CN111812418B - 一种胎压监测天线性能测试***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车载天线测试技术领域，具体公开了一种胎压监测天线性能测试***及方法，***包括全电波暗室，位于所述全电波暗室内的待测车辆和胎压监测天线，还包括胎压监测天线阻抗和驻波比测试设备、胎压监测天线增益和方向图测试设备和胎压监测天线通信链路测试设备三者中的全部或部分。采用本发明的技术方案能够准确测量胎压监测天线的实际性能。

Description

一种胎压监测天线性能测试***及方法

技术领域

本发明涉及车载天线测试技术领域，特别涉及一种胎压监测天线性能测试***及方法。

背景技术

轮胎压力监测***(“Tire Pressure Monitoring System”，简称TPMS)是严重关乎行车安全的一种测量技术，是近5年发展起来的，主要包括微机电技术和无线射频技术。轮胎压力监测***主要用于监测轮胎气压和温度并可产生预警信息，它包括信号发射端和信号接收端。信号发射端安装在汽车轮胎内或通过气门嘴置于轮胎外。

例如，公开号为CN107635798A的中国专利公开了智能轮胎压力监测***，无线便携式轮胎监视***包括便携式监视器，其接收来自一个或多个安装在轮胎上的传感器的传感器信息，每个传感器与一个轮胎相关联，并且每个轮胎与一个车辆相关联，并且监视轮胎状态。可以从同一个便携式监视器监视多个车辆，并且轮胎可以与一特定车辆动态关联或解除关联。状态可以以提供轮胎状态与轮胎相关联的车辆之间的图形关联的方式显示给用户，包括显示轮胎在车辆上的位置。如果检测到诸如低轮胎压力的阈值条件，则***可以异步地提醒用户。

但是轮胎压力监测***中的胎压监测天线的信号接收端通常是集成在车身控制器上的板载天线或通过馈线与集成在车身控制器或胎压监测控制器上的胎压接收机连接，发射端与接收端中间存在阻挡等；其天线性能尤其在装车后的天线性能会极大地影响轮胎压力监测***的功能稳定性。因此，在汽车研发中，对胎压监测天线的装车性能进行准确测量尤其重要。

发明内容

本发明提供了一种胎压监测天线性能测试***及方法，能够准确测量天线的实际性能。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种胎压监测天线性能测试***，包括胎压监测天线、全电波暗室和位于所述全电波暗室内的待测车辆，胎压监测天线包括发射端和接收端；胎压监测天线的发射端安装在待测车辆的测试轮胎上；还包括胎压监测天线阻抗和驻波比测试设备、胎压监测天线增益和方向图测试设备和胎压监测天线通信链路测试设备三者中的全部或部分；

其中胎压监测天线增益和方向图测试设备包括转台、标准增益喇叭、激光定位装置、第一接收机、探头、探头固定架、抱杆和分析设备；转台位于全电波暗室内，用于承载待测车辆，转台可水平旋转和可在竖直方向升降；

激光定位装置用于发出激光定位十字；

抱杆固定在转台上，抱杆可在竖直方向上伸长或缩短；标准增益喇叭固定在抱杆上；

标准增益喇叭与第一接收机电连接，标准增益喇叭用于接收胎压监测天线的接收端的信号；

探头安装在探头固定架上；第一接收机还用于接收探头的输出信号；分析设备用于基于第一接收机接收的信号计算出胎压监测天线的接收端的增益和远场三维球面方向图数据。

基础方案原理及有益效果如下：

本方案中，通过胎压监测天线阻抗和驻波比测试设备、胎压监测天线增益和方向图测试设备和胎压监测天线通信链路测试设备可以进行胎压监测天线阻抗和驻波比测试、胎压监测天线增益和方向图测试以及胎压监测天线通信链路测试。三种不同的测试从三种不同的角度反映胎压监测天线的装车性能，

其中，胎压监测天线增益和方向图测试设备中，转台可水平旋转和可在竖直方向升降，能够使探头与胎压监测天线能够处于不同的相对位置，能有效模拟轮胎压力监测***中的胎压监测天线的接收端集成在车身不同位置的情况，更接近于实际场景。

