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[汽车控] 梅赛德斯-奔驰首创开启EMC电磁兼容性安全与效能测试

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发表于 2019-7-15 05:20:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
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奔驰的全新EMC中心近日在奔驰技术中心落成使用。EMC是Electromagnetic Compatibility的缩写,意为电磁兼容。在车辆开发中,这是一项非常重要的测试,也是车辆隐形性能和安全的保证。电磁兼容,顾名思义,即车内的电子电器设备不会被车辆自身、周围车辆和周围环境所影响。



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全新的混响室(Reverberation Chamber)使高效、全面的EMC测量成为可能。新的测量方法使车辆天线能够快速而准确地测量。借由新天线测试大厅对全球移动通讯服务进行复的模拟,可使系统同时能在最大资料保护的前提下得以开发。


举个最简单的例子,飞无人机经过电磁环境复杂的高楼大厦,丢失信号的几率就成倍增加。而目前车辆技术突飞猛进,传感器无处不在,无论是车内大屏、智能交互还是主动安全系统等,都需要电子元件和整车级别的电磁兼容能力足够优秀,尤其是纯电或混动车型,电磁环境远比传统车辆要复杂。



而奔驰这一投资超过5千万欧元(没错,5000万欧元,折合人民币快4个亿)的电磁兼容测试中心,使用了与传统EMC试验室不同的设计,从而确保测试和开发能够更符合现代车辆的需求,尤其是纯电车型,也是在行业中开创了先河。感叹,奔驰就是那种比你有钱还比你聪明还比你努力的主机厂!



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然而,一辆梅赛德斯-奔驰汽车大约会配有200多个控制单元,例如:S级就大约有超过五公里的线组。因此,EMC电磁相容性必须确保车辆中的电子设备不会造成其他车辆或设备的任何干扰。另一方面,也会有无数的电磁波从外部到达车辆。所以汽车的设计必须确保其电子设备、引擎控制和驾驶辅助系统等特别重要的功能不会受到电磁波的损害。


此测试有主要的四个项目:
* 车辆电磁场是否会干扰其他接收器系统,也包括自有车辆中的接收器系统。
* 尽量减少乘客在车内的电磁场暴露。
* 车辆功能不受外部电磁场影响。
* 最大化天线的接收品质和性能。


MTC测试中心所采用新的测量和测试方法,为车辆的全面保护设定了标准。这些标准是与伊尔梅瑙科技大学Technical University Ilmenau、慕尼黑工业大学 TU München和其他专家所共同开发的。


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目前有超过200名员工在全新EMC测试中心工作,这座测试中心始于2016年11月下旬开始动工,共有超过60家公司参与了该建筑的设计和施工。除了行政中心之外,还有三个用于 EMC 测试的大厅,以及一个具备三层结构用于RF射频测试特别大的大厅,这些大厅使用金属提供完整的遮罩,来防止外部无线电、电视讯号和移动通信…等的干扰。


天线测试大厅的另一个特点是地板,它具有与干沥青或混凝土街道相同的特性,并提供转换为金属或其他具吸收能力地板的扩容功能,从而能使各种逼真的测试设定成为可能。大厅还配有转盘和底盘测功机,可供车辆进行测试,以便收集静止或移动车辆不同方向的信号干扰。摄像机则在测试期间监控测试,而技术人员坐在控制室中,可以控制和观察测试台上的测量值。


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EMC测试中心还有一个独特亮点:混响室(Reverberation Chamber)。允许以特别高效的方式进行抗干扰测量,特别是自动驾驶汽车,可以全面测试其抗电磁干扰能力。
混响室配置有三个大的机械“搅拌器”。
这些螺旋式反射器结构以每分钟10或120的转速旋转,可以在房间内持续发散电磁波。
可以证明,这些电磁发散几乎等于各个方向的天线辐射。
这样一来极大地提升了测试效率。
因为过去的测试手段是汽车需要接受来自各个方向的天线轰击,而如今进化成为混响室中一个快速的测试步骤。




此外,新世代5G 移动通信标准也将带来了额外的要求。一个天线已将不足以物理方式实现未来5G资料速率。这就是为什么通常会同时使用两个或四个天线,来使高资料输送量成为可能。除了单独的辐射模式外,还需要分析各种天线的阵列(Multi-input Multi-output,简称MIMO多输入、多输出模式)以及测量技术中的接收器。


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这款新测试设备的一个亮点就是具有独一无二的混响室。
可以十分高效地进行抗干扰检测,尤其是可以全面检测自动驾驶汽车对电磁干扰的抗性。
这也是为什么,戴姆勒的天线专家联合伊梅诺科技大学的专家,共同研发出这个方法,第一次实现了汽车的可再生检测场景的仿真。
在这个检测大厅可以产生所有全球现有、未来可能有的频带和服务,这会对移动通信、导航和自动驾驶起到决定性的作用。



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