汽车天线设计指南(设计手册).docx

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AAAA公司
汽车天线设计指南
工程部编制2022年2月16日
前言
为便于公司产品设计人员设计、开发汽车天线时,在材料选择、连接方法、产品
构造、协作公差和功能/性能方面,借鉴
公司同类产品的阅历,降低本钱、削减失误,提高产品的开发速度和质量,编制本设计指南,供公司设计人员设计、开发产品时参考。
编者:
一、汽车天线的类型:
依据汽车天线的按装位置和构造分为:
前窗隐蔽式天线:这类天线按装在前窗的左侧上方,天线座按前窗的倾斜角度设置天线杆的倾斜角度,天线杆可全部缩进线座上的天线杆护管内。-3mm的不锈钢丝,也有局部是二节拉杆式的。
这类天线设计开发时,除考虑性能/功能、连接方法符合常规汽车天线的技术要求外:〔见常规汽车天线的技术要求〕
必需依据顾客车身天线按装孔的中心距、偏移角度和天
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线的倾斜角度及车壳弧度,设计天线座的按装孔中心距、偏移角度、天线的倾斜角度和天线座底面弧度。保证天线的可装配性。
依据整车厂的装配要求,线座垫片和线座的装配连接方法,必需设计为卡口装配,避开垫片和线座分别影响装配速度。
选用合格的线座注塑材料,避开天线座开裂和老化〔常用PP/PA〕。
依据顾客的要求,选择适宜的同轴电缆线,使天线的阻抗很好地与收音机的输出阻抗匹配。
前窗拉杆式天线:
这类天线按装在汽车前窗左侧下方,根本上都是拉杆式的,天线座与车身的接触面积很小,用自攻螺钉按装不需考虑线座的底面弧度,只需考虑支架的中心高符合天线按装要求。
这类天线设计时除选择好外壳和支架的材料外,其它只要能满足常规汽车天线的技术要求。:
这类天线按装在汽车上的前后侧板上,按装时只要拧紧线座上的螺母和支架上的螺钉。
这类天线设计时除需考虑满足常规汽车天线的技术要求外:
必需考虑饰配件和基座与车身接触部位的弧面和车身弧
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面吻合。
必需考虑天线杆缩进护管内的终点位置,确保天线缩进天线护管后,天线帽堵住线座正极管口。
车顶天线:
这类天线一般都是轿车天线,按装在汽车顶棚的前侧/后侧。按装方法都是用固定在天线基座/斜座上的螺栓插进车壳孔内用螺母固定。定位方法有两种,一种是基座螺栓根部□,另一种是基座上除螺栓外,还在肯定的距离内设置了一柱子和车身上的两个孔对应来固定天线的方向。
这类天线设计时除考虑满足常规汽车天线的技术要求外:
按顾客车身按装孔的外形,设计基座螺栓的构造或螺栓与定位柱之间的距离。
按顾客定义的空间设计螺栓的长度、齿盘、隔圈的厚度。
按顾客定义的天线倾斜角度,设计斜座的角度或基座接头的旋转角度。
按装螺栓能直接和锌座设计为整体时,尽量设计为整体。如锌座与螺栓需设计为连接装配时,优先考虑设计为过盈压接连接,在装配条件不允许的状况下,再考虑用螺纹连接。
设计时需考虑天线装配后的防水性,斜座和垫片选用耐侯性好的弹性体材料〔如PU、TPE〕,在天线杆的连接处
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要设置EPDM的密封圈。
斜座和垫片的连接方法,必需设计为卡口连接,避开因运输造成垫片与斜座分别,影响顾客装配天线的速度。
天线放大器:
放大器天线有两种:一种是车顶天线,另一种是前后玻璃天线。玻璃天线放大器顾客对玻璃天线已定义,一般只要求放大器的增益和消耗电流满足要求,放大器串联在信号电缆的前端。玻璃天线接收的信号经放大器筛除无效信号,将有效信号放大后通过电缆传输收音机。
车顶天线放大器都固定在天线座内,设计时除考虑放大器的增益、消耗电流外,还必需依据顾客对驻波比的要求,计算出绕在玻璃纤维杆上的铜铂/铜线的长度,螺旋线的绕制节距,并依据电感的旋向定义螺旋线的旋向。工作原理与玻璃天线放大器一样。