综上，本方案能够实现准确测量胎压监测天线的实际性能的目的。

进一步，所述胎压监测天线的接收端与探头之间的距离、探头间距以及转台水平旋转步进应满足：

Δθ.D_AUT/2<λ/2…………………………………………………………(1)

ΔΦ.D_AUT/2<λ/2…………………………………………………………(2)

D_AUT<Min(D_arch-4λ，λ/Δθ，0.65D_arch)………………………………(3)

式中：Δθ为包含了过采样的相邻探头之间的夹角；D_AUT为被测天线最大口径；D_arch为探头阵环面内径；ΔΦ为转台水平旋转步进；λ为测试频率波长。

天线与探头距离应小于天线辐射近区距离，应满足探头采样在天线辐射近区范围内，故需要上述要求。探头间距以及转台水平旋转步进都应满足探头采样可以覆盖近场球面场所有数据，故需要对探头间距、转台旋转步进进行限定。

进一步，所述探头固定架为弧形架或摇臂；采用弧形架时，弧形架在竖直方向围绕待测车辆，探头的数量为多个，探头沿弧形架圆周方向分散布置；

采用摇臂时，摇臂的一端位于待测车辆的正上方；探头的数量为一个，探头安装在摇臂上，探头能沿摇臂长度方向移动。

便于探头从待测车辆的不同位置采集信号。

进一步，所述胎压监测天线阻抗和驻波比测试设备包括位于全电波暗室外的矢量网络分析仪，矢量网络分析仪与胎压监测天线的接收端有线连接；矢量网络分析仪用于在胎压监测天线的接收端工作频率范围内依次对各频点进行驻波比测量。

通过测量驻波比，能够有效反应胎压监测天线中发射端和接收端的匹配程度。

进一步，所述胎压监测天线通信链路测试设备包括安装于待测车俩轮胎上的胎压发射器、与胎压监测天线的发射端连接的第二接收机，以及通信链路控制器；

通信链路控制器用于控制胎压发射器发送数据包；

第二接收机用于通过胎压监测天线的发射端获取数据包，并发送至通信链路控制器；通信链路控制器还基于第二接收机接收获得的数据包进行误码率、丢码率和丢帧率计算。

轮胎压力监测***仅用于接收来自胎压监测天线的发射端的信号，是收发均在车内但是相对位置时刻变化的一类特殊***，因此胎压监测天线发射端与接收端通信链路测试尤为重要。通过对误码率、丢码率和丢帧率进行计算，能够模拟真实场景下胎压监测天线的稳定性和可靠性。

进一步，一种胎压监测天线性能测试方法，包括在全电波暗室内，对胎压监测天线进行阻抗和驻波比测试、增益和方向图测试以及通信链路测试三者中的全部或部分；

其中通信链路测试包括如下步骤：

步骤e1，将安装了胎压监测天线的发射端的测试轮胎安装在待测车辆上；

步骤e2，待测车辆设置为空挡，将测试轮胎转至胎压监测天线的发射端位于测试轮胎与地面接触点的垂向切面上最底部位置；

步骤e3，控制胎压监测天线的发射端连续发送数据包，第二接收机通过胎压监测天线的接收端连续接收n个数据包；n为正整数；

步骤e4，转动测试轮胎，顺序使胎压监测天线的发射端位于测试轮胎水平直径平面前向位置、水平直径平面后向位置和测试轮胎与地面接触点的垂向切面上最顶部位置，重复步骤e3；

步骤e5，顺序将测试轮胎换装在被测车辆其它轮胎，重复步骤e2到步骤e4；

步骤e6，基于第二接收机收到的所有数据包，计算误码率、丢包率和丢帧率。

本方案中，通过胎压监测天线阻抗和驻波比测试设备、胎压监测天线增益和方向图测试设备和胎压监测天线通信链路测试设备可以进行胎压监测天线阻抗和驻波比测试、胎压监测天线增益和方向图测试以及胎压监测天线通信链路测试。三种不同的测试从三种不同的角度反映胎压监测天线的装车性能。

