)接收以便确定天线罩体(26)的发射属性。另外，描述了一种设备(10)。

Description

用于测试车用天线罩体的发射属性和反射属性的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于测试车用天线罩体的发射属性和反射属性的方法以及用于测试车用天线罩体的发射属性和反射属性的设备。
背景技术
总体上，车用天线罩体用于保护天线，尤其是雷达天线，不受诸如风和/或雨的环境影响。通常，机动车辆在其前面具有雷达系统，其中雷达系统由也被设置在机动车辆的前面的天线罩体保护。雷达系统用于检测机动车辆前面的另一机动车辆或任何其他对象。因此，雷达系统包括用于发射雷达信号的至少一个发射天线以及用于接收反射的信号的至少一个接收天线。两种天线都由相同的车用天线罩体保护。通常，天线以在77GHz与79GHz之间的频率(尤其是77GHz或79GHz)进行工作。
由于消费者可以在机动车辆的前面看到天线罩体，所以天线罩体应当具有有吸引力的设计，例如制造商的商标通常被集成到其中。因此，天线罩体应当具有与设计目的相关的优越光学质量，但是还必不可少的是，天线罩体保持对设置在天线罩体后面的天线的雷达信号以及反射的雷达信号透明。
然而，雷达信号，尤其是它们的传播，可能由于天线罩体的设计(尤其是由于某些形状和使用的材料)而被扰乱。例如，可能减小最大检测范围和/或可能降低要检测的对象的角度准确度，这导致机动车辆的整个雷达系统的性能不佳。相应地，损害检测的范围敏感度和角度准确度。
通常，天线罩体被分析以便确定其发射属性和反射属性。因此，天线罩体被放置在发射天线前面，其中反射属性被测量。备选地，通过将接收天线放置在天线罩体后面来测量发射属性以便确定发射属性。迄今为止，这种信息被认为是足够的。
然而，这些测量结果不能提供关于天线罩体的衰减和/或同质性(尤其是关于角度依赖性)的足够的信息。
发明内容
本发明特别提供了一种用于测试车用天线罩体的发射属性和反射属性的方法，其中，车用天线罩体被放置在安装位置处。经由天线系统的面向天线罩体的第一侧的至少一个发射天线发送第一信号，其中，第一信号的反射的部分由天线系统的面向第一侧的多个接收天线接收以便确定天线罩体的反射属性。另外，经由面向天线罩体的与第一侧相对的第二侧的远程发射天线发送第二信号，其中，第二信号的发射的部分由多个接收天线接收以便确定天线罩体的发射属性。
本发明基于如下发现：当从天线罩体的两侧(尤其是从车用天线罩体的发射侧和接收侧)发送要分析的信号时，能够收集关于车用天线罩体的更多信息。天线罩体的接收侧对应于安装位置的第一侧，而天线罩体的发射侧对应于安装位置的第二侧。因此，天线罩体的两侧都被测试以便获得天线罩体的关于发射的信号以及接收的信号的完整质量分析。该测试能够在机动车辆的制造商的生产工厂中和/或车用天线罩体的制造商的生产工厂中被执行。
根据步骤b)和c)的测量结果使得能够获得与天线罩体的光学图像相似的射频毫米图像。
总体上，第一信号可以用于确定车用天线罩体的接收侧上的反射属性，因为面向第一侧的多个接收天线接收第一信号的反射的部分。第二信号可以用于确定车用天线罩体(尤其是车用天线罩体的发射侧上)的发射属性，因为面向第一侧的多个接收天线接收第二信号的发射的部分。相应地，可以确定角度特性，因为可以生成天线罩体的角度依赖图像。该角度依赖图像是基于天线罩体的接收侧上的反射属性(尤其是其同质性)和天线罩体在发射侧上的发射属性的。
上述步骤b)和c)还可以在步骤d)和e)之后被执行。因此，将被发送的信号的顺序是可互换的。
具体地，分析步骤d)中的第二信号的发射的部分以便确定天线罩体在其发射侧上的发射属性的角度依赖性。由于该测量，能够在早期检测到天线罩体的关键区域以便识别对雷达信号不透明的区域。
例如，能够由多个接收天线检测到由远程发射天线发送的第二信号的发射的部分，其中，多个接收天线中的每个检测已经通过和/或沿天线罩体传播的偏转的第二信号的特定幅度。
此外，发射的第二信号的波束变形能够通过可变衰减来分析。因此，衰减水平被连续地设定为某些值以便在某个值处检测天线系统的多个接收天线中的哪个检测到发射的第二信号或者哪些不再能够检测到任何信号。相应地，能够收集关于角度依赖性的信息。
总体上，天线罩体的角度依赖性可以通过测量发射的信号的衰减来确定。
能够分析由接收天线接收的第一信号的发射的部分以便获得关于天线罩体的同质性和/或阻抗匹配的信息。因此，由至少一个发射天线发送的第一信号能够被分析使得天线罩体的三维图像被生成。天线罩体的该图像可以被分析以便获得关于天线罩体的同质性和/或匹配的信息。
