现代汽车中充满了更加新颖的传感器、远程信息处理和无线技术。随着电动汽车(EV)技术的日益普及，越来越多的数字和射频技术被设计使用到最新的汽车中，这是一个加速发展的趋势。尽管电动汽车的采用率在大多数市场中保持着稳定，但在一些亚洲市场，电动汽车的采用率却在逐年飙升。
为了使电动汽车更具竞争力，许多电动汽车制造商正试图通过提供远远领先于竞争对手的更先进的无线通信、安全和自动驾驶功能，来超越其内燃机(ICE)汽车的竞争对手。
作为这一趋势的必然结果，那就是需要增强无线传感和通信技术。一个典型的例子：汽车雷达技术正在以惊人的速度发展，每年都有新的汽车雷达频谱出现，解决方案也在不断开发中。
此外，消费者和车队的汽车正在配备更先进的计算、处理和汽车通讯系统，这些系统受益于空中下载技术(OTA)的更新以及使用车路协同(V2I)和车对车(V2V)通信的无线功能。
这些趋势导致消费者和车队的汽车要配备更多的天线，来支撑我们用的越来越多的各种无线通信、地理定位和雷达系统。尽管无线通信系统在购买时通常会进行一定程度的预认证，但整车仍然需要经过地区标准以及汽车制造商内部标准的认证。
此类认证测试通常需要在天线测量室(通常是专门为测试汽车天线而设计的消声室)内对整个汽车进行测试。随着这些新型车辆技术采用速度的不断加快，许多传统汽车测量室可能无法很好地测量最新车辆上安装的天线类型。
这是因为大多数汽车天线测量室都是专门为适应传统的汽车无线技术而专门建造的，主要包括广播无线电、传统的基于卫星的自动碰撞响应通信系统(OnStar)、GNSS、蓝牙和早期车队的跟踪/通信系统。这些系统可能使用的是3G和早期的4G蜂窝通信。
最新的车载系统包括Wi-Fi、5G和UWB等技术，频率范围从约600MHz至10.6GHz。这就意味着天线的频率要比以前的技术高得多，而以前的技术基本上不会超过3GHz。
图1 汽车测量室是一个半球形消声室，能够测试无线设备。
资料来源：Kyocera AVX
鉴于更新的汽车无线技术对频率和性能的要求更高，因此对高保真测试的需求也更大，这种测试可用于增强、检查或开发用于仿真和分析目的的模型。传统的机械扫描天线测量室可以执行此类测试，但代价是测试时间很长，而且由于测试时间较长，校准漂移可能会影响准确性。
此外，大多数汽车天线测试合同的定价模式都是以时间为基础的。测试花费的时间越长(如果由于测量室的错误或其他错误而需要重新测试)，客户必须为整个测试支付的费用就越多。
由于电动汽车市场竞争日趋激烈，电动汽车与内燃机汽车之间的竞争也日益焦灼，汽车客户为确保其新车型在发布日期前通过认证，也面临着额外的成本。汽车天线测试服务的客户通常希望快速迭代天线和通信系统的测试变体，而传统的汽车天线测量室很难满足这一要求。
图2 天线性能需要在受控的射频环境下进行验证；例如，提供OTA、整车和真实场景测试的室内EMC测量室。
资料来源：Rohde & Schwarz
为了满足越来越多的汽车制造商寻求汽车天线测试的需求，对于更现代化的天线测量室的需求不断增长。此外，还需要更快的测试时间，同时要提供更高的分辨率、更宽的带宽和更高保真度的天线测试结果。
这就导致了天线测试市场出现了多项创新，扩充了为测试移动设备以及其他高度集成的便携式和固定电子系统(包括各种无线通信技术)而开发的技术。以全尺寸汽车天线测量的多探头系统为例，该系统使用一个阵列或"弧形"探头，横跨放置在精确定位系统上的车辆。这可以实现连续或单个位置的即时测量。
在许多情况下，这些新型汽车天线测量系统可以改装到现有的汽车消声室中。这些新型汽车测量技术通常被设计用于测试从极低频率(数十兆赫兹)到接近20GHz的毫米波频率，以适应通信和传感系统的各种新型无线天线。
(原文刊登于EDN姊妹网站Planet Analog，参考链接：Automotive antenna tests rising in demand as well as complexity，由Ricardo Xie编译。)
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