由于车辆行驶过程中，车轮不停的转动，车轮上的胎压监测天线的发射端的位置也不断变化，通过转动测试轮胎，顺序使胎压监测天线的发射端位于测试轮胎水平直径平面前向位置、水平直径平面后向位置和测试轮胎与地面接触点的垂向切面上最顶部位置，再通过计算的误码率、丢包率和丢帧率能模拟真实场景下胎压监测天线的稳定性和可靠性。通过测试可以模拟真实场景下的胎压监测天线的工作状态，为研发提供数据支持，有利于缩短研发周期。此外也可以通过测试数据的对比也便于找到胎压监测天线的接收端的合理安装位置。

进一步，所述阻抗和驻波比测试包括如下步骤：

a1、校准矢量网络分析仪；

a2、将矢量网络分析仪与胎压监测天线的接收端连接；

a3、通过矢量网络分析仪在胎压监测天线的接收端工作频率范围内依次对各频点进行驻波比测量，将测得的最差的驻波比作为胎压监测天线的电压驻波比。

通过测量驻波比，能够有效反应胎压监测天线中发射端和接收端的匹配程度。

进一步，所述增益和方向图测试包括增益校准步骤和方向图测试步骤；

增益校准步骤包括：

步骤b1，将标准增益喇叭安装在抱杆上，以激光定位装置发出的激光定位十字为基准，调整标准增益喇叭的位置，使其相位中心位于摇臂物理中心；

步骤b2，打开天线测试软件，创建校准测试项目，设定校准频点，开始校准测试；

步骤b3，校准测试完成后，通过天线测试软件计算出增益校准电平，并将增益校准电平保存到存储设备内以作为胎压监测天线增益计算的基准；

方向图测试包括单体方向图测试和整车方向图测试；

其中单体方向图测试步骤包括：

步骤c1，开始测量时，在胎压监测天线的接收端的口面中心处标记十字参考线；

步骤c2，将胎压监测天线的接收端安装于抱杆上，调整胎压监测天线的接收端俯仰角度及位置，使胎压监测天线的接收端安装垂直，并使胎压监测天线的接收端口面的十字参考线与激光定位装置的激光定位十字重合；

步骤c3，将胎压监测天线的接收端与第二接收机连接；

步骤c4，打开天线测试软件，创建测试项目，配置胎压监测天线的接收端测试频点及测试端口；

步骤c5，通过多探头形成的环形阵列，配合转台，对胎压监测天线的接收端按预设条件下点的采样密度对θ和Φ两个方位进行采样，最终得到一个采样密度满足按预设条件要求的球面近场电磁场分布的测试数据，并将其保存；

步骤c6，改变胎压监测天线的接收端的测试端口、下倾角度或测试频点，重复步骤c5；

步骤c7，将步骤c5保存的测试数据通过近远场变换算法，得出胎压监测天线的接收端的远场三维球面方向图，并将变换后的远场三维球面方向图数据与增益校准步骤中得到的相应频点的增益校准电平相比，计算出增益校准后的远场三维球面方向图数据；找到远场三维球面方向图中最大电平所在位置的θ和Φ角度，按等θ角度切割得到胎压监测天线的接收端水平面方向图曲线，按等Φ角度切割得到胎压监测天线的接收端垂直面方向图曲线。

测试中，转台可水平旋转和可在竖直方向升降，能够使探头与胎压监测天线的接收端能够处于不同的相对位置，能有效模拟轮胎压力监测***中的胎压监测天线的接收端集成在车身不同位置的情况，更接近于实际场景。

进一步，所述单体方向图测试步骤c5中，预设条件为被测天线和接收探头之间测量距离、探头间距及转台水平旋转步进应满足：

Δθ.D_AUT/2<λ/2…………………………………………………………(1)

ΔΦ.D_AUT/2<λ/2…………………………………………………………(2)

D_AUT<Min(D_arch-4λ，λ/Δθ，0.65D_arch)………………………………(3)

式中：Δθ为包含了过采样的相邻探头之间的夹角；D_AUT为被测天线最大口径；D_arch为探头阵环面内径；ΔΦ为转台水平旋转步进；λ为测试频率波长。

天线与探头距离应小于天线辐射近区距离，应满足探头采样在天线辐射近区范围内，故需要上述要求。探头间距以及转台水平旋转步进都应满足探头采样可以覆盖近场球面场所有数据，故需要对探头间距、转台旋转步进进行限定。

