Mercedes-Benz首創開啟EMC電磁兼容性安全與效能測試

CarStuff 人車事 Bear 2019-07-10 10:00:59

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Written by: Bear

EMC電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility)將會是未來車聯網、自動駕駛、汽車共享和電動傳動系統的關鍵先決條件。隨著新的測試設施落成,Mercedes-Benz在汽車數位化領域又邁出了重要的一步!

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新的混響室(Reverberation Chamber)使高效、全面的EMC測量成為可能。新的測量方法使車輛天線能夠快速而準確地測量。藉由新天線測試大廳對全球移動通訊服務進行複雜的模擬,可使系統同時能在最大資料保護的前提之下得以開發。為此,Daimler集團在辛德爾芬根(Sindelfingen)的MTC技術中心(Mercedes Benz Technology Centre)投資約5,000萬歐元建設了新大樓。

現代車輛不僅僅擁有傳統的無線電天線,它們還配備了用於移動通信、導航、WLAN、藍牙、RF射頻中央鎖定系統的多功能天線。它們都需要精準開發,以實現最佳的接收品質。並且更重要的是,天線彼此之間不能相互干擾。

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然而,一部Mercedes-Benz乘用車大約會配有200多個控制單元,例如:S-Class就大約有超過五公里的線組。因此,EMC電磁相容性必須確保車輛中的電子設備不會造成其他車輛或設備的任何干擾。另一方面,也會有無數的電磁波從外部到達車輛。所以汽車的設計必須確保其電子設備、引擎控制和駕駛輔助系統等特別重要的功能不會受到電磁波的損害。

此測試有主要的四個項目:

* 車輛電磁場使否會干擾其他接收器系統,也包括自有車輛中的接收器系統。
* 儘量減少乘客在車內的電磁場暴露。
* 車輛功能不受外部電磁場影響。
* 最大化天線的接收品質和性能。

MTC測試中心所採用新的測量和測試方法,為車輛的全面保護設定了標準。這些標準是與伊爾梅瑙科技大學(Technical University Ilmenau)、TU München和其他專家所共同開發的。

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目前有超過200名員工在新 EMC測試中心工作,這座測試中心始於2016年11月下旬開始動工,共有超過60家公司參與了該建築的設計和施工。除了行政中心之外,還有三個用於 EMC 測試的大廳,以及一個具備三層結構用於RF射頻測試特別大的大廳,這些大廳使用金屬提供完整的遮罩,來防止外部無線電、電視訊號和移動通信…等的干擾。

天線測試大廳的另一個特點是地板,它具有與乾瀝青或混凝土街道相同的特性,並提供轉換為金屬或其他具吸收能力地板的擴增功能,從而能使各種逼真的測試設定成為可能。大廳還配有轉盤和底盤測功機,可供車輛進行測試,以便收集靜止或移動車輛不同方向的信號干擾。攝像機則在測試期間監控測試,而技術人員坐在操作室中,可以控制和觀察測試臺上的測量值。

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EMC測試中心還有一個獨特亮點:混響室(Reverberation Chamber)。允許以特別高效的方式進行抗干擾測量,特別是自動駕駛汽車,可以全面測試其抗電磁干擾能力。混響室有三個螺旋造型的大型機械「攪拌器」,這些螺旋反射器結構能以每分鐘10或120圈的速度旋轉,從而不斷分佈室內的電磁波。這種電磁場分佈相當於從四面八方電磁波照射。藉此,混響測試可以非常快速地完成操作。

此外,新世代5G 移動通信標準也將帶來了額外的要求。一個天線已將不足以物理方式實現未來5G資料速率。這就是為什麼通常會同時使用兩個或四個天線,來使高資料輸送量成為可能。除了單獨的輻射模式外,還需要分析各種天線的陣列(Multi-input Multi-output,簡稱MIMO多輸入、多輸出模式)以及測量技術中的接收器。

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因此除了傳統的天線測量外,EMC測試大廳還允許對資料輸送量的複雜接收器系統進行測試。其中一個重要的測試設定:因為移動中的汽車的接收取決於許多因素,例如:單元中的使用者數量或區域內訊號塔的位置和密度,並且路過的卡車、建築物和植被也都會影響資料輸送量。

而這些正是Daimler集團與伊爾梅瑙科技大學的專家一起開發此類測試的依據,並且為汽車業界首次允許以可重現模擬車輛場景的方式來進行測量。所有全球現有可用的、未來頻段和相關網聯服務訊號,都可以在大廳中發射進行測試。這對移動通信、導航和自動駕駛至關重要。

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