一种分析天线辐射性能的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种分析天线辐射性能的方法及装置，该方法包括以下步骤：设定发射天线的发射通信频点，并获取该通信频点下被测天线的辐射强度集合，辐射强度集合至少包括多组俯仰角，以及各俯仰角对应的辐射强度序列，辐射强度序列由被测天线在不同方位角下的辐射能量值构成；多次改变通信频点，获取在各通信频点下被测天线的辐射强度集合，基于各通信频点下的辐射强度集合内的各辐射能量值，拟合得到各通信频点下的三维辐射方向图，三维辐射方向图用于描述被测天线辐射强度在空间中的分布情况，该方法通过分析车身结构对天线辐射强度的影响，为车身结构进行对应改进提供数据指导，可弥合辐射能量的损耗，保证车载天线的辐射性能优良。能优良。能优良。

【技术实现步骤摘要】
一种分析天线辐射性能的方法及装置


[0001]本专利技术涉及汽车无线通信
，具体涉及一种分析天线辐射性能的方法及装置。

技术介绍

[0002]当前，作为传统交通工具的汽车不断向智能化、网联化的方向发展。基于多感知融合的单车智能技术与基于无线通信的多车、车路网联技术也逐渐成为了各汽车开发及制造部门的研究方向，而无线通信的多车、车路网联技术则需要依托于车载天线完成，车载天线辐射性能的优劣直接影响着无线通信过程的顺利与否。
[0003]据以往试验可知，车载天线的辐射性能不仅受到其自身结构的影响，车身结构对其的影响也不容小觑。因此如若想使天线在安装于车身后最大化保留辐射性能，车身需与车载天线耦合设计，耦合设计就需要得到天线在空间内的辐射强度等数据来提供技术支撑，指导优化车身的研究设计，然而在现有技术中，缺少车载天线指导优化车身的试验方式及数据，严重影响研究进度。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本专利技术旨在提供一种分析天线辐射性能的方法及装置。
[0005]第一方面，本专利技术提出一种分析天线辐射性能的方法，该方法利用发射天线对安装在汽车上的被测天线的性能进行分析，所述发射天线悬于所述被测天线上方，所述汽车的长度方向和宽度方向构成第一平面；
[0006]所述方法包括以下步骤：
[0007]S1、设定所述发射天线发射信号波的通信频点，并获取该所述通信频点下所述被测天线的辐射强度集合，所述辐射强度集合至少包括多组俯仰角，以及各所述俯仰角对应的辐射强度序列，所述辐射强度序列由所述被测天线在不同方位角下的辐射能量值构成；所述俯仰角为所述信号波与所述汽车高度方向的夹角，所述方位角为所述信号波在所述第一平面的投影与车身宽度方向的夹角；
[0008]S2、多次改变所述通信频点，通过重复执行步骤S1获取在各所述通信频点下所述被测天线的所述辐射强度集合，基于各所述通信频点下的所述辐射强度集合内的各所述辐射能量值，拟合得到各所述通信频点下的三维辐射方向图，所述三维辐射方向图用于描述所述被测天线辐射强度在空间中的分布情况。
[0009]根据本专利技术实施例提供的技术方案，在一个所述通信频点下，获取一个俯仰角对应的辐射强度序列，至少包括以下步骤：
[0010]S11、调节所述发射天线，得到该所述俯仰角；
[0011]S12、设置所述通信频点，并向所述被测天线发射该所述俯仰角下的所述信号波；
[0012]S13、在所述第一平面内转动所述汽车，每间隔第一转动角度，获取所述被测天线
在该方位角下的所述辐射能量值，各所述辐射能量值构成所述辐射强度序列。
[0013]根据本专利技术实施例提供的技术方案，获取一个通信频点下的辐射强度集合，至少包括以下步骤：
[0014]S111、转动所述发射天线，得到多个所述俯仰角；
[0015]S112、重复步骤S12～S13，得到各所述俯仰角对应的不同方位角下的所述辐射能量值，进而得到各所述俯仰角对应的所述辐射强度集合。
[0016]根据本专利技术实施例提供的技术方案，在设定所述发射天线的通信频点之前，至少包括以下步骤：
[0017]S01、将第一频段区间划分为多个通信频段，并在各所述通信频段内选取若干个通信频点值，依据所述通信频点值设定和/或改变所述通信频点。
[0018]根据本专利技术实施例提供的技术方案，多次改变所述发射天线发射信号波的通信频点之后，还包括以下步骤：
[0019]S21、获取每个所述通信频点对应的所述被测天线的辐射功率和输入功率；
[0020]S22、基于各所述通信频点对应的所述辐射功率和所述输入功率，得到天线效率集合，所述天线效率集合至少包括多个所述通信频段以及各所述通信频段对应的天线效率，所述天线效率集合用于描述所述被测天线的辐射能量损耗。
[0021]根据本专利技术实施例提供的技术方案，基于各所述通信频点对应的所述辐射功率和所述输入功率，得到天线效率集合，至少包括以下步骤：
[0022]S221、基于各所述通信频点对应的所述辐射功率和所述输入功率，获取各所述通信频点的频点效率；
[0023]S222、将同一所述通信频段内对应的各所述通信频点的所述频点效率求平均值，得到该所述通信频段对应的天线效率。
[0024]根据本专利技术实施例提供的技术方案，基于各所述通信频点对应的所述辐射功率和所述输入功率，获取各所述通信频点的频点效率，至少包括以下步骤：
[0025]S2211、计算所述通信频点对应的所述辐射功率和所述输入功率的比值，该比值为该所述通信频点的频点效率。