进一步，整车方向图测试步骤包括：

步骤d1，将胎压监测天线的接收端安装在车辆上，

步骤d2，将车辆安置与转台上；

步骤d3，通过转台将车辆抬升1m；

步骤d4，以胎压监测天线的接收端安装位置所在水平面作为参考，分别在参考面、参考面以下0.5m、参考面以下1m的高度，通过多探头形成的环形阵列，配合转台，对胎压监测天线按预设条件下点的采样密度对θ和Φ两个方位进行采样，最终得到一个采样密度满足按预设条件要求的球面近场电磁场分布的测试数据，并将其保存；

步骤d5，改变胎压监测天线的接收端的测试端口、下倾角度或测试频点，重复步骤d4；

步骤d6，将步骤d4保存的测试数据通过近远场变换算法，得出胎压监测天线的接收端的远场三维球面方向图，并将变换后的远场三维球面方向图数据与增益校准步骤中得到的相应频点的增益校准电平相比，计算出增益校准后的远场三维球面方向图数据；找到远场三维球面方向图中最大电平所在位置的θ和Φ角度，按等θ角度切割得到胎压监测天线的接收端水平面方向图曲线，按等Φ角度切割得到胎压监测天线的接收端垂直面方向图曲线。

通过转台将车辆抬升1m，以胎压监测天线的接收端安装位置所在水平面作为参考，在参考面、参考面以下0.5m、参考面以下1m的高度进行采样，能有效模拟真实场景，便于进行更准确的采样。

附图说明

图1为实施例一一种胎压监测天线性能测试***采用弧形架的示意图；

图2为实施例一一种胎压监测天线性能测试***采用摇臂的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：全电波暗室1、待测车辆2、转台3、弧形架4、摇臂5、探头6。

实施例一

一种胎压监测天线性能测试***，包括胎压监测天线、全电波暗室1和位于所述全电波暗室1内的待测车辆2。胎压监测天线包括发射端和接收端。胎压监测天线的发射端安装在待测车辆2的测试轮胎上。

还包括胎压监测天线阻抗和驻波比测试设备、胎压监测天线增益和方向图测试设备和胎压监测天线通信链路测试设备三者中的全部或部分，本实施例中，包括上述全部。

胎压监测天线阻抗和驻波比测试设备包括位于全电波暗室1外的矢量网络分析仪，矢量网络分析仪通过同轴电缆与胎压监测天线的接收端连接。矢量网络分析仪用于在胎压监测天线的接收端工作频率范围内依次对各频点进行驻波比测量。

胎压监测天线增益和方向图测试设备包括转台3、激光定位装置、第一接收机、探头6、探头固定架、标准增益喇叭、抱杆和分析设备；探头固定架为弧形架4或摇臂5。

转台3位于全电波暗室1内，用于承载待测车辆2，转台3可在水平旋转和可在竖直方向升降。本实施例中，转台3的直径不小于车辆轴距+1米，转台3承重不低于5吨，转台3转动定位精度优于0.1度。测试时，转台3用于将测试车辆抬升1m。

如图1所示，采用弧形架4时，弧形架4在竖直方向围绕待测车辆2，探头6的数量为多个，探头6沿弧形架4圆周方向分散布置。本实施例中，单个探头6在弧形架4上的安装方式采用十字形。

如图2所示，采用摇臂5时，摇臂5的一端位于待测车辆2的正上方；探头6的数量为一个，探头6安装在摇臂5上，探头6能沿摇臂5长度方向移动。

激光定位装置用于发出激光定位十字。

第一接收机用于分时或同时接收多个探头6的输出信号。

标准增益喇叭与第一接收机电连接，标准增益喇叭用于接收胎压监测天线的接收端的信号；标准增益喇叭的安装位置与胎压监测天线的接收端相同。通过设置标准增益喇叭可以进行增益计算，具体的通过对比标准增益喇叭和胎压监测天线的接收端接收到的信号强度计算得到胎压监测天线的增益。

抱杆固定在转台3上，抱杆可在竖直方向上伸长或缩短；胎压监测天线的接收端固定在抱杆上。通过调节抱杆的长度，可以使得胎压监测天线的接收端位于弧形架4或摇臂5的中心点。

