车载天线电磁特性研究

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随着智能化网联化技术的进步,车辆作为目前的常用交通工具也紧跟智能化脚步,越来越多的智能功能和网联功能被应用于车辆上,因此车辆对于可靠通信链路的需求变得十分迫切。天线作为主要通讯设备,其性能对链路的可靠性发挥着至关重要的作用。目前车载天线不仅需要在设计初期自身具有较好的电磁性能,还需要在车辆金属构架结合时在所需工作范围内继续保持良好性能。另外现代车辆上往往会配置许多不同种类的天线设备和电气设备,这会形成复杂的电磁环境,对天线造成一定影响。同时,由于载体的空间有限,天线的放置缺乏一定的灵活性,它们之间的干扰也成为影响车载天线性能的重要因素。目前国内外在车辆设计到实车验证的整个周期内对于车载天线的电磁性能考虑较少,往往仅考虑天线单独性能而忽略了整车天线的表现或者仅考虑设计阶段和忽略了实车测试阶段,因此合理的全面化的分析研究车载天线的电磁性能变得尤为重要。
  本文较为全面对车载天线电磁性能进行了研究。首先本文针对常用的一些车载天线进行了建模仿真,分析研究了各天线的电磁性能特点。然后本文将车体模型简化处理,并将各车载天线与车体模型结合。针对多种常用车载天线的安装情况进行车辆模型下的天线性能仿真分析,对比归纳出各天线的最佳安装位置,并合理的规划了天线的布局设计。同时针对车载天线实际生产安装后车载天线实际性能暂无相关测试标准及要求的情况,结合传统天线测试方法及车辆体积庞大、天线分布复杂等特点,设计出了一种车载天线测试方法合理的对车载天线性能进行了评估。针对车载天线性能测试过程中易出现的被测天线偏心问题,利用空间衰减补偿和角度偏离修正方法,结合测试特点设计出了一种偏心修正方法,并进行仿真和实验验证。最后结合现有标准,并通过实验与仿真手段对车载天线使用过程中所受电磁环境影响的情况进行了分析,丰富完善了车载天线电磁性能研究体系。
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