CN211375048U - 智能汽车电磁兼容测试用毫米波雷达模拟器屏蔽箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能汽车电磁兼容测试用毫米波雷达模拟器屏蔽箱，用于智能汽车毫米波雷达电磁兼容测试用。包括金属箱体和金属上盖，在金属箱体里设置雷达模拟器主机和雷达模拟器模块，在金属箱体壁上穿设有光纤波导管和雷达模拟器波导管，在金属箱体上沿设置有圆柱形铜丝网和屏蔽箱上盖紧固装置；雷达模拟器波导管里侧有吸波纸筒；雷达模拟器与智能汽车毫米波雷达之间通过雷达模拟器波导管进行空间通信；还设置有波导窗和风扇，波导窗与金属箱体之间夹设有密封铜网。本屏蔽箱有良好的屏蔽效能。

Description

智能汽车电磁兼容测试用毫米波雷达模拟器屏蔽箱

技术领域

本实用新型涉及一种智能汽车毫米波雷达电磁兼容测试领域，具体涉及77G毫米波雷达模拟器屏蔽箱，使其工作时激活车辆ACC/AEB等功能，在此环境下进行电磁兼容测试。

背景技术

电磁兼容试验一直是整车性能试验的重要一项，而智能汽车自身配备了环境感知、计算、控制、驱动及通讯等电子系统，其工作安全性与电磁兼容性能密切相关，合理有效地考核智能汽车的电磁兼容性能是保障智能汽车安全驾驶的一个重要方向。毫米波雷达作为智能汽车环境感知系统的一部分，能够测量汽车和目标之间的相对距离、相对速度和相位角，一旦出现问题，可能引起严重的交通事故，所以，需要对智能汽车上的毫米波雷达进行严格的电磁兼容测试。

电磁干扰是整个电子领域目前必须要面临和克服的重要问题，屏蔽箱是利用导电或导磁材料制成的屏蔽体，将电磁能量限制在一定空间围内的抑制辐射干扰的一种有效措施。目前使用屏蔽箱测试频率集中在10MHz～3GHz之间。

车辆毫米波雷达需要在实际的路况下进行智能汽车电磁兼容测试。为了模拟实际路况，又不引进外来电磁干扰，所以需要使用毫米波雷达目标模拟器，对其进行电磁屏蔽，进行干扰发射测试时77G毫米波雷达目标模拟器在工作过程中不会对外产生电磁干扰，影响电波暗室的本底噪声，进行抗干扰发射测试过程中通过试验设备辐射天线发出的高场强信号也不会损坏77G毫米波雷达目标模拟器。因此需要制作一个电磁屏蔽箱，用来保护电磁兼容测试环境和雷达目标模拟器的安全。

实用新型内容

本实用新型提供一种智能汽车电磁兼容测试用毫米波雷达模拟器屏蔽箱，解决干扰发射测试时雷达目标模拟器产生电磁干扰影响电波暗室的本底噪声，解决抗干扰发射测试时高场强信号会损坏雷达目标模拟器，解决在屏蔽箱内的雷达目标模拟器与智能汽车毫米波雷达之间的77GHz信号交互三大问题。

本实用新型所采取的技术方案如下：

一种智能汽车电磁兼容测试用毫米波雷达模拟器屏蔽箱，包括金属箱体和金属上盖；

在金属箱体里设置有雷达模拟器主机和雷达模拟器模块；

在金属箱体壁上穿设有光纤波导管和雷达模拟器波导管；

在金属箱体上沿设置有圆柱形铜丝网和屏蔽箱上盖紧固装置，所述金属箱体和金属上盖扣接时，所述屏蔽箱上盖紧固装置将所述金属上盖压紧，所述圆柱形铜丝网压设在金属箱体和金属上盖缝隙之间；

所述雷达模拟器波导管包括金属管和套设于金属管里侧的吸波纸筒；

所述雷达模拟器与智能汽车毫米波雷达之间通过雷达模拟器波导管进行空间通信。

进一步地，所述金属箱体壁上安装有波导窗，所述箱体里侧设置有风扇连接在波导窗上。

进一步地，所述波导窗与金属箱体之间夹设有密封铜网。

进一步地，所述雷达模拟器主机由220V电源滤波器供电，所述雷达模拟器模块和雷达模拟器主机电连接。

进一步地，所述屏蔽箱外侧设置可移动升降台，所述屏蔽箱置于可移动升降台上。

进一步地，所述金属箱体和金属上盖都采用不锈钢材质，采用氩弧焊精密焊接成型。

本实用新型的有益效果体现在：

第一，本实用新型结构简单，试验环境搭建方便，操作简便，单人即可完成全部操作；

第二，系统对电磁环境没有影响且系统本身抗干扰能力强；

第三，屏蔽效能高：屏蔽效能指模拟干扰源置于屏蔽箱外时，屏蔽箱置放前后的空间某点电场强度、磁场强度或功率之比再取对数，单位用dB表示。本实用新型屏蔽箱有良好的导电连续性，非常好的屏蔽效能可以达到25dB；