分析设备用于基于第一接收机接收的信号计算出胎压监测天线的接收端的增益和远场三维球面方向图数据。本实施例中，探头6为标准增益宽带天线。

胎压监测天线的接收端与探头6之间的距离、探头6间距以及转台3水平旋转步进应满足：

Δθ.DAUT/2<λ/2…………………………………………………………(1)

ΔΦ.DAUT/2<λ/2…………………………………………………………(2)

DAUT<Min(Darch-4λ，λ/Δθ，0.65Darch)………………………………(3)

式中：Δθ为包含了过采样的相邻探头6之间的夹角(弧度)；DAUT为被测天线最大口径(单位为m)；Darch为探头6阵环面内径(单位为m)；ΔΦ为转台3水平旋转步进(弧度)；λ为测试频率波长(单位为m)。

胎压监测天线通信链路测试设备包括安装于待测车俩轮胎上的胎压发射器、与胎压监测天线的发射端连接的第二接收机，以及通信链路控制器。还包括串接在胎压监测天线的发射端处的低噪放。

通信链路控制器用于控制胎压发射器发送数据包；

第二接收机用于通过胎压监测天线的发射端获取数据包，并发送至通信链路控制器；通信链路控制器还基于第二接收机接收获得的数据包进行误码率、丢码率和丢帧率计算。本实施例中，通信链路控制器采用低频触发器。误码率、丢码率和丢帧率的计算是通过对比发射和接收到的数据包，具体对比数据的准确度，一般用百分比呈现出来,此为现有技术,这里不再赘述。

实施例二

基于实施例一的胎压监测天线性能测试***，本实施例还提供的一种胎压监测天线性能测试方法，包括在全电波暗室内，对胎压监测天线进行阻抗和驻波比测试、增益和方向图测试以及通信链路测试三者中的全部或部分。本实施例中测试三者中的全部。

阻抗和驻波比测试包括如下步骤：

步骤a1，校准矢量网络分析仪；

步骤a2，将矢量网络分析仪与胎压监测天线的接收端通过同轴线电缆连接；

步骤a3，通过矢量网络分析仪在胎压监测天线接收端工作频率范围内依次对各频点进行驻波比测量，将测得的最差的驻波比作为胎压监测天线的电压驻波比。

增益和方向图测试包括增益校准步骤和方向图测试步骤。

增益校准步骤包括：

步骤b1，将标准增益喇叭安装在抱杆上，以激光定位装置发出的激光定位十字为基准，调整标准增益喇叭的位置，使其相位中心位于摇臂物理中心。校准需采用经权威机构计量过的标准增益喇叭，一般选用超宽带喇叭天线，本实施例中具体选用SH400。

步骤b2，打开天线测试软件，创建校准测试项目，设定校准频点，开始校准测试。不同天线测试供应商开发的天线测试软件不同，此处可以根据实际情况选用。

步骤b3，校准测试完成后，通过天线测试软件计算出增益校准电平，并将增益校准电平保存到存储设备内以作为胎压监测天线的接收端增益计算的基准；本实施例中，存储设备为计算机的硬盘。

方向图测试包括单体方向图测试和整车方向图测试。

单体方向图测试步骤包括：

步骤c1，开始测量时，在胎压监测天线的接收端的口面中心处标记十字参考线；

步骤c2，将胎压监测天线的接收端安装于抱杆上，调整胎压监测天线的接收端俯仰角度及位置，使胎压监测天线的接收端安装垂直，并使胎压监测天线的接收端口面的十字参考线与激光定位装置的激光定位十字重合；

步骤c3，将胎压监测天线的接收端与第二接收机连接；

步骤c4，打开天线测试软件，创建测试项目，配置胎压监测天线的接收端测试频点及测试端口；

步骤c5，通过多探头形成的环形阵列，配合转台，对胎压监测天线的接收端按预设条件下点的采样密度对θ和Φ两个方位进行采样，最终得到一个采样密度满足按预设条件要求的球面近场电磁场分布的测试数据，并将其保存；

本实施例中，预设条件为被测天线和接收探头之间测量距离、探头间距及转台水平旋转步进应满足：

Δθ.D_AUT/2<λ/2…………………………………………………………(1)

