日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機站
  • 小程序

    汽車測試網(wǎng)

  • 公眾號

    • 汽車測試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車測試

【論文】整車GPS天線仿真與試驗驗證

2018-12-29 22:45:27·  來源：數(shù)字仿真聯(lián)盟  
　
編者按：此文為第十四屆中國CAE工程分析技術(shù)年會提交論文，收錄于《第十四屆中國CAE工程分析技術(shù)年會》論文集中，并且榮獲優(yōu)秀論文獎，著作權(quán)歸作者所有。
 
方明壯1，王芳佑2，湯宇2，高陽春3
 
（1.上汽通用五菱有限公司；2.廣西艾盛科技有限公司；3.中國汽車工程研究院）
 
摘要
本文中，利用商業(yè)軟件FEKO仿真單體和整車上的GPS天線的性能。對比仿真與實測的結(jié)果驗證了仿真結(jié)果的有效性。這種方法能有效地評估天線在整車上時的性能，對于天線在整車上布局有實際的參考意義。
 
關(guān)鍵詞
GPS天線；feko；整車實測
 
引言
GPS天線的功能主要是與衛(wèi)星通訊以進行定位，現(xiàn)在汽車上基本都需要具備這項功能。其中心頻率在1.575GHz，在自由空間中傳播的波長約為190mm。汽車上此類天線一般都使用高介電常數(shù)的陶瓷介質(zhì)以減小天線尺寸。并且一般采用圓極化方式接收信號，這種極化方式的天線有以下優(yōu)點：有效電磁波傳播過程中產(chǎn)生的各種反射波對此天線無影響；能接收各種不同角度的極化波；可利用極化方式不同，進行隔離傳輸信號。
仿真GPS單體天線的性能，并與測試數(shù)據(jù)對比，以驗證單體天線建模精度。調(diào)整模型后，仿真整車上天線性能，再與實測方向圖對比，驗證了整車天線仿真結(jié)果是可靠的。
 
1.模型介紹
1.1單體天線建模
此仿真模型中，GPS天線與FM天線集成在一起作為鯊魚鰭天線。GPS天線工作頻率較高，為充分考慮底座上金屬介質(zhì)可能造成的影響，建模過程中應(yīng)當(dāng)盡量還原實物模型。
GPS天線如圖1所示。
圖1 鯊魚鰭天線（包含GPS、FM與底座）

圖中橘色層為PEC材料，藍(lán)綠色層為PCB板，草綠色結(jié)構(gòu)即為陶瓷介質(zhì)。距離GPS天線較近的螺柱也應(yīng)盡量還原，金屬底座對天線能量反射影響很大，必須嚴(yán)格按照實物建模。而FM天線的PCB部分下面細(xì)節(jié)可保留大體特征，螺帽也可以去掉，雖然對方向圖會有一點很小的影響，但是換取了高效仿真，這是可以接受的。

1.2整車天線建模
如圖2所示，鯊魚鰭天線位于整車頂蓋后方。整車模型中包含了大部分鈑金件，注意實際的電連接。特別是天線周圍的小特征（頂蓋上小支架）也應(yīng)保留。而GPS天線波長大約190mm，而FEKO軟件中，只需剖分波長的八分之一的網(wǎng)格即可滿足仿真精度要求，所以此模型中采用30mm網(wǎng)格仿真。
圖2 整車上GPS天線布局

1.3仿真參數(shù)設(shè)置
材料設(shè)置中，陶瓷體相對介電常數(shù)為21，損耗角正切0.0002，PCB的相對介電常數(shù)為4.6，損耗角正切0.019。為了仿真與實測對比，只需仿真一個頻率點1.575GHz時的方向圖。在FEKO中，采用多層快速多極子算法（MLFMM）。

2.仿真與實測數(shù)據(jù)對比

2.1單體結(jié)果
一般，GPS天線與上空的衛(wèi)星進行通訊，所以在仿真與測試對比中，關(guān)注垂直兩個平面（XOY、XOZ）。圖3為GPS天線的單體仿真與測試垂直切面方向圖對比。趨勢大致相同，最大缺陷角相差10°，歸一化后，平均增益差均不超過3dB。測試結(jié)果的曲線沒有仿真結(jié)果的平滑，可能是測試環(huán)境內(nèi)有其他金屬反射導(dǎo)致的。
圖3垂直切面仿真與實測對比圖

2.2整車結(jié)果
因為測試場地的原因，只對整車天線水平方向圖進行測試，故在此只進行水平方向圖仿真結(jié)果與測試的對比。圖4為GPS天線布置在整車上仿真與實測對比圖，測量水平切面E(theta)的值，可以看出仿真與實測的趨勢大致吻合，明顯缺陷角處會有3-5°偏差。圖5為GPS天線水平切面方向圖仿真結(jié)果。
3.結(jié)論
通過對比GPS天線單體仿真與實測結(jié)果, 驗證了單體天線建模精度可行的。仿真整車上性能，再與實測方向圖對比，驗證了GPS天線聯(lián)合整車仿真的數(shù)據(jù)是可靠的。

參考文獻(xiàn)
[1]Victor Rabinovich. Automotive Antenna Design and Applications[M]. Boca Raton,FL, USA ：CRC Press ,2010:63-83
[2]韓勇杰, 王安康, 蔡明波. 對不同介電常數(shù)切角圓極化天線的研究[J]. 微波學(xué)報, 2016，32(s1):106-109
作者簡介
方明壯 1982 男 上汽通用五菱汽車股份有限公司  大學(xué)本科 工程師  冷卻系統(tǒng)、 整車熱管理、 整車EMC開發(fā) 
分享到：
 
反對 0 舉報 0 收藏 0 評論 0
滬ICP備11026917號-25