以前的车,最多一个收音机天线。现在的车呢?GPS导航、4G/5G联网、V2X车路协同、Wi-Fi热点、蓝牙钥匙、卫星广播、胎压监测……一台车少说五六个天线,多的十几个。
这些天线全靠射频信号工作。如果信号出了问题,导航定位不准、联网掉线、车路协同失效,轻则影响体验,重则有安全隐患。
所以,汽车射频信号测试就变得非常重要。
今天我们就来聊聊,车载射频测试到底测什么、怎么测,以及测试中会遇到哪些坑。
车载射频测试,主要测以下几个方面:
天线性能测试
天线装上车之后,信号发射和接收的能力怎么样?增益够不够?方向性对不对?这些都要测。
连接器与线束测试
天线通过FAKRA、Mini-FAKRA这些连接器和线束连接到车载模块。连接器接触好不好?线束损耗大不大?这些直接影响信号质量。
模块射频性能测试
T-BOX、V2X模块、GPS模块这些产品本身,需要测试发射功率、接收灵敏度、频率准确度等指标。
整车OTA测试
整车状态下,天线系统在实际环境中的表现如何?信号能不能覆盖到车内每个角落?抗干扰能力怎么样?
车载射频测试说起来简单,做起来有不少难点:
难点一:频率越来越高
以前的车载射频主要是FM广播(几十MHz)和GPS(1.5GHz)。现在呢?4G/5G到3.5GHz,Wi-Fi到5.8GHz,V2X到5.9GHz,未来的5G毫米波更高。
频率越高,对测试设备和测试工具的要求就越高。
难点二:接口类型多
FAKRA、Mini-FAKRA、HSD、SMA、IPEX……不同模块用不同的连接器。测试人员需要准备各种各样的测试探针和转接线。
难点三:产线测试量大
一个T-BOX厂,一天生产几千台,每台都要测。测试效率直接关系到产能。手动一根根插线肯定不行,需要自动化测试方案。
难点四:测试重复性要求高
产线测试要求每次结果都一样。探针磨损了、接触不良了、线缆损耗变了,都会导致测试结果波动。
一套完整的车载射频测试方案,通常包括这几样东西:
射频测试探针
这是最关键的工具。探针一头连着测试仪器,另一头怼到被测件的连接器上。FAKRA连接器有FAKRA探针,Mini-FAKRA有Mini-FAKRA探针。
好的探针要满足几个条件:频率够高(至少6GHz)、驻波比够低(≤1.8)、寿命够长(1万次以上)、针头可更换。
测试电缆
从仪器到探针之间需要电缆连接。电缆的损耗要小、相位要稳定。普通电缆用几次损耗就变了,不适合产线测试。
测试模组
如果需要一次性测试多个射频端口(比如T-BOX有6个天线口),可以把多根探针集成到一个模组里。一次压合,所有端口同时接通,效率高很多。
测试仪器
网络分析仪测驻波比和插损,频谱仪测发射功率,信号源测接收灵敏度。这些是基本配置。
以前做车载射频测试,大家基本都买进口的。探针用INGUN的,电缆用Gore的,模组找德国人定制。
但这两年,国产的进步很快。
以REECUFUTURE利科未来为例,他们家的射频测试探针已经做到了对标进口:
频率DC-6GHz,VSWR≤1.8
FAKRA公头、母头、Mini-FAKRA全系列
寿命1万次以上,针头可更换
可定制多路集成测试模组
价格比进口便宜30%-40%,交期7-10天,样品1件起订。
国内已经有不少T-BOX厂、天线厂、连接器厂在用他们的产品做测试了。
华东某T-BOX厂商,年产100多万台。每台T-BOX有6个天线端口(4G/5G、V2X、Wi-Fi、蓝牙、GNSS),需要全部测试。
之前用进口探针,一颗一百多,交期两个多月。而且每测一台要手动插拔6次,效率很低。
后来换成了REECUFUTURE的6路集成测试模组:
一次压合,6个端口同时接通
测试时间从每台2分钟降到30秒
探针寿命1万次以上,针头可更换
成本比进口方案低了40%
一年下来,测试效率提升75%,探针采购成本省了30多万。
如果你正在搭建车载射频测试系统,可以参考以下步骤:
第一步,明确测试需求。被测产品是什么?T-BOX、天线还是连接器?需要测哪些指标?驻波比、插损、还是发射功率?
第二步,确认接口类型。被测件的射频接口是什么?FAKRA、Mini-FAKRA还是其他?把接口型号或样品提供给供应商,他们帮你匹配探针。
第三步,选择测试方案。单端口测试还是多端口同时测试?多端口建议用集成模组,一次压合完成所有测试。
第四步,购买样品验证。探针和模组样品1件起订,拿回来在实际治具上测试,验证接触可靠性和信号稳定性。
第五步,批量采购部署。样品验证没问题后,批量采购探针或模组,部署到产线上。
问:车载射频测试的频率要多少才够?
答:目前主流应用在6GHz以内,选DC-6GHz的探针和电缆基本够用。如果涉及5G毫米波或未来更高频的应用,需要选更高频率的。
问:探针的寿命一般是多少?
答:好的高频探针,常规1万次以上,加强型2万次以上。可更换针头的设计更实用,针头磨损了只换针头,不用整根报废。
问:国产探针和进口的差距大吗?
答:几年前差距还比较大,现在关键性能已经对标了。REECUFUTURE的探针频率、VSWR、寿命等指标和进口相当,价格便宜30%-40%,交期快得多。
问:样品可以买吗?
答:可以。样品1件起订,先买回去验证,确认没问题了再批量下单。
汽车射频信号测试,是车载电子产品品质保障的重要环节。
随着车载天线越来越多、频率越来越高、测试要求越来越严,一套可靠、高效、成本可控的测试方案变得越来越重要。
如果你正在搭建车载射频测试系统,或者想优化现有测试方案,记住几点:
频率要够用,至少6GHz
探针寿命要长,最好可换针头
多端口产品建议用集成模组,效率高
先买样品验证,再批量采购
国产方案现在完全够用,性价比更高
测试搞好了,产品才有保障。
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