另外，在步骤b)期间，尤其是在步骤b)和c)期间，关闭至少远程发射天线。在步骤b)期间，尤其是在步骤b)和c)期间，远程发射天线不发送任何信号。相应地，能够分析天线罩体在其接收侧上的反射属性而没有由于由远程发射天线发送的信号而引起的任何干扰。
根据一方面，由远程发射天线发送第三信号。该第三信号能够用于确定天线罩体在其发射侧上的反射属性和/或发射属性。
此外，提供面向天线罩体的第二侧的远程接收天线，远程接收天线接收反射的信号和/或发射的信号。该远程接收天线能够用于确定天线罩体在其发射侧上的反射属性和/或天线罩体在其接收侧上的发射属性。相应地，收集关于天线罩体的更多的信息，其能够用于生成天线罩体的更详细的分析。
可以由远程接收天线接收第三信号的反射的部分。因此，该信号能够用于确定天线罩体在其发射侧上的反射属性。能够在步骤b)之前、在步骤c)之后和/或在步骤e)之后发送第三信号。再次地，要发送的信号的顺序不是固定的，因为信号能够以不同的顺序来发送。
第三信号和第二信号可以是相同的。因此，该信号的发射的部分由多个接收天线接收，其中，该信号的反射的部分同时由远程接收天线接收。相应地，能够在一个步骤中同时确定天线罩体在发射侧上的发射属性和反射属性。
根据另一方面，在步骤b)期间打开远程接收天线以便接收第一信号的发射的部分。总体上，天线罩体的发射属性能够被分析，因为远程接收天线分别检测第一信号的已经通过天线罩体发射并沿天线罩体传播的部分。因此，能够同时确定天线罩体在其接收侧上的反射属性和发射属性。仅仅面向第一侧的至少一个发射天线在步骤b)期间发射信号。
根据优选实施例，提供了面向第一侧的多个发射天线。多个接收天线和多个发射天线形成分别面向安装位置的第一侧和天线罩体的接收侧的天线系统。相对于安装位置定位多个天线，使得能够执行测量以便收集关于天线罩体的角度依赖性的信息。因此，确保能够确定天线罩体关于其接收属性和发射属性的角度依赖性。
具体地，分析由远程接收天线接收的第一信号的发射的部分以便确定天线罩体在其接收侧上的发射属性的角度依赖性。这在提供了面向与远程接收天线被定位在其上的第二侧相对的第一侧的多个发射天线时是可能的。由多个发射天线发送的第一信号中的每个在某种角度下损害天线罩体。相应地，远程接收天线接收由多个发射天线在步骤b)期间发送的多个发射的信号。
根据另一方面，尤其在步骤a)之前和/或在步骤e)之后执行校准步骤，其中，在安装位置处没有安装天线罩体。该校准步骤被执行以便确定使用的天线是否工作良好。在检测到偏差的情况下，能够校准用于执行该方法的整个设备。如果在步骤e)之后执行校准步骤，则收集的数据能够在校准步骤之后被重新计算使得可能的偏差被考虑到。因此，校准步骤对应于标准化步骤。换言之，在校准步骤期间确定在没有车用天线罩体被放置在安装位置处时将由设备测量到什么。
另外，本发明提供了一种用于测试车用天线罩体的发射属性和反射属性的设备，其中，该设备包括针对天线罩体的安装位置、天线系统、至少一个远程接收天线以及至少一个远程发射天线，其中，天线系统被定位使得其面向安装位置的第一侧，而远程天线被定位使得它们面向安装位置的与第一侧相对的第二侧。相应地，要分析的天线罩体被放置在天线系统与远程天线之间，从而确保能够从车用天线罩体的两侧都能扫描到天线罩体。这确保确定车用天线罩体的接收侧上以及发射侧上的发射属性和反射属性。
根据本发明的另一方面，控制单元被提供，天线系统和远程天线被连接到控制单元使得它们能够被独立地控制。因此，能够在某些测试步骤期间关闭天线系统和/或远程天线中的一个以便仅仅发送和/或接收用于确定天线罩体的某些属性的信号。例如，当车用天线罩体的接收侧上的反射属性或车用天线罩体的接收侧上的发射属性被确定时应当关闭远程发射天线。
另外，天线系统能够包括至少一个发射天线和至少一个接收天线，尤其是多个发射天线和/或接收天线。这确保天线罩体的发射侧上的发射属性和反射属性能够由天线系统来测量。另外，多个发射和/或接收天线确保天线罩体(尤其是在其接收侧上以及其发射侧上)的角度依赖性能够被详细地分析。
至少一个发射天线和至少一个接收天线可以被设置在通用装置中，尤其是被设置在毫米波主动成像装置中。这种装置能够是1米高和1米宽。
因此，该装置能够包括几百个天线，例如分别地，在1000与2000个接收天线和发射天线之间。具体地，提供1500个接收天线和1500个发射天线。这确保能够以高度准确度测量和确定角度依赖性。由这种装置确保少于2毫米的分辨率。