[0026]根据本专利技术实施例提供的技术方案，多次改变所述发射天线发射信号波的通信频点之后，还包括以下步骤：
[0027]S23、获取各所述通信频点对应的第一方向性系数；
[0028]S24、由同一所述通信频段内对应的各所述通信频点对应的第一方向性系数，得到该所述通信频段的方向性序列，进而得到方向性集合，所述方向性集合至少包括多个所述通信频段以及各所述通信频段的所述方向性序列，所述方向性集合用于描述所述被测天线在最大辐射方向上的集中辐射程度。
[0029]根据本专利技术实施例提供的技术方案，获取所述通信频点对应的第一方向性系数，至少包括以下步骤：
[0030]S231、筛选在该所述通信频点下最大的所述辐射能量值，作为最大辐射能量，并得到最大辐射能量对应的所述被测天线的所述方位角及所述辐射功率；
[0031]S232、获取与所述被测天线的所述辐射功率相同的标定天线，并得到所述标定天线在该所述方位角下的标定辐射能量；
[0032]S233、计算所述最大辐射能量与所述标定辐射能量的比值，该比值为所述第一方向性系数。
[0033]第二方面，本专利技术提出一种分析天线辐射性能的装置，所述装置设于实验暗室内，用于完成上述所述的分析天线辐射性能的方法，所述装置包括：
[0034]转台，所述转台一端安装于所述实验暗室的地面，所述转台远离所述地面的端部可转动连接有转盘，转动轴的方向为所述汽车的高度方向，所述转盘用于承载所述汽车，所述汽车顶部具有用于安装所述被测天线的第一安装位；
[0035]机械臂，所述机械臂包括基座及多个臂段，所述基座和所述臂段、两个所述臂段之间均可转动连接，所述基座远离所述臂段的一端安装于所述实验暗室的地面，所述机械臂末端的臂段上具有安装所述发射天线的第二安装位，所述发射天线可在所述第二安装位内转动。
[0036]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：提出一种试验方式可获得车载天线的辐射强度在空间内的分布情况，通过该方法可分析车身结构对天线辐射强度的影响，可通过各方向上辐射强度确定在哪个方向天线的辐射能量被车身结构损耗得多，为车身结构进行对应的设计改进提供数据支撑，指导优化车身设计，以弥合辐射能量的损耗，保证车载天线的辐射性能优良，该方法也可推进无线通信的多车、车路网联技术的发展。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分析天线辐射性能的方法，其特征在于，该方法利用发射天线(2)对安装在汽车上的被测天线(3)的性能进行分析，所述发射天线(2)悬于所述被测天线(3)上方，所述汽车的长度方向和宽度方向构成第一平面；所述方法包括以下步骤：S1、设定所述发射天线(2)发射信号波的通信频点，并获取该所述通信频点下所述被测天线(3)的辐射强度集合，所述辐射强度集合至少包括多组俯仰角，以及各所述俯仰角对应的辐射强度序列，所述辐射强度序列由所述被测天线(3)在不同方位角下的辐射能量值构成；所述俯仰角为所述信号波与所述汽车高度方向的夹角，所述方位角为所述信号波在所述第一平面的投影与车身宽度方向的夹角；S2、多次改变所述通信频点，通过重复执行步骤S1获取在各所述通信频点下所述被测天线(3)的所述辐射强度集合，基于各所述通信频点下的所述辐射强度集合内的各所述辐射能量值，拟合得到各所述通信频点下的三维辐射方向图，所述三维辐射方向图用于描述所述被测天线(3)辐射强度在空间中的分布情况。2.根据权利要求1所述的分析天线辐射性能的方法，其特征在于，在一个所述通信频点下，获取一个俯仰角对应的辐射强度序列，至少包括以下步骤：S11、调节所述发射天线(2)，得到该所述俯仰角；S12、设置所述通信频点，并向所述被测天线(3)发射该所述俯仰角下的所述信号波；S13、在所述第一平面内转动所述汽车，每间隔第一转动角度，获取所述被测天线(3)在该方位角下的所述辐射能量值，各所述辐射能量值构成所述辐射强度序列。3.根据权利要求2所述的分析天线辐射性能的方法，其特征在于，获取一个通信频点下的辐射强度集合，至少包括以下步骤：S111、转动所述发射天线(2)，得到多个所述俯仰角；S112、重复步骤S12～S13，得到各所述俯仰角对应的不同方位角下的所述辐射能量值，进而得到各所述俯仰角对应的所述辐射强度集合。4.根据权利要求1所述的分析天线辐射性能的方法，其特征在于，在设定所述发射天线(2)的通信频点之前，至少包括以下步骤：S01、将第一频段区间划分为多个通信频段，并在各所述通信频段内选取若干个通信频点值，依据所述通信频点值设定和/或改变所述通信频点。5.根据权利要求1所述的分析天线辐射性能的方法，其特征在于，多次改变所述发射天线(2)发射信号波的通信频点之后，还包括以下步骤：S21、获取每个所述通信频点对应的所述被测天线(3)的辐射功率和输入功率；S22、基于各所述通信频点对应的所述辐射功率和所述输入功率，得到天线效率集合，所述天线效率集合至少包括多个所述通信频段以及各所述通信频段对应的天线效率，所述天线效率集合用于描述所述被测天线(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭越心，马喜来，孙梨，田杨，马慧明，史册，杜闯，李奇，温泉，
申请(专利权)人：中汽研软件测评天津有限公司，
类型：发明
国别省市：