CN113075464A - 一种车载三合一天线电磁兼容测试系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载三合一天线电磁兼容测试系统及其控制方法，属于汽车电子电磁兼容测试技术领域，包括布置在暗室内部的通过电性连接的车载三合一天线和蓄电池，所述暗室外部的布置有接收天线，所述接收天线通过在暗室内部的发射天线来给车载三合一天线发信号，所述测试设备通过探头来测试车载三合一天线。本发明公开了一种车载三合一天线电磁兼容测试系统及其控制方法，将外界的真实FM/4G/GPS信号通过处理引入电磁屏蔽暗室内，最大程度上还原实车使用工况，同时能规避在暗室内使用信号发生器产生FM/4G/GPS信号所带来的测试环境电磁底噪超标、信号不稳定等问题。
Description
技术领域
本发明公开了一种车载三合一天线电磁兼容测试系统及其控制方法，属于汽车电子电磁兼容测试技术领域。
背景技术
近几年随着汽车和通信产业的不断发展，汽车上的通信技术也越来越得到人们的重视。车辆上的车载设备通过无线通信技术，对信息网络平台中的所有车辆动态信息进行有效利用，在车辆运行中提供不同的功能服务。可以发现，车联网表现出以下几点特征：车联网能够为车与车之间的间距提供保障，降低车辆发生碰撞事故的几率；车联网可以帮助车主实时导航，并通过与其它车辆和网络系统的通信，提高交通运行的效率。
车载远程通信终端及支架总成可深度读取汽车CAN总线数据，具有双核处理的CPU构架，通过车规级的处理芯片利用新通信技术来实现基于“汽车级”对可靠性、工作温度、抗干扰等方面的苛刻要求。实现车辆信息智能录入、数据采集、远程控制、远程诊断、远程升级等诸多功能。值得一提的是，该终端带汽车信息安全防护功能，可解决车内网络与车外网络设备的安全认证和数据保密问题，抵御各种针对车联网的网络攻击，可广泛应用于乘用车、新能源汽车及商用车等车型。
车载T-box通过CAN总线与上位机通信，实现指令和信息的传输，获取车辆状态键状态和传动控制指令等信息。通过音频连接，实现双方共享麦克风和扬声器输出。通过后台系统以数据链路的形式与移动APP进行间接(双向)通信。T-Box与后台系统的通信还包括语音和短信两部分。短信主要实现一键导航和远程控制功能。车载AM/FM&4G&GPS三合一天线可以更方便有效的实现相应功能。
在电磁兼容测试过程中需要使用综测仪、GPS信号源和FM信号发生器为样机提供信号。通过同轴线将综测仪、GPS信号源和FM信号发生器连接至实验室外隔离来观察电磁兼容抗扰类试验的试验现象。
发明内容
本发明的目的在于解决当前天线类产品在电磁屏蔽暗室内采用信号发生器模拟所需信号进行测试，导致电磁环境底噪超标，信号不稳定等问题，提出一种车载三合一天线电磁兼容测试系统及方法。
本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的：
一种车载三合一天线电磁兼容测试系统，包括布置在暗室内部的通过电性连接的车载三合一天线和蓄电池，所述暗室外部的布置有接收天线，所述接收天线通过在暗室内部的发射天线来给车载三合一天线发信号，所述测试设备通过探头来测试车载三合一天线。
优选的是，所述接收天线为AMFM天线和GPS天线时，所述车载三合一天线和电池之间线路上设置有人工网络。
优选的是，所述人工网络和车载三合一天线之间布置有T型偏置器。
优选的是，还包括设置在所述暗室外部的信号放大器，所述信号放大器设置在接收天线与发射天线之间线路上。
优选的是，还包括设置在所述暗室外部的滤波器，所述滤波器设置在信号放大器与发射天线之间线路上。
一种车载三合一天线电磁兼容测试系统的控制方法，包括：
步骤S1，所述信号源将信号通过监测天线传递给车载三合一天线；