另外，提供了一种用于测试车用天线罩体的发射属性和反射属性的系统，其包括要测试的车用天线罩体以及上述的用于测试车用天线罩体的发射属性和反射属性的设备。
附图说明
现在将参考附图中示出的优选实施例描述本发明。在附图中：
图1示出了根据本发明的设备的示意图，以及
图2示出了用于设备的天线系统的透视图。
具体实施方式
图1示意性示出了根据本发明的用于测试车用天线罩体的发射属性和反射属性的设备10。
设备10包括天线系统12，根据示出的实施例(请参考图2)，天线系统12被形成在通用装置14中。
在示出的实施例中，通用装置14是毫米波主动成像装置，其包括多个发射天线16以及多个接收天线18。图示的方块中的每个包括多个发射天线16和接收天线18。例如，100个发射天线16和接收天线18能够被提供在方块中的每个中。
具体地，发射天线16和接收天线18被定位在共同的平面中。
另外，设备10包括被定位为彼此邻近(例如并排)的远程接收天线20以及远程发射天线22。
此外，设备10具有安装位置24，在安装位置24处能够放置机动车辆中使用的车用天线罩体26以由设备10测量。
在图1中，车用天线罩体26被放置在安装位置24处，使得天线系统12的天线16、18面向天线罩体26的对应于第一侧28的接收侧，而远程天线20、22面向天线罩体26的对应于第二侧30的发射侧。
在该上下文中，天线罩体26的第一侧28和第二侧30与安装位置24的第一侧和第二侧相似。
除了天线系统12和远程天线20、22，设备10还包括控制单元32，控制单元32连接到天线系统12，尤其是多个发射天线16和接收天线18以及远程接收天线20和远程发射天线22。控制单元32和多个天线16、18、20、22被配置为使得天线16、18、20、22中的每个能够被单个地控制。
相应地，设备10能够用于执行用于测试车用天线罩体26的发射属性和反射属性的方法。示出的设备10和要测试的车用天线罩体26表示系统34。
要由设备10执行的方法特别地包括经由天线系统12的面向天线罩体26的第一侧28和接收侧的多个发射天线16发送第一信号，其中，第一信号的反射的部分由面向第一侧28的多个接收天线18接收以便确定天线罩体26在其发射侧上的反射属性。另外，经由面向与第一侧28相对的第二侧30的远程发射天线22发送第二信号，其中，第二信号的发射的部分由多个接收天线18接收以便确定天线罩体26在其发射侧上的发射属性。
另外，远程发射天线20能够用于发送第三信号，其反射的部分由远程接收天线22接收。因此，能够确定天线罩体26在其接收侧上的反射属性。
第三信号能够是与第二信号相同的信号。因此，远程发射天线20仅仅发送一个信号，其反射的部分由远程接收天线22接收，并且其发射的部分由面向第一侧28的接收天线18接收。能够同时进行两种测量。
天线罩体26在其发射侧上的发射属性的角度依赖性能够被确定，因为使用了多个接收天线18。另外，天线罩体26的同质性能够被容易地确定，因为第一信号的发射的部分由覆盖宽角度范围的多个接收天线18接收。
由于天线系统12包括多个发射天线16，所以还能够测量和评估天线罩体26在接收侧上的发射属性的角度依赖性。多个发射天线16还覆盖宽角度范围。
通常，发射天线16以及远程发射天线20发送具有77GHz或79GHz的频率的雷达信号。然而，出于测试目的，68GHz至82GHz的宽范围能够由设备10使用。
另外，安装位置24能够包括固定器或类似装置以便固定要测试的天线罩体26。
可以执行测试以确定并定位天线罩体26中的缺陷。
另外，这些测试能够在新的天线罩体的设计阶段被执行以便核实该设计是否对雷达信号透明，从而确保在机动车辆中的良好工作的雷达系统。
提供了一种方法和设备，其能够用于收集关于天线罩体的衰减(尤其是其角度依赖性)的信息以及关于天线罩体的与在实时操作中传播通过天线罩体的波有关的同质性的信息。
具体地，能够在天线罩体的接收侧上和发射侧上测量发射属性的角度依赖性。另外，通过多个测量来确定天线罩体的接收侧和发射侧的总反射率。
因此，尤其在生产工厂中能够执行对天线罩体的完整质量检查/分析。

Claims (19)

1.一种用于测试车用天线罩体(26)的发射属性和反射属性的方法，包括以下步骤：
a)将车用天线罩体(26)放置在安装位置(24)处，
b)经由天线系统(12)的面向所述天线罩体(26)的第一侧(28)的至少一个发射天线(16)发送第一信号，其中，