第四，系统设计有可移动升降台，可随时移动，方便进出电波暗室，可高低调节，方便雷达模拟器喇叭直对汽车毫米波雷达，适用于各种车辆。

第五，屏蔽箱面对车辆一侧粘贴一层2cm厚的吸波材料(将毫米波雷达波导管外漏)，防止车辆将屏蔽箱识别为前方障碍物，测试时无法达到要求车速。

附图说明

图1：本实用新型系统结构示意图；

图2：雷达模拟器波导管示意图；

图3：上盖及密封示意图；

图4：波导窗及风扇示意图；

图5：上盖紧固装置示意图；

图6：可移动升降台示意图；

图7：智能汽车毫米波雷达电磁兼容测试示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

77G毫米波雷达模拟器防电磁干扰以及对外产生干扰，发射测试过程中通过试验设备辐射天线发出的高场强信号也会损坏77G毫米波雷达模拟器，因此需要制作一个电磁屏蔽箱，用来保护电磁兼容测试环境和雷达模拟器的安全。

屏蔽是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响，甚至达到损坏雷达模拟器的程度。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量、反射能量和抵消能量的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。

屏蔽箱体设计要确保其导电连续性，确保产品的表面光洁度和接触紧密度。所以本实用新型采用钣金焊接的模式，使得整体屏蔽箱达到接触良好的目的，且屏蔽箱内部设备发出的干扰信号会被屏蔽外壳反射，不会对试验环境造成影响。

本装置的结构如图1-图2所示，屏蔽箱主要由金属箱体1、光纤波导管2、支撑及固定夹具3、雷达模拟器波导管4、波导窗5、220V电源滤波器6、金属上盖7、圆柱形铜丝网8、屏蔽箱上盖紧固装置9、密封铜网10、USB通电风扇11、可移动升降台12、雷达模拟器主机13、雷达模拟器模块14这些部件构成。

其中雷达模拟器模块14产生模拟目标由喇叭天线发出，通过雷达模拟器波导管4激活智能汽车上的毫米波雷达，为了满足雷达模拟器波导管4与智能汽车毫米波雷达完成空间直对，需要调节可移动升降台12的高低前后，使车辆ACC功能正常工作。

雷达模拟器模块14需要雷达模拟器主机13来做数据处理才可正常工作，雷达模拟器主机13的供电电压经过220V电源滤波器6来完成供电，且雷达模拟器主机13工作时会产生热量，因此需要波导窗5和USB通电风扇11来完成散热，雷达模拟器主机13的远程控制光纤可通过光纤波导管2来完成远程对接。

光纤波导管2、雷达模拟器波导管4、波导窗5、220V电源滤波器6均属于屏蔽器材，需要与金属箱体1紧密连接。光纤波导管2和雷达模拟器波导管4焊接或者通过螺栓紧固到箱体上；波导窗5通过螺栓紧固到箱体上，220V电源滤波器6焊接或者通过螺栓紧固到箱体上。

如图3所示，作为本实用新型的一个特点，雷达模拟器波导管4是由外层的金属管41和里层的吸波纸筒42组合而成的，吸波纸筒42卷成筒状套在金属管41里侧，吸波纸能够有效提升屏蔽效能。雷达模拟器波导管内直径为13mm，在波导管内壁放置厚度为0.2mm的吸波纸筒，防止雷达目标模拟器发出的目标信号经过波导管壁反射，产生雷达不需要的杂散信号，影响智能汽车毫米波雷达正常工作。如果使用粗一点的波导管可能会使整个屏蔽箱的屏蔽效能降低；如果使用细一点的波导管，雷达模拟器发出的目标信号无法经过空间传输，到达智能汽车毫米波雷达内。

雷达模拟器主机13和雷达模拟器模块14通过支撑及固定夹具3牢固的置于金属箱体1内，保证了移动升降台12在移动过程中的稳定性。

雷达模拟器主机13和雷达模拟器模块14需要放置到金属箱体1内，所以需要制作可拆卸的屏蔽箱金属上盖7。如图4所示，作为本实用新型的一个特点，在金属上盖7与金属箱体1之间放置了圆柱形铜丝网8，使他们之间保证良好接触。将金属箱体1的上沿制成台阶式的，在下台阶面上环绕箱体设置一圈圆柱形铜丝网8，在上台阶面上设置屏蔽箱上盖紧固装置9。盖上盖时，金属上盖7扣在金属箱体1上沿，圆柱形铜丝网8夹设在金属箱体1与金属上盖7之间，使用屏蔽箱上盖紧固装置9压紧上盖，金属箱体1、金属上盖7和圆柱形铜丝网8之间有良好接触，减小连接缝隙，保证屏蔽箱整体的屏蔽效能。

