新型RF測(cè)試方案確保汽車無(wú)線模塊品質(zhì)

目前，汽車消費(fèi)者期望購(gòu)買到制造精良、可靠、最重要是很安全的通信和信息娛樂(lè)系統(tǒng)。現(xiàn)在和未來(lái)的汽車制造商面臨的挑戰(zhàn)是創(chuàng)造可靠的測(cè)試方法以確保這些系統(tǒng)的質(zhì)量。隨著產(chǎn)品的生命周期越來(lái)越短而車載電子設(shè)備越來(lái)越復(fù)雜，設(shè)計(jì)者為了應(yīng)對(duì)產(chǎn)品快速上市面臨的挑戰(zhàn)，需要更為快捷和靈活的解決方案。羅德與施瓦茨公司的設(shè)備和系統(tǒng)提供了優(yōu)良的測(cè)量精度和測(cè)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(cè)試系統(tǒng)

汽車中的無(wú)線模塊

近年來(lái)，配備射頻接口的車載模塊數(shù)量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)，常見(jiàn)的應(yīng)用包括：具有防盜保護(hù)的車門遙控?zé)o鑰門禁(RKE)系統(tǒng)、用于打開(kāi)行李箱或控制輔助加熱系統(tǒng)的發(fā)射器。一般來(lái)說(shuō)，這些模塊工作在不需要授權(quán)的ISM頻段。市場(chǎng)對(duì)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)也存在巨大的需求。越來(lái)越多的GSM模塊也進(jìn)入了汽車前裝市場(chǎng)。一個(gè)目標(biāo)是改善移動(dòng)無(wú)線電應(yīng)用的品質(zhì)；另一個(gè)目標(biāo)是改善無(wú)線音頻通信的品質(zhì)，其中藍(lán)牙接口被用于撥打電話及在乘客中接收音頻信號(hào)。

一些更新的應(yīng)用包括用于確保轎車和卡車安全的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以及可靠地實(shí)現(xiàn)電視接收的DVB-T接收機(jī)。在某些情形下，具備射頻接口的診斷系統(tǒng)已經(jīng)被安裝在汽車維修中心和應(yīng)急支援中心。其它應(yīng)用還包括：用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度、壓力和速度參數(shù)的傳感器。

在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我們有望看到基于WiMAX和其它標(biāo)準(zhǔn)的射頻接口被用于高數(shù)據(jù)率移動(dòng)接收。有助于防止車輛之間碰撞的無(wú)線電通信系統(tǒng)也正在開(kāi)發(fā)之中。在所有這些例子中，都需要射頻接口。根據(jù)特殊要求，這些接口要在不同的頻段工作，并需要經(jīng)過(guò)優(yōu)化以支持不同的數(shù)據(jù)率和安全標(biāo)準(zhǔn)。

圖2：圖1的RF測(cè)試系統(tǒng)框圖

這些技術(shù)高度依賴于射頻接口的可靠機(jī)能。在與安全相關(guān)的系統(tǒng)中，準(zhǔn)確無(wú)誤地工作可謂生死攸關(guān)。

在生產(chǎn)開(kāi)始時(shí)，這些模塊一般都必須經(jīng)過(guò)檢查和調(diào)整以確保符合所適用的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。安全方面要能應(yīng)對(duì)各種極端環(huán)境條件，必須在最終安裝之后對(duì)接口進(jìn)行全面的測(cè)試。在此，有必要測(cè)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(cè)試的可再現(xiàn)結(jié)果，確保外部干擾不對(duì)測(cè)試造成影響就至關(guān)重要。此外，有必要確保鄰近的其它設(shè)備和測(cè)試系統(tǒng)不受到該測(cè)試的影響。滿足這些要求的唯一辦法是采用一個(gè)具備合適屏蔽的RF艙(如圖2)。艙內(nèi)還可以填充吸波材料以衰減高頻電磁波的反射，并確保穩(wěn)定、可再現(xiàn)的測(cè)量。吸波材料在音頻應(yīng)用中也有效，就是減少內(nèi)部反射和環(huán)境噪聲。