步骤S2，所述测试设备通过更换所述探头的接收频率完成相关频段内车载三合一天线工作状态数据。
优选的是，当所述测试设备为频谱接收机时，分别将所述探头布置在距离车载三合一天线接插件50mm和750mm位置，所述车载三合一天线工作状态数据为车载三合一天线电磁发射值，当车载三合一天线电磁发射值低于设计限值要求，则所述车载三合一天线电磁发射试验合格。
优选的是，当所述测试设备为信号源和功率放大器时，所述车载三合一天线工作状态数据为车载三合一天线电磁抗扰发射值，当车载三合一天线电磁抗扰发射值低于设计限值要求，则所述车载三合一天线电磁抗扰试验合格。
本发明相对于现有而言具有的有益效果：
本发明公开了一种车载三合一天线电磁兼容测试系统及其控制方法，将外界的真实FM/4G/GPS信号通过处理引入电磁屏蔽暗室内，最大程度上还原实车使用工况，同时能规避在暗室内使用信号发生器产生FM/4G/GPS信号所带来的测试环境电磁底噪超标、信号不稳定等问题。
附图说明
图1是本发明的车载三合一天线原理图。
图2是本发明的部分电气连接框图。
图3是本发明的部分电气连接框图。
图4是本发明第一实施例电气连接框图。
图5是本发明第二实施例电气连接框图。
具体实施方式
以下根据附图1-5对本发明做进一步说明：
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明第一实施例在现有技术的基础上提供了一种车载三合一天线电磁兼容测试系统，包括：暗室、车载三合一天线、蓄电池、接收天线、发射天线和测试设备，接下里将详细描述一下上述组件的连接关系。
如图1所示为车载三合一天线电气原理图，其有有5个管脚，具体定义如下表1：
表1产品引脚定义
| 管脚号 | 名称 | 功能描述 | 测试监测信号指标 |
| PIN1 | AMFM | 收音及电源线传输 | 工作电流≤80mA |
| PIN2 | GPS&BD | GPS及北斗及电源线传输 | 工作电流≤20mA |
| PIN3 | LTE主 | 4G主天线信号传输 | 4G主天线VSWR≤4.0 |
| PIN4 | LTE副 | 4G副天线信号传输 | 4G主天线VSWR≤4.0 |
| PIN5 | 接地 | 接地 | 无 |
如图2所示，车载三合一天线在PIN1/PIN2/PIN3/PIN4所对应的线束终端，需连接50Ω电阻，以等效天线工作时，汽车电气系统内所连接的娱乐收音机设备和导航设备，以实现阻抗匹配，保真测试结果不失真。
AM/FM信号线、GPS信号线，需分别通过人工网络(LISN)和T型偏置器(Bias-T)后，再进行供电，以此来把电源中的高频噪声滤掉，避免引入太多噪声，在电源和信号之间，实现去耦，提高测试准确度。
为实现将外界真实AM/FM信号,GPS信号，4G信号引入电磁屏蔽隔离效果极佳的暗室内，系统构成见如图3所示：
将接受天线放置在暗室外界，通过信号放大器和滤波器，将外界真实的AM/FM信号，GPS信号，4G信号引入电波暗室，信号放大器可保证测试所需的信号强度和质量，滤波器可保证不将外界电磁干扰引入测试电波暗室内，保证环境底噪满足测试需求(低于测试现值6dB)。
以上测试系统搭建完成后，按照电子电气零件产品电磁兼容测试标准，进行响应的电磁骚扰和电磁抗扰测试，可得到天线类产品典型工况真实的测试结果。测试设备通过探头来测试车载三合一天线。
优选的是，所述接收天线为AMFM天线和GPS天线时，所述车载三合一天线和电池之间线路上设置有人工网络。
优选的是，所述人工网络和车载三合一天线之间布置有T型偏置器。
优选的是，还包括设置在所述暗室外部的信号放大器，所述信号放大器设置在接收天线与发射天线之间线路上。
优选的是，还包括设置在所述暗室外部的滤波器，所述滤波器设置在信号放大器与发射天线之间线路上。
接下来介绍一下车载三合一天线电磁兼容测试系统的控制方法，包括：
