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车载4G、RKE天线辐射性能的仿真研究
| 论文题名： | 车载4G、RKE天线辐射性能的仿真研究 |
| 关键词： | 车载天线;辐射性能;布局优化;仿真分析 |
| 摘要： | 随着汽车智能化的蓬勃发展，无线通讯技术在整车设计中越来越重要，为了保证汽车能够安全行驶，为驾驶员提供一个舒适、智能的驾驶环境，车载平台上集成了大量的电子通讯设备。天线作为无线通讯的重要设备之一，从最初的AM/FM天线发展到后来的2G、3G、RKE天线，以及现在4G、5G天线、雷达、V2X天线等，在汽车的使用中起到非常关键的作用，并且对其性能的要求也越来越高。 车载4G天线作为4G通信的重要组成部分，用于快速传输数据、视频和图像等，主要应用于智能网联汽车的车载终端。车载RKE（Remote Keyless Entry）天线用于接收遥控钥匙的信号，再通过车身控制模块控制汽车门锁的开关，属于现代汽车上必不可少的一种电子设备。本文通过研究两个不同功用和工作频率的天线的仿真方法，系统分析了天线布置于整车中的辐射性能，并对两天线进行了布局优化，从而使得天线在整车上工作时，能够良好的接受和传送信息。采用仿真的方法不仅可以降低整车级天线辐射性能的测试成本，在研发前期对天线进行整改，还可以有效地降低研发成本、缩短研发周期。因此，在研发中引入仿真技术必不可少。 本文对车载4G、RKE天线辐射性能的仿真研究主要分为以下几项工作： 一、首先对仿真所涉及的数值计算理论和算法进行整理和分析。推导和求解Maxwell方程组，了解电磁仿真中常采用的有限元法、矩量法、多层快速多极子算法的原理等。掌握天线的辐射机理以及天线的参数特性，根据所研究4G、RKE天线的工作特性和实际工作环境，确定仿真所使用的软件和算法。 二、根据实际的车载4G和RKE接收天线在软件中建立天线单体模型，进行仿真分析，得出天线单体辐射方向图，并在全波暗室中分别测试两天线单体的方向图，通过对比仿真与测试的结果，确定天线建模的精确性。 三、将获得的汽车模型进行简化，建立整车的电磁模型，再将两天线布置在车身上，分别进行整车级别的车载天线方向图的仿真，然后进行实际测试，分析仿真与测试结果，验证仿真方法的准确性和可行性。 四、分析车体对天线辐射性能的影响，仿真求出天线布置于车身不同位置的方向图，并结合天线之间的耦合特性，求解两天线位于不同位置时之间的耦合度，给出4G和RKE接收天线在整车中最优的布置方案。 |
| 作者： | 赵梦阳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈旭;雷剑梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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