羅德與施瓦茨公司在RF技術(shù)領(lǐng)域有著深厚的積累，目前正在將公司經(jīng)過(guò)測(cè)試的手動(dòng)RF測(cè)試夾具產(chǎn)品線擴(kuò)展到一種新型的RF測(cè)試艙產(chǎn)品系列。

RF測(cè)試艙產(chǎn)品線R&S TS712x

R&S TS712x系列的新型RF測(cè)試艙面向自動(dòng)生產(chǎn)線的需求，特點(diǎn)包括：長(zhǎng)的服務(wù)壽命、牢固的設(shè)計(jì)和RF艙的自動(dòng)開(kāi)合。在300MHz到6GHz范圍內(nèi)，它具有很高的屏蔽有效性，該測(cè)試艙適合于測(cè)試符合各種標(biāo)準(zhǔn)的帶射頻接口的模塊，這些標(biāo)準(zhǔn)包括：ISM、GSM、CDMA、UMTS、WLAN、藍(lán)牙和WiMAX.

該產(chǎn)品家族有兩個(gè)基本型號(hào)，差異在于寬度。為了滿足不同的需求，每一個(gè)型號(hào)都具有自動(dòng)和手動(dòng)版。窄的型號(hào)是R&S TS7121，其寬度僅僅為155mm，主要用于測(cè)試較小的設(shè)備，如RFID模塊、無(wú)線傳感器和接收機(jī)、RKE和較小的藍(lán)牙模塊。

R&S TS7123型儀器具有適用于雙DIN槽車載電子設(shè)備測(cè)試的330mm寬手柄，因而是汽車測(cè)試的理想設(shè)備。該型號(hào)適用于汽車收音機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)和信息娛樂(lè)系統(tǒng)的測(cè)試。較寬的RF艙提供了更大的空間，以便整合產(chǎn)生特殊環(huán)境條件的子系統(tǒng)，用于TPMS的壓力傳感器測(cè)試的壓力艙就是一個(gè)很好的例子。通過(guò)組合兩個(gè)艙，就可以對(duì)射頻接口進(jìn)行測(cè)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(wú)線標(biāo)準(zhǔn)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

自動(dòng)化行業(yè)要求其供應(yīng)商執(zhí)行廣泛的測(cè)試，包括測(cè)試結(jié)果的歸檔。只有像配備了RF測(cè)試艙的R&S TS7180這樣的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)才能滿足要求。

壓力艙模擬RF測(cè)試艙內(nèi)部的胎壓。一個(gè)波形發(fā)生器以125kHz LF數(shù)據(jù)電報(bào)激勵(lì)胎壓傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)(ID號(hào)碼、壓力和溫度)。該RF數(shù)據(jù)電報(bào)由測(cè)試艙中的ISM天線拾取并在頻譜分析儀中解調(diào)。其系統(tǒng)軟件可評(píng)估該信息并給出GO/NoGo信息。

汽車RF測(cè)試腔主要用于生產(chǎn)測(cè)試。手動(dòng)版專門設(shè)計(jì)用于保養(yǎng)工作、品質(zhì)保障、研究和開(kāi)發(fā)。由于自動(dòng)和手動(dòng)RF測(cè)試艙具有相同的設(shè)計(jì)，因而確保了開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)工作都具備相同的測(cè)量條件。如果與合適的天線結(jié)合起來(lái)，這些RF測(cè)試艙可用于快速實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。它們?yōu)槟切┥a(chǎn)工藝的快速重組非常關(guān)鍵的情況提供了一種優(yōu)化方案。確保最終上市產(chǎn)品具備卓越品質(zhì)，就等于在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中享有了決定性優(yōu)勢(shì)。