ΔΦ.D_AUT/2<λ/2…………………………………………………………(2)

D_AUT<Min(D_arch-4λ，λ/Δθ，0.65D_arch)………………………………(3)

式中：Δθ为包含了过采样的相邻探头之间的夹角(弧度)；D_AUT为被测天线最大口径(单位为m)；D_arch为探头阵环面内径(单位为m)；ΔΦ为转台水平旋转步进(弧度)；λ为测试频率波长(单位为m)。

步骤c6，改变胎压监测天线的接收端的测试端口、下倾角度或测试频点，重复步骤c5；

步骤c7，将步骤c5保存的测试数据通过近远场变换算法，得出胎压监测天线的接收端的远场三维球面方向图，并将变换后的远场三维球面方向图数据与增益校准步骤中得到的相应频点的增益校准电平相比，计算出增益校准后的远场三维球面方向图数据；找到远场三维球面方向图中最大电平所在位置的θ和Φ角度，按等θ角度切割得到胎压监测天线的接收端水平面方向图曲线，按等Φ角度切割得到胎压监测天线的接收端垂直面方向图曲线。

整车方向图测试步骤包括：

步骤d1，将胎压监测天线的接收端安装在车辆上，

步骤d2，将车辆安置与转台上；

步骤d3，通过转台将车辆抬升1m，

步骤d4，以胎压监测天线的接收端安装位置所在水平面作为参考，分别在参考面、参考面以下0.5m、参考面以下1m的高度，通过多探头形成的环形阵列，配合转台，对胎压监测天线的接收端按预设条件下点的采样密度对θ和Φ两个方位进行采样，最终得到一个采样密度满足按预设条件要求的球面近场电磁场分布的测试数据，并将其保存；预设条件和单体方向图测试步骤中相同，这里不再赘述。

步骤d5，改变胎压监测天线的接收端的测试端口、下倾角度或测试频点，重复步骤d4；

步骤d6，将步骤d4保存的测试数据通过近远场变换算法，得出胎压监测天线的接收端的远场三维球面方向图，并将变换后的远场三维球面方向图数据与增益校准步骤中得到的相应频点的增益校准电平相比，计算出增益校准后的远场三维球面方向图数据；找到远场三维球面方向图中最大电平所在位置的θ和Φ角度，按等θ角度切割得到胎压监测天线的接收端水平面方向图曲线，按等Φ角度切割得到胎压监测天线的接收端垂直面方向图曲线。

通信链路测试包括如下步骤：

步骤e1，将安装了胎压监测天线的发射端的测试轮胎安装在待测车辆上，本实施例中安装在左前轮；

步骤e2，待测车辆设置为空挡，将测试轮胎转至胎压监测天线的发射端位于测试轮胎与地面接触点的垂向切面上最底部位置；

步骤e3，控制胎压监测天线的接收端连续发送数据包，第二接收机通过胎压监测天线的接收端连续接收n个数据包；n为正整数；本实施例中，n为100。

步骤e4，转动测试轮胎，顺序使胎压监测天线的接收端位于测试轮胎水平直径平面前向位置、水平直径平面后向位置和测试轮胎与地面接触点的垂向切面上最顶部位置，重复步骤e3；

步骤e5，顺序将测试轮胎换装在被测车辆其它轮胎，重复步骤e2到步骤e4；本实施例中，顺序将测试轮胎换装在被测车辆的右前轮、左后轮、右后轮；在其他实施例中，如果被测车辆有超过4个轮胎，可以自行定义其他轮胎的测试顺序。

步骤e6，基于第二接收机收到的所有数据包，计算误码率、丢包率和丢帧率。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种胎压监测天线性能测试***，包括胎压监测天线、全电波暗室和位于所述全电波暗室内的待测车辆，胎压监测天线包括发射端和接收端；胎压监测天线的发射端安装在待测车辆的测试轮胎上；其特征在于，还包括胎压监测天线阻抗和驻波比测试设备、胎压监测天线增益和方向图测试设备和胎压监测天线通信链路测试设备三者中的全部或部分；

其中胎压监测天线增益和方向图测试设备包括转台、标准增益喇叭、激光定位装置、第一接收机、探头、探头固定架、抱杆和分析设备；转台位于全电波暗室内，用于承载待测车辆，转台可水平旋转和可在竖直方向升降；

