一种汽车环境下的射频线缆屏蔽效能测试方法及系统与流程

本发明属于电磁屏蔽测试领域，具体涉及一种汽车环境下的射频线缆屏蔽效能测试方法及系统。

背景技术：

1、屏蔽效能是指射频线缆的屏蔽结构或材料对外部电磁干扰的抑制能力。在汽车内外复杂的电磁环境下，当存在电磁噪声信号时，如果射频线缆的屏蔽效能较高，则其能够有效地抑制外部电磁噪声的传播，避免进入敏感电路中，提高汽车电气系统抗电磁干扰的能力。

2、传统的射频线缆屏蔽效能测试方法只能评估射频线缆在标准测试环境下的线缆屏蔽效能（比如cn109375020a公开的一种新能源汽车高压电缆屏蔽效能的测试装置及方法）。在汽车实车环境应用时，还需要结合仿真工具对获得的线缆参数与汽车金属结构进行联合仿真评估，比较耗费时间，并且仿真结果可能存在不准确的情况。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种汽车环境下的射频线缆屏蔽效能测试方法及系统，以快速、准确地获得射频线缆在汽车环境下的屏蔽效能。

2、本发明所述的汽车环境下的射频线缆屏蔽效能测试方法，包括：

3、确定当前测试环境下预设频率的射频信号的传输衰减基准值se0；其中，所述预设频率为汽车实际应用且需测试的频率。

4、确定所述射频信号经放置在第一测试台面上的待测射频线缆传输的第一传输功率pref；其中，所述第一测试台面为绝缘板。

5、确定所述射频信号经放置在第二测试台面上的待测射频线缆传输的第二传输功率pdut；其中，所述第二测试台面为模拟射频线缆在汽车上的实际装配环境的金属板。

6、利用公式：se=se0-(pref-pdut)，计算得到待测射频线缆在汽车上的实际装配环境下的屏蔽效能se。

7、将所述屏蔽效能se作为汽车环境下的射频线缆屏蔽效能。

8、优选的，确定当前测试环境下预设频率的射频信号的传输衰减基准值se0的方法包括：

9、将射频发射天线、射频接收天线、巴伦（用于抑制天线带来的共模干扰）放置在第一测试台面上，射频发射天线与射频信号收发处理装置的发送端连接，射频接收天线与巴伦的输入端连接。

10、将巴伦的输出端与射频信号收发处理装置的接收端连接。射频信号收发处理装置的发送端通过射频发射天线发射预设频率的射频信号，射频接收天线接收该预设频率的射频信号，经巴伦转换并传输至射频信号收发处理装置的接收端，射频信号收发处理装置对接收的预设频率的射频信号进行处理，得到第一校准功率pmt。

11、将第一校准线缆放置在第一测试台面上，将第一校准线缆的一端与巴伦的输出端连接，将第一校准线缆的另一端与射频信号收发处理装置的接收端连接。射频信号收发处理装置的发送端通过射频发射天线发射预设频率的射频信号，射频接收天线接收该预设频率的射频信号，经巴伦转换并经第一校准线缆传输至射频信号收发处理装置的接收端，射频信号收发处理装置对接收的预设频率的射频信号进行处理，得到第二校准功率pcal；其中，所述第一校准线缆为将射频线缆的屏蔽层去掉而形成的铜芯线。

12、利用公式：se0=pmt-pcal，计算得到所述传输衰减基准值se0。

13、优选的，确定射频信号经放置在第一测试台面上的待测射频线缆传输的第一传输功率pref的方法包括：

14、将射频发射天线、射频接收天线、巴伦、待测射频线缆放置在第一测试台面上，射频发射天线与射频信号收发处理装置的发送端连接，射频接收天线与巴伦的输入端连接，待测射频线缆的一端与巴伦的输出端连接，待测射频线缆的另一端与射频信号收发处理装置的接收端连接。

15、射频信号收发处理装置的发送端通过射频发射天线发射预设频率的射频信号，射频接收天线接收该预设频率的射频信号，经巴伦转换并经待测射频线缆传输至射频信号收发处理装置的接收端，射频信号收发处理装置对接收的预设频率的射频信号进行处理，得到所述第一传输功率pref。

16、优选的，确定射频信号经放置在第二测试台面上的待测射频线缆传输的第二传输功率pdut的方法包括：

17、将射频发射天线、射频接收天线、巴伦、待测射频线缆放置在第二测试台面上，射频发射天线与射频信号收发处理装置的发送端连接，射频接收天线与巴伦的输入端连接，待测射频线缆的一端与巴伦的输出端连接，待测射频线缆的另一端与射频信号收发处理装置的接收端连接。

18、射频信号收发处理装置的发送端通过射频发射天线发射预设频率的射频信号，射频接收天线接收该预设频率的射频信号，经巴伦转换并经待测射频线缆传输至射频信号收发处理装置的接收端，射频信号收发处理装置对接收的预设频率的射频信号进行处理，得到所述第二传输功率pdut。

19、本发明所述的一种汽车环境下的射频线缆屏蔽效能测试系统，用于实现上述汽车环境下的射频线缆屏蔽效能测试方法，该测试系统包括射频发射天线、射频接收天线、巴伦、第一测试台面、第二测试台面、待测射频线缆、第一校准线缆和射频信号收发处理装置。

20、优选的，确定当前测试环境下预设频率的射频信号的传输衰减基准值se0的方法包括：

21、将第一电流钳、第一阻抗负载、第二电流钳、第二阻抗负载放置在第一测试台面上，第一电流钳与射频信号收发处理装置的发送端连接，第二电流钳与射频信号收发处理装置的接收端连接。第一阻抗负载、第二阻抗负载用于阻止信号反射，吸收多余信号能量。

