新型RF測試方案確保汽車無線模塊品質

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(tǒng)?，F(xiàn)在和未來的汽車制造商面臨的挑戰(zhàn)是創(chuàng)造可靠的測試方法以確保這些系統(tǒng)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(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備和系統(tǒng)提供了優(yōu)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(tǒng)。

汽車中的無線模塊

近年來，配備射頻接口的車載模塊數(shù)量呈現(xiàn)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(tǒng)、用于打開行李箱或控制輔助加熱系統(tǒng)的發(fā)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(tǒng)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(jiān)測系統(tǒng)，以及可靠地實現(xiàn)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(tǒng)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(jiān)測發(fā)動機艙溫度、壓力和速度參數(shù)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(shù)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(tǒng)也正在開發(fā)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(yōu)化以支持不同的數(shù)據率和安全標準。

圖2：圖1的RF測試系統(tǒng)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(tǒng)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(huán)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(xiàn)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(tǒng)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(wěn)定、可再現(xiàn)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(huán)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RS TS712x

RS 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RS 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。

RS 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(tǒng)和信息娛樂系統(tǒng)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(huán)境條件的子系統(tǒng)，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(yè)中的應用。

自動化行業(yè)要求其供應商執(zhí)行廣泛的測試，包括測試結果的歸檔。只有像配備了RF測試艙的RS TS7180這樣的自動測試系統(tǒng)才能滿足要求。

壓力艙模擬RF測試艙內部的胎壓。一個波形發(fā)生器以125kHz LF數(shù)據電報激勵胎壓傳感器發(fā)送數(shù)據(ID號碼、壓力和溫度)。該RF數(shù)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(tǒng)軟件可評估該信息并給出GO/NoGo信息。

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(yǎng)工作、品質保障、研究和開發(fā)。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(fā)、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(xiàn)各種應用。它們?yōu)槟切┥a工藝的快速重組非常關鍵的情況提供了一種優(yōu)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(yōu)勢。