激光定位装置用于发出激光定位十字；

抱杆固定在转台上，抱杆可在竖直方向上伸长或缩短；标准增益喇叭固定在抱杆上；

标准增益喇叭与第一接收机电连接，标准增益喇叭用于接收胎压监测天线的接收端的信号；

探头安装在探头固定架上；

第一接收机还用于接收探头的输出信号；分析设备用于基于第一接收机接收的信号计算出胎压监测天线的接收端的增益和远场三维球面方向图数据；

所述胎压监测天线的接收端与探头之间的距离、探头间距以及转台水平旋转步进应满足：

Δθ.D_AUT/2<λ/2…………………………………………………………(1)

ΔΦ.D_AUT/2<λ/2…………………………………………………………(2)

D_AUT<Min(D_arch-4λ，λ/Δθ，0.65D_arch)………………………………(3)

式中：Δθ为包含了过采样的相邻探头之间的夹角；D_AUT为被测天线最大口径；D_arch为探头阵环面内径；ΔΦ为转台水平旋转步进；λ为测试频率波长；

探头用于配合转台，以胎压监测天线的接收端安装位置所在水平面作为参考，分别在参考面、参考面以下0.5m、参考面以下1m的高度，对胎压监测天线按预设条件下点的采样密度对θ和Φ两个方位进行采样。

2.根据权利要求1所述的胎压监测天线性能测试***，其特征在于：所述探头固定架为弧形架或摇臂；采用弧形架时，弧形架在竖直方向围绕待测车辆，探头的数量为多个，探头沿弧形架圆周方向分散布置；

采用摇臂时，摇臂的一端位于待测车辆的正上方；探头的数量为一个，探头安装在摇臂上，探头能沿摇臂长度方向移动。

3.根据权利要求1所述的胎压监测天线性能测试***，其特征在于：所述胎压监测天线阻抗和驻波比测试设备包括位于全电波暗室外的矢量网络分析仪，矢量网络分析仪与胎压监测天线的接收端有线连接；矢量网络分析仪用于在胎压监测天线的接收端工作频率范围内依次对各频点进行驻波比测量。

4.根据权利要求1所述的胎压监测天线性能测试***，其特征在于：所述胎压监测天线通信链路测试设备包括安装于待测车俩轮胎上的胎压发射器、与胎压监测天线的发射端连接的第二接收机，以及通信链路控制器；

通信链路控制器用于控制胎压发射器发送数据包；

第二接收机用于通过胎压监测天线的发射端获取数据包，并发送至通信链路控制器；通信链路控制器还基于第二接收机接收获得的数据包进行误码率、丢码率和丢帧率计算。

5.一种胎压监测天线性能测试方法，其特征在于，包括在全电波暗室内，对胎压监测天线进行阻抗和驻波比测试、增益和方向图测试以及通信链路测试三者中的全部或部分；

其中通信链路测试包括如下步骤：

步骤e1，将安装了胎压监测天线的发射端的测试轮胎安装在待测车辆上；

步骤e2，待测车辆设置为空挡，将测试轮胎转至胎压监测天线的发射端位于测试轮胎与地面接触点的垂向切面上最底部位置；

步骤e3，控制胎压监测天线的发射端连续发送数据包，第二接收机通过胎压监测天线的接收端连续接收n个数据包；n为正整数；

步骤e4，转动测试轮胎，顺序使胎压监测天线的发射端位于测试轮胎水平直径平面前向位置、水平直径平面后向位置和测试轮胎与地面接触点的垂向切面上最顶部位置，重复步骤e3；