步骤S1，所述信号源将信号通过监测天线传递给车载三合一天线；
步骤S2，所述测试设备通过更换所述探头的接收频率完成相关频段内车载三合一天线工作状态数据。
当所述测试设备为频谱接收机时，如图4所示，分别将所述探头布置在距离车载三合一天线接插件50mm和750mm位置，所述车载三合一天线工作状态数据为车载三合一天线电磁发射值，暗室外的频谱接收机通过探头，按照一定额测试步进和驻留时间，扫描0.15～108MHz频段的电磁发射能量，当车载三合一天线电磁发射值低于设计限值要求，则所述车载三合一天线电磁发射试验合格，此时需重点关注有意发射对测试结果的影响，在AM频段(0.53～1.8MHz)、FM频段(76～108MHz)的骚扰超标现象予以接受。
第二实施例，如图5所示，当所述测试设备为信号源和功率放大器时，所述车载三合一天线工作状态数据为车载三合一天线电磁抗扰发射值，按照设定的不同电场强度(如70V/m和140V/m)分别经过发射天线，对天线样品进行抗扰测试：
＜1000MHz，采用对数天线，天线正对线束中间位置；
≥1000MHz，采用喇叭天线，天线正对被测样品，当车载三合一天线电磁抗扰发射值低于设计限值要求，则所述车载三合一天线电磁抗扰试验合格。此时需要重点关注来自GPS频段(1567～1583MHz)以及4G频段(550～960MHz、1350～1518MHz)的同频干扰问题，在这些频段内产生的抗扰不合格现象，予以接受。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种车载三合一天线电磁兼容测试系统，其特征在于，包括布置在暗室内部的通过电性连接的车载三合一天线和蓄电池，所述暗室外部的布置有接收天线，所述接收天线通过在暗室内部的发射天线来给车载三合一天线发信号，所述测试设备通过探头来测试车载三合一天线。
2.根据权利要求1所述的一种车载三合一天线电磁兼容测试系统，其特征在于，所述接收天线为AMFM天线和GPS天线时，所述车载三合一天线和电池之间线路上设置有人工网络。
3.根据权利要求1或2所述的一种车载三合一天线电磁兼容测试系统，其特征在于，所述人工网络和车载三合一天线之间布置有T型偏置器。
4.根据权利要求3所述的一种车载三合一天线电磁兼容测试系统，其特征在于，还包括设置在所述暗室外部的信号放大器，所述信号放大器设置在接收天线与发射天线之间线路上。
5.根据权利要求4所述的一种车载三合一天线电磁兼容测试系统，其特征在于，还包括设置在所述暗室外部的滤波器，所述滤波器设置在信号放大器与发射天线之间线路上。
6.一种车载三合一天线电磁兼容测试系统的控制方法，其特征在于，包括：
步骤S1，所述信号源将信号通过监测天线传递给车载三合一天线；
步骤S2，所述测试设备通过更换所述探头的接收频率完成相关频段内车载三合一天线工作状态数据。
7.根据权利要求6所述的一种车载充电总成电磁兼容测试系统的控制方法，其特征在于，当所述测试设备为频谱接收机时，分别将所述探头布置在距离车载三合一天线接插件50mm和750mm位置，所述车载三合一天线工作状态数据为车载三合一天线电磁发射值，当车载三合一天线电磁发射值低于设计限值要求，则所述车载三合一天线电磁发射试验合格。
8.根据权利要求6所述的一种车载充电总成电磁兼容测试系统的控制方法，其特征在于，当所述测试设备为信号源和功率放大器时，所述车载三合一天线工作状态数据为车载三合一天线电磁抗扰发射值，当车载三合一天线电磁抗扰发射值低于设计限值要求，则所述车载三合一天线电磁抗扰试验合格。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210706 |
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