车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法技术

本发明专利技术公开了一种车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法，包括：组合天线与整车3D数模收集；组合天线进行CATIA数模简化；对整车各部件进行数模CATIA简化；组合天线及整车Hypermesh网格建模及优化；分别对所述4G主天线、4G副天线和GPS天线的单体模型FEKO参数设置及计算；整车网格模型FEKO计算检查；所述组合天线搭载整车进行FEKO性能仿真计算；对仿真计算结果与实测数据结果进行比对评价，评价调整不同布置位置仿真计算；对计算结果进行比对评价；通过实测结果可以反向验证仿真分析准确性，对车型项目开发可以提前识别风险，大大降低后期车辆整改测试等成本，提升研发水平。提升研发水平。提升研发水平。

【技术实现步骤摘要】
车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法


[0001]本专利技术涉及车辆仿真
，尤其涉及一种车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法。

技术介绍

[0002]随着汽车科技的发展，无论是传统燃油车还是车辆，随着智能网联、智能驾驶、智能座舱的加持，装备越来越多、也越来越先进、功能越来越丰富，尤其车辆网联化的不断升级，对4G通信系统可靠性、GPS导航定位可靠性、FM收音性能提出了更多要求及挑战。
[0003]车载4G、GPS组合天线是承载4G、GPS信号的接收实体，其性能的好坏，搭载在整车上的通信表现，直接影响整车的网联应用体验，甚至是直接决定了整车网联功能的品质表现；无论一款车的网联功能设计多么的优秀，当4G通信质量不能满足时，GPS定位精度不准，FM收音质量差，整车的通信设计将体验很差，甚至是会带来用户的反向的极致体验；因此4G、GPS组合天线在整车上的性能表现直接关系到整车网联性能品质的好坏，语音、导航、影音娱乐等设计的性能体验。同时，由于整车造型设计决定，整车的零件布置空间有限，造型一经固定，其他零件布置将展开基于成本、周期、性能等综合因素的最优布置位置的争夺战；以往的传统设计对于不可见的电磁场射频类设计仍是基于定性的经验布置及实物测试、参数调优来定位最终位置，但是周期长、反复标定及整改费用高，综合成本非常高，不利于产品正向开发，快速抢占市场，以上问题亟待解决。

