新型RF测试方案确保汽车无线模块品质
互联网 2022-11-28

目前,汽车消费者期望购买到制造精良、可靠、最重要是很安全的通信和信息娱乐系统。现在和未来的汽车制造商面临的挑战是创造可靠的测试方法以确保这些系统的质量。随着产品的生命周期越来越短而车载电子设备越来越复杂,设计者为了应对产品快速上市面临的挑战,需要更为快捷和灵活的解决方案。罗德与施瓦茨公司的设备和系统提供了优良的测量精度和测量速度,能够满足这些要求。

图1:罗德与施瓦茨公司用于胎压传感器的RF测试系统。

汽车中的无线模块

近年来,配备射频接口的车载模块数量呈现快速增长,常见的应用包括:具有防盗保护的车门遥控无钥门禁(RKE)系统、用于打开行李箱或控制辅助加热系统的发射器。一般来说,这些模块工作在不需要授权的ISM频段。市场对GPS导航系统也存在巨大的需求。越来越多的GSM模块也进入了汽车前装市场。一个目标是改善移动无线电应用的品质;另一个目标是改善无线音频通信的品质,其中蓝牙接口被用于拨打电话及在乘客中接收音频信号。

一些更新的应用包括用于确保轿车和卡车安全的胎压监测系统,以及可靠地实现电视接收的DVB-T接收机。在某些情形下,具备射频接口的诊断系统已经被安装在汽车维修中心和应急支援中心。其它应用还包括:用于监测发动机舱温度、压力和速度参数的传感器。

在不远的将来,我们有望看到基于WiMAX和其它标准的射频接口被用于高数据率移动接收。有助于防止车辆之间碰撞的无线电通信系统也正在开发之中。在所有这些例子中,都需要射频接口。根据特殊要求,这些接口要在不同的频段工作,并需要经过优化以支持不同的数据率和安全标准。

图2:图1的RF测试系统框图。

这些技术高度依赖于射频接口的可靠机能。在与安全相关的系统中,准确无误地工作可谓生死攸关。

在生产开始时,这些模块一般都必须经过检查和调整以确保符合所适用的无线标准。安全方面要能应对各种极端环境条件,必须在最终安装之后对接口进行全面的测试。在此,有必要测试温度大幅度变化的影响和抗振性能。

为了获得射频接口测试的可再现结果,确保外部干扰不对测试造成影响就至关重要。此外,有必要确保邻近的其它设备和测试系统不受到该测试的影响。满足这些要求的唯一办法是采用一个具备合适屏蔽的RF舱(如图2)。舱内还可以填充吸波材料以衰减高频电磁波的反射,并确保稳定、可再现的测量。吸波材料在音频应用中也有效,就是减少内部反射和环境噪声。

罗德与施瓦茨公司在RF技术领域有着深厚的积累,目前正在将公司经过测试的手动RF测试夹具产品线扩展到一种新型的RF测试舱产品系列。

RF测试舱产品线R&S TS712x

R&S TS712x系列的新型RF测试舱面向自动生产线的需求,特点包括:长的服务寿命、牢固的设计和RF舱的自动开合。在300MHz到6GHz范围内,它具有很高的屏蔽有效性,该测试舱适合于测试符合各种标准的带射频接口的模块,这些标准包括:ISM、GSM、CDMA、UMTS、WLAN、蓝牙和WiMAX.

该产品家族有两个基本型号,差异在于宽度。为了满足不同的需求,每一个型号都具有自动和手动版。窄的型号是R&S TS7121,其宽度仅仅为155mm,主要用于测试较小的设备,如RFID模块、无线传感器和接收机、RKE和较小的蓝牙模块。

R&S TS7123型仪器具有适用于双DIN槽车载电子设备测试的330mm宽手柄,因而是汽车测试的理想设备。该型号适用于汽车收音机、导航系统和信息娱乐系统的测试。较宽的RF舱提供了更大的空间,以便整合产生特殊环境条件的子系统,用于TPMS的压力传感器测试的压力舱就是一个很好的例子。通过组合两个舱,就可以对射频接口进行测试,并可检查胎压传感器在宽范围的典型压力条件下是否正常工作。

表1:各种无线标准在汽车工业中的应用。

自动化行业要求其供应商执行广泛的测试,包括测试结果的归档。只有像配备了RF测试舱的R&S TS7180这样的自动测试系统才能满足要求。

压力舱模拟RF测试舱内部的胎压。一个波形发生器以125kHz LF数据电报激励胎压传感器发送数据(ID号码、压力和温度)。该RF数据电报由测试舱中的ISM天线拾取并在频谱分析仪中解调。其系统软件可评估该信息并给出GO/NoGo信息。

汽车RF测试腔主要用于生产测试。手动版专门设计用于保养工作、品质保障、研究和开发。由于自动和手动RF测试舱具有相同的设计,因而确保了开发、生产和服务工作都具备相同的测量条件。如果与合适的天线结合起来,这些RF测试舱可用于快速实现各种应用。它们为那些生产工艺的快速重组非常关键的情况提供了一种优化方案。确保最终上市产品具备卓越品质,就等于在未来竞争中享有了决定性优势。

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