屏蔽箱上盖紧固装置9是一连接件和螺栓的组合件，连接件焊接在金属箱体1上沿，在连接件上开设螺栓孔，螺栓连接到孔中，压紧金属上盖7时，向下拧紧螺栓顶住金属上盖7。

波导窗属于屏蔽器材，波导窗是利用波导高通滤波的原理对电磁波进行屏蔽，即波导对高于截止频率的电磁波予以通过而对低于截止频率的电磁波进行衰减，其衰减量(屏蔽效能)正比于波导的长度。因此在安装到箱体上时，需要与金属箱体紧密连接，使用密封铜网(或屏蔽导电衬垫)可完成金属箱体与波导窗的完好连接，保证屏蔽箱整体的屏蔽效能。如图5所示，作为本实用新型的一个特点，波导窗5在安装时加装密封铜网10，安装时将密封铜网夹设在波导窗5与金属箱体1之间，然后用螺栓紧固。

雷达模拟器主机13的供电电压经过220V电源滤波器6来完成，且雷达模拟器主机13和雷达模拟器模块14工作时均会产生热量，因此需要波导窗5和USB通电风扇11配合完成散热。USB通电风扇11安装在箱体里部波导窗的位置。

进一步地，金属箱体1和金属上盖7都采用不锈钢材质，金属钢板厚度：1.5mm，焊接方式是氩弧焊精密焊接。

可移动升降台12如图6所示，由绞型架和底轮构成，高低可调，前后可动。

工作时，将调试好的77G毫米波雷达模拟器模块14放入可移动的屏蔽箱内，查看模拟器的散热风扇是否与屏蔽箱的波导窗相对应，及模拟器的信号输出喇叭是否与屏蔽箱的光纤波导管相对应，使用滤波电源给雷达模拟器供电，雷达模拟器工作正常后，关闭金属上盖，将屏蔽箱抬到可移动升降台面上，调节升降台面左右位置及高度，使屏蔽箱的两个波导管直对智能汽车毫米波雷达正前方，利用毫米波雷达模拟器进行智能车辆自动跟车(ACC)功能电磁兼容测试，如图7所示。

电源滤波器内有很多个管脚，不同信号线上传递的信号不能因为每个管脚的滤波性能差异而产生差异，如果那样就会因此引入差模干扰。220V电源滤波器内部的结构形式是滤波电感电容组成的无源滤波网络，电源线进入机壳时，全部通过滤波器。

以上实施例只是用以说明本实用新型，本领域的技术人员应该知道，该实施例并不是对本实用新型技术方案作的唯一限定，凡是在本实用新型技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能汽车电磁兼容测试用毫米波雷达模拟器屏蔽箱，其特征在于：包括金属箱体和金属上盖；

在金属箱体里设置有雷达模拟器主机和雷达模拟器模块；

在金属箱体壁上穿设有光纤波导管和雷达模拟器波导管；

在金属箱体上沿设置有圆柱形铜丝网和屏蔽箱上盖紧固装置，所述金属箱体和金属上盖扣接时，所述屏蔽箱上盖紧固装置将所述金属上盖压紧，所述圆柱形铜丝网压设在金属箱体和金属上盖缝隙之间；

所述雷达模拟器波导管包括金属管和套设于金属管里侧的吸波纸筒；

所述雷达模拟器与智能汽车毫米波雷达之间通过雷达模拟器波导管进行空间通信。

2.根据权利要求1所述的智能汽车电磁兼容测试用毫米波雷达模拟器屏蔽箱，其特征在于：所述金属箱体壁上安装有波导窗，所述箱体里侧设置有风扇连接在波导窗上。

3.根据权利要求2所述的智能汽车电磁兼容测试用毫米波雷达模拟器屏蔽箱，其特征在于：所述波导窗与金属箱体之间夹设有密封铜网。

4.根据权利要求1所述的智能汽车电磁兼容测试用毫米波雷达模拟器屏蔽箱，其特征在于：所述雷达模拟器主机由220V电源滤波器供电，所述雷达模拟器模块和雷达模拟器主机电连接。

5.根据权利要求1所述的智能汽车电磁兼容测试用毫米波雷达模拟器屏蔽箱，其特征在于：所述屏蔽箱外侧设置可移动升降台，所述屏蔽箱置于可移动升降台上。

6.根据权利要求1所述的智能汽车电磁兼容测试用毫米波雷达模拟器屏蔽箱，其特征在于：所述金属箱体和金属上盖都采用不锈钢材质，采用氩弧焊精密焊接成型。

Images