技术实现思路

[0004]基于上述提出的问题，本专利技术专利规范化出简单有效的定量的整车4G、GPS组合天线建模计算及性能仿真分析的方法，采用后可将4G、GPS组合天线接收性能的看不见、摸不到的、测不准电磁性能转化为可量化的参数化图形，同时通过软件后处理呈现定量信息，可直观评价比对性能优劣；此方法简单高效直观，只需前期建好有效模型，设置好参数化扫频计算，直接用于布置位置最优化仿真分析，提前识别和判断风险，提升开发质量，大幅缩短开发周期及降低开发成本。
[0005]本专利技术的目的在于提供一种车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法，包括：
[0007]4G与GPS的组合天线3D数模收集；
[0008]整车的3D数模收集；
[0009]所述组合天线包括4G主天线、4G副天线和GPS天线，分别对所述4G主天线、4G副天线和GPS天线进行CATIA数模简化；
[0010]对整车车身的各部件进行数模CATIA简化；
[0011]所述组合天线及整车Hypermesh网格建模及优化；
[0012]分别对所述4G主天线、4G副天线和GPS天线的单体模型FEKO参数设置及计算；
[0013]整车网格模型FEKO计算检查；
[0014]所述组合天线搭载整车进行FEKO性能仿真计算；
[0015]对所述组合天线搭载整车模型的仿真计算结果与所述组合天线搭载整车的实测数据结果进行比对评价，并根据评价调整所述组合天线搭载整车的不同布置位置性能进行仿真计算；
[0016]对不同布置位置性能仿真计算结果进行比对评价。
[0017]进一步地，整车的3D数模收集，还包括：
[0018]整车数据为多专业构建，对仿真建模计算所需全部零件模型数据进行收集，做出匹配简化，根据计算天线的频段，计算波长，根据波长尺寸，对整车车身结构件进行简化。
[0019]进一步地，所述组合天线包括4G主天线、4G副天线和GPS天线，分别对所述4G主天线、4G副天线和GPS天线进行CATIA数模简化，包括：
[0020]数据模型对比所述组合天线的实物样品，对3D数据进行关键部件及连接关系拾取，删减非关注项。
[0021]进一步地，对所述整车的车身进行数模CATIA简化，包括：
[0022]对整车数据模型的部件、部件材质以及部件尺寸进行识别；
[0023]仿真计算时，保留整车数据模型的部件中金属部分，删减非金属部分，其中，所述金属部分为计算频段波长时具有实际电磁反射的金属部分。
[0024]进一步地，所述组合天线及整车Hypermesh网格建模及优化，包括：
[0025]将简化后的所述组合天线及整车模型导入Hypermesh软件进行进一步优化及建模处理；
[0026]进行网格划分，对划分后的网格进行尺寸检查及不合格网格优化。
[0027]进一步地，分别对所述4G主天线、4G副天线和GPS天线的单体模型FEKO参数设置及计算，包括：
[0028]将检化及优化后的所述组合天线模型导入FEKO进行计算检查，通过后进行参数设置，进一步设置求解方法及求解目标，通过FEKO软件计算所述4G主天线、4G副天线和GPS天线的单体天线性能方向图。
[0029]进一步地，整车网格模型FEKO计算检查，包括：
[0030]整车网格通过各所述部件网格拼接，当整车网格导入FEKO计算检查时，执行优化至整车模型通过仿真软件计算检查。
[0031]进一步地，所述组合天线搭载整车进行FEKO性能仿真计算，包括：
[0032]将所述组合天线与整车网格模型导入至计算软件FEKO，设置计算求解方法和求解目标，划分网格进行预计算，通过后，进行所述整车和所述组合天线性能仿真计算。
[0033]进一步地，对所述组合天线搭载整车模型的仿真计算结果与所述组合天线搭载整车的实测数据结果进行比对评价，并根据评价调整所述组合天线搭载整车的不同布置位置性能计算，包括：
[0034]通过比对评价，使仿真分析结果与实测数据结果趋势一致；
[0035]基于趋势一致性，采用模型布置位置更换的方式，寻找最佳的布置位置；
[0036]通过对所述组合天线搭载整车的不同布置位置的模型进行仿真分析计算，得出各
位潜在布置位置的性能仿真结果。
[0037]进一步地，对不同布置位置性能仿真计算结果进行比对评价，包括：
[0038]将不同布置位置性能仿真计算结果的数据导入FEKO后处理软件，进行数据比对分析，综合评估，采用定量化方法得出最优的布置位置。
[0039]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：基于CATIA软件进行模型处理，联合Hypermesh软件进行天线单体及整车车身结构进行简化及建模，将优化后的模型通过FEKO软件进行扫频参数设置及位置优化设置。通过仿真计算得到整车上不同位置的组合天线性能参数，通过比对分析，得出特定车型造型结构下的组合天线最优布置位置的结论。通过实测结果可以反向验证仿真分析准确性，对车型项目开发可以提前识别风险，大大降低后期车辆整改测试等成本，提升研发水平。
附图说明
[0040]图1为本专利技术实施例中一种车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法流程图；
[0041]图2为本专利技术实施例中一种车辆4G与GPS组合天线优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法，其特征在于，包括：4G与GPS的组合天线3D数模收集；整车的3D数模收集；所述组合天线包括4G主天线、4G副天线和GPS天线，分别对所述4G主天线、4G副天线和GPS天线进行CATIA数模简化；对整车车身的各部件进行数模CATIA简化；所述组合天线及整车Hypermesh网格建模及优化；分别对所述4G主天线、4G副天线和GPS天线的单体模型FEKO参数设置及计算；整车网格模型FEKO计算检查；所述组合天线搭载整车进行FEKO性能仿真计算；对所述组合天线搭载整车模型的仿真计算结果与所述组合天线搭载整车的实测数据结果进行比对评价，并根据评价调整所述组合天线搭载整车的不同布置位置性能进行仿真计算；对不同布置位置性能仿真计算结果进行比对评价。2.根据权利要求1所述的一种车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法，其特征在于，整车的3D数模收集，还包括：整车数据为多专业构建，对仿真建模计算所需全部零件模型数据进行收集，做出匹配简化，根据计算天线的频段，计算波长，根据波长尺寸，对整车车身结构件进行简化。3.根据权利要求1所述的一种车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法，其特征在于，所述组合天线包括4G主天线、4G副天线和GPS天线，分别对所述4G主天线、4G副天线和GPS天线进行CATIA数模简化，包括：数据模型对比所述组合天线的实物样品，对3D数据进行关键部件及连接关系拾取，删减非关注项。4.根据权利要求1所述的一种车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法，其特征在于，对所述整车的车身进行数模CATIA简化，包括：对整车数据模型的部件、部件材质以及部件尺寸进行识别；仿真计算时，保留整车数据模型的部件中金属部分，删减非金属部分，其中，所述金属部分为计算频段波长时具有实际电磁反射的金属部分。5.根据权利要求1所述的一种车辆4G与GPS组合天线优化布置的仿真计算方法，其特征在于，所述组合天线及整车Hypermesh网格建模及优化，包括：将简化后的所述组合天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜意驰，马文峰，谷原野，李志刚，孙运玺，马良，李彦奇，
申请(专利权)人：一汽奔腾轿车有限公司，
类型：发明
国别省市：