- 研究確保汽車無線模塊品質的新型RF測試方案
- 學習并利用RF測試系統
- 利用RF測試艙產品線R&S TS712x
摘要:
在各種車輛中，配備多種多樣射頻接口的模塊和設備的應用日益增長。因為這些模塊必須滿足嚴格的可靠性要求，所以在調節和最終測試中必須能夠獲得可再現的測量結果。經過高度有效的屏蔽和嚴格的設計，羅德與施瓦茨公司的新型RF測試艙設備能夠確保對配備射頻接口的汽車模塊的測試過程中免受干擾。它支持廣泛的標準，包括ISM、GSM、CDMA、WLAN和藍牙。
目前，汽車消費者期望購買到制造精良、可靠、最重要是很安全的通信和信息娛樂系統。現在和未來的汽車制造商面臨的挑戰是創造可靠的測試方法以確保這些系統的質量。隨著產品的生命周期越來越短而車載電子設備越來越復雜，設計者為了應對產品快速上市面臨的挑戰，需要更為快捷和靈活的解決方案。羅德與施瓦茨公司的設備和系統提供了優良的測量精度和測量速度，能夠滿足這些要求。
圖1：羅德與施瓦茨公司用于胎壓傳感器的RF測試系統。
汽車中的無線模塊
近年來，配備射頻接口的車載模塊數量呈現快速增長，常見的應用包括：具有防盜保護的車門遙控無鑰門禁(RKE)系統、用于打開行李箱或控制輔助加熱系統的發射器。一般來說，這些模塊工作在不需要授權的ISM頻段。市場對GPS導航系統也存在巨大的需求。越來越多的GSM模塊也進入了汽車前裝市場。一個目標是改善移動無線電應用的品質；另一個目標是改善無線音頻通信的品質，其中藍牙接口被用于撥打電話及在乘客中接收音頻信號。
一些更新的應用包括用于確保轎車和卡車安全的胎壓監測系統，以及可靠地實現電視接收的DVB-T接收機。在某些情形下，具備射頻接口的診斷系統已經被安裝在汽車維修中心和應急支援中心。其它應用還包括：用于監測發動機艙溫度、壓力和速度參數的傳感器。
在不遠的將來，我們有望看到基于WiMAX和其它標準的射頻接口被用于高數據率移動接收。有助于防止車輛之間碰撞的無線電通信系統也正在開發之中。在所有這些例子中，都需要射頻接口。根據特殊要求，這些接口要在不同的頻段工作，并需要經過優化以支持不同的數據率和安全標準。
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圖2：圖1的RF測試系統框圖。
這些技術高度依賴于射頻接口的可靠機能。在與安全相關的系統中，準確無誤地工作可謂生死攸關。
在生產開始時，這些模塊一般都必須經過檢查和調整以確保符合所適用的無線標準。安全方面要能應對各種極端環境條件，必須在最終安裝之后對接口進行全面的測試。在此，有必要測試溫度大幅度變化的影響和抗振性能。
為了獲得射頻接口測試的可再現結果，確保外部干擾不對測試造成影響就至關重要。此外，有必要確保鄰近的其它設備和測試系統不受到該測試的影響。滿足這些要求的唯一辦法是采用一個具備合適屏蔽的RF艙(如圖2)。艙內還可以填充吸波材料以衰減高頻電磁波的反射，并確保穩定、可再現的測量。吸波材料在音頻應用中也有效，就是減少內部反射和環境噪聲。
羅德與施瓦茨公司在RF技術領域有著深厚的積累，目前正在將公司經過測試的手動RF測試夾具產品線擴展到一種新型的RF測試艙產品系列。
RF測試艙產品線R&S TS712x
R&S TS712x系列的新型RF測試艙面向自動生產線的需求，特點包括：長的服務壽命、牢固的設計和RF艙的自動開合。在300MHz到6GHz范圍內，它具有很高的屏蔽有效性，該測試艙適合于測試符合各種標準的帶射頻接口的模塊，這些標準包括：ISM、GSM、CDMA、UMTS、WLAN、藍牙和WiMAX.
該產品家族有兩個基本型號，差異在于寬度。為了滿足不同的需求，每一個型號都具有自動和手動版。窄的型號是R&S TS7121，其寬度僅僅為155mm，主要用于測試較小的設備，如RFID模塊、無線傳感器和接收機、RKE和較小的藍牙模塊。
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R&S TS7123型儀器具有適用于雙DIN槽車載電子設備測試的330mm寬手柄，因而是汽車測試的理想設備。該型號適用于汽車收音機、導航系統和信息娛樂系統的測試。較寬的RF艙提供了更大的空間，以便整合產生特殊環境條件的子系統，用于TPMS的壓力傳感器測試的壓力艙就是一個很好的例子。通過組合兩個艙，就可以對射頻接口進行測試，并可檢查胎壓傳感器在寬范圍的典型壓力條件下是否正常工作。
表1：各種無線標準在汽車工業中的應用。
壓力艙模擬RF測試艙內部的胎壓。一個波形發生器以125kHz LF數據電報激勵胎壓傳感器發送數據(ID號碼、壓力和溫度)。該RF數據電報由測試艙中的ISM天線拾取并在頻譜分析儀中解調。其系統軟件可評估該信息并給出GO/NoGo信息。
總結
汽車RF測試腔主要用于生產測試。手動版專門設計用于保養工作、品質保障、研究和開發。由于自動和手動RF測試艙具有相同的設計，因而確保了開發、生產和服務工作都具備相同的測量條件。如果與合適的天線結合起來，這些RF測試艙可用于快速實現各種應用。它們為那些生產工藝的快速重組非常關鍵的情況提供了一種優化方案。確保最終上市產品具備卓越品質，就等于在未來競爭中享有了決定性優勢。