步骤e5，顺序将测试轮胎换装在被测车辆其它轮胎，重复步骤e2到步骤e4；

步骤e6，基于第二接收机收到的所有数据包，计算误码率、丢包率和丢帧率；

所述增益和方向图测试包括增益校准步骤和方向图测试步骤；

增益校准步骤包括：

步骤b1，将标准增益喇叭安装在抱杆上，以激光定位装置发出的激光定位十字为基准，调整标准增益喇叭的位置，使其相位中心位于摇臂物理中心；

步骤b2，打开天线测试软件，创建校准测试项目，设定校准频点，开始校准测试；

步骤b3，校准测试完成后，通过天线测试软件计算出增益校准电平，并将增益校准电平保存到存储设备内以作为胎压监测天线增益计算的基准；

方向图测试包括单体方向图测试和整车方向图测试；

其中单体方向图测试步骤包括：

步骤c1，开始测量时，在胎压监测天线的接收端的口面中心处标记十字参考线；

步骤c2，将胎压监测天线的接收端安装于抱杆上，调整胎压监测天线的接收端俯仰角度及位置，使胎压监测天线的接收端安装垂直，并使胎压监测天线的接收端口面的十字参考线与激光定位装置的激光定位十字重合；

步骤c3，将胎压监测天线的接收端与第二接收机连接；

步骤c4，打开天线测试软件，创建测试项目，配置胎压监测天线的接收端测试频点及测试端口；

步骤c5，通过多探头形成的环形阵列，配合转台，对胎压监测天线的接收端按预设条件下点的采样密度对θ和Φ两个方位进行采样，最终得到一个采样密度满足按预设条件要求的球面近场电磁场分布的测试数据，并将其保存；

步骤c6，改变胎压监测天线的接收端的测试端口、下倾角度或测试频点，重复步骤c5；

步骤c7，将步骤c5保存的测试数据通过近远场变换算法，得出胎压监测天线的接收端的远场三维球面方向图，并将变换后的远场三维球面方向图数据与增益校准步骤中得到的相应频点的增益校准电平相比，计算出增益校准后的远场三维球面方向图数据；找到远场三维球面方向图中最大电平所在位置的θ和Φ角度，按等θ角度切割得到胎压监测天线的接收端水平面方向图曲线，按等Φ角度切割得到胎压监测天线的接收端垂直面方向图曲线；

整车方向图测试步骤包括：

步骤d1，将胎压监测天线的接收端安装在车辆上，

步骤d2，将车辆安置与转台上；

步骤d3，通过转台将车辆抬升1m；

步骤d4，以胎压监测天线的接收端安装位置所在水平面作为参考，分别在参考面、参考面以下0.5m、参考面以下1m的高度，通过多探头形成的环形阵列，配合转台，对胎压监测天线按预设条件下点的采样密度对θ和Φ两个方位进行采样，最终得到一个采样密度满足按预设条件要求的球面近场电磁场分布的测试数据，并将其保存；

步骤d5，改变胎压监测天线的接收端的测试端口、下倾角度或测试频点，重复步骤d4；

步骤d6，将步骤d4保存的测试数据通过近远场变换算法，得出胎压监测天线的接收端的远场三维球面方向图，并将变换后的远场三维球面方向图数据与增益校准步骤中得到的相应频点的增益校准电平相比，计算出增益校准后的远场三维球面方向图数据；找到远场三维球面方向图中最大电平所在位置的θ和Φ角度，按等θ角度切割得到胎压监测天线的接收端水平面方向图曲线，按等Φ角度切割得到胎压监测天线的接收端垂直面方向图曲线。

6.根据权利要求5所述的胎压监测天线性能测试方法，其特征在于：所述阻抗和驻波比测试包括如下步骤：

a1、校准矢量网络分析仪；

a2、将矢量网络分析仪与胎压监测天线的接收端连接；

a3、通过矢量网络分析仪在胎压监测天线的接收端工作频率范围内依次对各频点进行驻波比测量，将测得的最差的驻波比作为胎压监测天线的电压驻波比。

7.根据权利要求6所述的胎压监测天线性能测试方法，其特征在于：所述单体方向图测试步骤c5中，预设条件为被测天线和接收探头之间测量距离、探头间距及转台水平旋转步进应满足：

Δθ.D_AUT/2<λ/2…………………………………………………………(1)

ΔΦ.D_AUT/2<λ/2…………………………………………………………(2)

D_AUT<Min(D_arch-4λ，λ/Δθ，0.65D_arch)………………………………(3)

式中：Δθ为包含了过采样的相邻探头之间的夹角；D_AUT为被测天线最大口径；D_arch为探头阵环面内径；ΔΦ为转台水平旋转步进；λ为测试频率波长。

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