[發明專利]面向整車級車載無線通信天線性能測量方法及裝置

在審

• 申請號: 202210864668.5
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115144660A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 孫思揚;高瞻遠;謝江;陳磊;王培華
• 申請（專利權）人: 中國信息通信研究院
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 谷敬麗;郝博

本發明公開了一種面向整車級車載無線通信天線性能測量方法及裝置，其中該方法包括：基于預設的縮比因子，構建待測車輛及車載天線的等效縮比模型；基于預設的縮比因子確定測試頻率，并將所述等效縮比模型置于暗室中；基于所述測試頻率，對待測車輛及車載天線的等效縮比模型的遠場輻射特性進行測量，進而計算得到真實的整車級車載無線通信天線的遠場輻射性能指標。采用本發明取代傳統的整車級車載無線通信天線性能測量方法，能夠在較小的天線測量場地內快速、高效地對整車級車載無線通信天線性能進行測量，極大地提升測試效率，并且大幅降低整車級天線測量暗室建設及測試成本。

技術領域

本發明涉及天線性能測試技術領域，尤其涉及面向整車級車載無線通信天線性能測量方法及裝置。

背景技術

本部分旨在為權利要求書中陳述的本發明實施例提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

自動駕駛汽車和智能網聯汽車的出現對無線連接測試領域提出了更高要求，尤其是汽車行業正在推行的蜂窩車聯網(C-V2X)技術。這項前沿技術將允許車輛與其它車輛及其環境進行通信，提高了車輛對周圍環境的感知。通過提供更高水平的態勢感知能力，以增強道路安全性和交通效率。如何在自動駕駛汽車投放市場之前確保C-V2X技術的絕對可靠，是一個至關重要的問題。

為了滿足C-V2X關鍵任務通信的高帶寬和低延遲的技術要求，這些天線的性能都需要進行充分的測試測量。對所設計的車載天線進行準確、快速、完整的測試，尤其是對整車級車載無線通信天線輻射性能的系統級評估，以保證汽車無線連接所帶來的可靠性、合規性和消費者體驗，對于對于智能網聯汽車的發展而言至關重要。

為了保證整車級無線通信性能的可靠性及可用性，必須有一套嚴格的整車級車載無線通信天線測試流程。目前，行業內對于整車級車載無線通信天線性能的檢測，通常采用基于直接遠場及間接遠場的傳統測試方案。對于整車級大尺寸待測設備，基于直接遠場的測試方案動輒需要上百米的測試距離，這將導致極大的暗室尺寸和路徑損耗，并產生巨大的暗室建設成本及嚴重的系統動態范圍問題；基于間接遠場的測試方案，包括反射面緊縮場及平面波發生器等。對于整車級大尺寸待測設備，所需反射面尺寸極為龐大，這將導致巨大的暗室建設及反射面加工/拼接成本。另一方面，直接遠場及緊縮場測試系統均為組合軸測試系統，也即，由于無法旋轉(直接遠場)測量天線或反射面，只能通過待測車輛的三維旋轉來實現三維空間輻射特性的有效測量。對于整車類待測設備，即便采用白車身的測試方式，待測物重量依然超過1噸，精確旋轉如此重的負載需要大型轉臺定位結構并導致及其昂貴的轉臺設計、加工、維護成本。因此，傳統的測試方法對于整車類大尺寸待測設備并不適用。

另一種現有整車級天線測試方案基于近遠場變換的測量方法。近場采樣探頭在整車輻射近場區對車載天線輻射場的幅值和相位進行采樣，并通過近遠場變換算法計算得到整車級天線遠場輻射特性。相比于直接遠場及緊縮場的測量方法，該方案能夠在較近的測試距離內完成整車級天線輻射特性的測量，具有相對較高的測試效率，并且能夠大幅降低所需的暗室建設成本。該方案的缺點在于：

(1)考慮到整車的尺寸及重量，依然需要相對較大的暗室、轉臺尺寸及轉臺承載能力。整車的尺寸通常在5米左右，該方法所需的近場測試距離通常為3-4米，暗室外尺寸不低于12m×12m×15m。暗室建設成本高昂；

(2)近場測試對于車輛轉臺及探頭搖臂/滑軌有較高的精度要求；

(3)對于整車級大尺寸待測設備，只能滿足俯仰面0-100°角度范圍內的采樣，無法進行全球面采樣。

除此之外，面對整車級大尺寸待測設備，上述方案均存在測試布置極為復雜的問題，需要大量測試準備及實施的時間，時間成本高昂。

發明內容

本發明實施例提供一種面向整車級車載無線通信天線性能測量方法，用以解決現有測量方法使用真實待測車輛進行通信性能測試，存在暗室建設成本高昂，測試布置極為復雜的問題，以及需要大量測試準備及實施的時間，時間成本高昂的技術問題，該方法包括：