c)所述第一信号的反射的部分由所述天线系统(12)的面向所述第一侧(28)的多个接收天线(18)接收，从而确定所述天线罩体(26)的所述反射属性，以及
d)经由面向所述天线罩体(26)的与所述第一侧(28)相对的第二侧(30)的远程发射天线(22)发送第二信号，其中，
e)所述第二信号的发射的部分由所述多个接收天线(18)接收，从而确定所述天线罩体(26)的所述发射属性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分析步骤d)中的所述第二信号的所述发射的部分，从而确定所述天线罩体(26)在其发射侧上的所述发射属性的角度依赖性。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分析由所述接收天线(18)接收的所述第一信号的所述反射的部分，从而获得关于所述天线罩体(26)的同质性和/或阻抗匹配的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)期间关闭至少所述远程发射天线(22)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)和c)期间关闭至少所述远程发射天线(22)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述远程发射天线(22)发送第三信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，提供面向所述天线罩体(26)的所述第二侧(30)的远程接收天线(20)，所述远程接收天线(20)接收反射的信号和/或发射的信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，由所述远程接收天线(20)接收所述第三信号的反射的部分。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤b)期间打开所述远程接收天线(20)，从而接收所述第一信号的发射的部分。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，提供面向所述第一侧(28)的多个发射天线(16)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，分析由所述远程接收天线(20)接收的所述第一信号的所述发射的部分，从而确定所述天线罩体(26)在其接收侧上的所述发射属性的角度依赖性。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行校准步骤，其中，没有天线罩体(26)被定位在所述安装位置(24)处。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在步骤a)之前和/或在步骤e)之后执行所述校准步骤。
14.一种用于测试车用天线罩体(26)的发射属性和反射属性的设备(10)，其中，所述设备(10)包括针对所述天线罩体(26)的安装位置(24)、天线系统(12)、至少一个远程接收天线(20)以及至少一个远程发射天线(22)，其中，天线系统(12)被定位使得其面向所述安装位置(24)的第一侧(28)，而远程天线(20、22)被定位使得它们面向所述安装位置(24)的与所述第一侧(28)相对的第二侧(30)。
15.根据权利要求14所述的设备(10)，其特征在于，控制单元(32)被提供，所述天线系统(12)和所述远程天线(20、22)被连接到所述控制单元使得它们能够被独立地控制。
16.根据权利要求14所述的设备(10)，其特征在于，所述天线系统(12)包括至少一个发射天线(16)和至少一个接收天线(17)。
17.根据权利要求14所述的设备(10)，其特征在于，所述天线系统(12)包括多个发射天线(16)和/或接收天线(18)。
18.根据权利要求16所述的设备(10)，其特征在于，所述至少一个发射天线(16)和所述至少一个接收天线(18)被设置在通用装置(14)中。
19.根据权利要求18所述的设备(10)，其特征在于，所述至少一个发射天线(16)和所述至少一个接收天线(18)被设置在毫米波主动成像装置中。
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