22、将第二校准线缆放置在第一测试台面上，将第二校准线缆的一端与第一阻抗负载连接，将第二校准线缆的另一端与第二阻抗负载连接，第一电流钳夹持第二校准线缆的一端部，第二电流钳夹持第二校准线缆的另一端部。射频信号收发处理装置的发送端通过第一电流钳发送预设频率的射频信号，经第二校准线缆、第二电流钳耦合并传输至射频信号收发处理装置的接收端，射频信号收发处理装置对接收的预设频率的射频信号进行处理，得到第一校准功率pmt；其中，所述第二校准线缆为屏蔽效能大于或等于预设效能阈值的双层屏蔽线缆，即第二校准线缆的屏蔽效果很好。

23、将第一校准线缆放置在第一测试台面上，将第一校准线缆的一端与第一阻抗负载连接，将第一校准线缆的另一端与第二阻抗负载连接，第一电流钳夹持第一校准线缆的一端部，第二电流钳夹持第一校准线缆的另一端部。射频信号收发处理装置的发送端通过第一电流钳发送预设频率的射频信号，经第一校准线缆、第二电流钳耦合并传输至射频信号收发处理装置的接收端，射频信号收发处理装置对接收的预设频率的射频信号进行处理，得到第二校准功率pcal；其中，所述第一校准线缆为将射频线缆的屏蔽层去掉而形成的铜芯线。

24、利用公式：se0=pmt-pcal，计算得到所述传输衰减基准值se0。

25、优选的，确定射频信号经放置在第一测试台面上的待测射频线缆传输的第一传输功率pref的方法包括：

26、将第一电流钳、第一阻抗负载、第二电流钳、第二阻抗负载、待测射频线缆放置在第一测试台面上，第一电流钳与射频信号收发处理装置的发送端连接，第二电流钳与射频信号收发处理装置的接收端连接，待测射频线缆的一端与第一阻抗负载连接，测射频线缆的另一端与第二阻抗负载连接，第一电流钳夹持待测射频线缆的一端部，第二电流钳夹持待测射频线缆的另一端部。

27、射频信号收发处理装置的发送端通过第一电流钳发送预设频率的射频信号，经待测射频线缆、第二电流钳耦合并传输至射频信号收发处理装置的接收端，射频信号收发处理装置对接收的预设频率的射频信号进行处理，得到所述第一传输功率pref。

28、优选的，确定射频信号经放置在第二测试台面上的待测射频线缆传输的第二传输功率pdut的方法包括：

29、将第一电流钳、第一阻抗负载、第二电流钳、第二阻抗负载、待测射频线缆放置在第二测试台面上，第一电流钳与射频信号收发处理装置的发送端连接，第二电流钳与射频信号收发处理装置的接收端连接，待测射频线缆的一端与第一阻抗负载连接，待测射频线缆的另一端与第二阻抗负载连接，第一电流钳夹持待测射频线缆的一端部，第二电流钳夹持待测射频线缆的另一端部。

30、射频信号收发处理装置的发送端通过第一电流钳发送预设频率的射频信号，经待测射频线缆、第二电流钳耦合并传输至射频信号收发处理装置的接收端，射频信号收发处理装置对接收的预设频率的射频信号进行处理，得到所述第二传输功率pdut。

31、本发明所述的另一种汽车环境下的射频线缆屏蔽效能测试系统，用于实现上述汽车环境下的射频线缆屏蔽效能测试方法，该测试系统包括第一电流钳、第一阻抗负载、第二电流钳、第二阻抗负载、第一测试台面、第二测试台面、待测射频线缆、第一校准线缆、第二校准线缆和射频信号收发处理装置。

32、优选的，所述射频信号收发处理装置包括射频信号源、射频功率放大器、前置放大器和接收处理机。射频信号源的输出端与射频功率放大器的输入端连接，射频功率放大器的输出端作为射频信号收发处理装置的发送端。前置放大器的输入端作为射频信号收发处理装置的接收端，前置放大器的输出端与接收处理机连接。射频信号源为射频信号发生器，提供测试所需频率（即汽车实际应用且需测试的频率）的射频信号。射频功率放大器用于放大射频信号源输出的射频信号，以激励射频发射天线或第一电流钳。前置放大器用于放大接收的射频信号，并传输给接收处理机。接收处理机用于在测试过程中对接收的射频信号进行处理，获得射频信号的绝对功率。

33、优选的，所述射频信号收发处理装置包括矢量网络分析仪、射频功率放大器和前置放大器，矢量网络分析仪的射频信号输出端与射频功率放大器的输入端连接，射频功率放大器的输出端作为射频信号收发处理装置的发送端，前置放大器的输入端作为射频信号收发处理装置的接收端，前置放大器的输出端与矢量网络分析仪的射频信号输入端连接。矢量网络分析仪替代射频信号源和接收处理机，使用单台设备输出和接收信号，更加方便快捷。

34、本发明具有如下效果：

35、（1）无需进行仿真评估，通过测试数据可以直接计算得到汽车环境下的射频线缆屏蔽效能，实现了射频线缆屏蔽效能的快速、准确测试，同时节约了成本。

36、（2）通过改变射频发射天线、射频接收天线的放置位置，可以进行具有不同极化方向的射频信号注入，与传统方法相比具有更高的灵活性。

37、（3）通过更换射频发射天线、射频接收天线的类型，可以实现宽频或者窄带的射频信号注入，实现对任意频率段的射频电缆进行测试。

38、（4）利用第一电流钳、第二电流钳来实现射频信号的耦合传输，可以对低频射频线缆屏蔽效能进行评估。