这类天线顾客在产品开发阶段一般都供给了样品和相关技术标准。设计开发时,首先必需反复阅读理解顾客供给的标准的内容,把握顾客对放大器性能/功能的要求,找出顾客的这些要求与同类产品的差异。再依据顾客供给的样件设计电路原理图、元件排幅员,选用适宜的电子元件,处理大信号穿插调置、掌握反响回路的电阻、电压,试样后依据检测结果进展设计更改,直到100%符合顾客的要求。
汽车天线设计开发的内容
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给整车厂配套的汽车天线,顾客和公司签订开发协议后,一般都供给天线总成图、功能/性能、检验/试验方面的标准和样件。因此我公司设计、开发只是按顾客总成图的要求设计天线的内部零件的构造、尺寸以及隐含的连接方法和放大器的电路原理。天线的外形、外观、总成尺寸、材料选用都只能按顾客供给的总成图的要求和样件测绘工程图样。用
DFMEA框图分析连接方法、定义公差。
二、汽车天线型号定义:
QT F X XXX X
设计序号
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三、常规产品的技术要求:
天线杆的闭合长度天线杆的节数
天线放大器汽车天线
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绝缘电阻
天线内外不相接触的金属体之间在正常天气条件下,绝缘电阻≥50MΩ恒定湿热试验后≥2MΩ。
接触电阻
零件进展装配连接成为产品后,一样极性的两端的接触电阻≤1Ω。
管底抗扭矩
。
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轴向承载力
天线杆、帽、线座、螺纹连接处均应能承受98N的轴向承载力,持续1min后不允许有脱落、移位、裂开现象。
插拔力
~。
收展力
,,天线杆在收展过程中松紧适度,允许有跳一节现象。
静电容量
正常状况下天线的静电容量为:80±10PF,客户有要求时,按客户的要求的设计。
外观
天线的线座、外壳、垫片的纹理必需全都,外表不得有裂纹、气泡、划伤、明显的缩痕、花斑等不良现象。
包装
出厂产品的包装箱上正唛应标识:天线名称、生产厂家、顾客规定的厂家代码、定单号、生产批次、生产日期、每箱数量、公司地址、联系、收货单位。
侧唛:按GB191-2022的规定标识运输过程中的防护标记。
安全性
天线在任何使用条件下不得有引起划伤人身的毛刺、尖
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角和锐边。
天线还必需符合寿命和环境试验的要求。
四、汽车天线的材料选用:
汽车天线主要由线座支架、天线杆、天线帽、同轴电缆组成,这些零件的外部材料依据使用场合,汽车品牌选用各种牌号的高分子材料塑料,一般天线座支架、垫片都使用PP、PVC或ABS。正极嵌件和负极焊片选用HPb59-1铜棒和H62
铜板,-。电缆的特性阻抗正常状况下
都是75Ω〔有些汽车收音机的输出阻抗是格外规的,必需依据
顾客要求,按收音机的输出阻抗匹配电缆,如神龙富康要求电缆的特性阻抗为130Ω,菲亚特要求电缆的特性阻抗140Ω〕,电缆的屏蔽密度依据顾客的要求在48%-96%之间选取。天线杆正常状况下都选用SUS管或SUS杆。
随着车型的更、配置档次的提高,天线座的正极嵌件用ZznAL4Cu1压铸件取代了铜件,连接接头的外壳也用ZznAL4Cu1压铸件取代了铜管,线座、外壳等选用了塑性、韧性、耐磨性更好的PA、AES、ASA、ABS—G360、POM,垫片用橡塑弹
性体:TPE、PU替代了PVC,使天线的耐侯性、抗老化、防水性都进一步提高。
车顶天线的天线杆也用不易变形、弯曲、耐腐蚀的玻璃
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纤维棒取代了铜或不锈钢。
五、汽车天线由单个的零件、部件到装配成成品的连接方法
注塑连接:如:天线座与电缆、天线杆与注塑的天线帽。
焊接:如:电缆网线和负极焊片、芯线和正极焊片、插簧与网线、插芯与芯线、放大器与分立元件。
铆接:如:电缆和插头、插芯和外壳、杆接头和天线杆、天线杆和限位圈。
压接:如:天线杆和天线帽〔金属〕、杆塞/杆接头与天线杆、杆接头/弹簧、护管与护圈。
螺纹连接:如:天线杆和天线座、杆接头和弹簧、线座和外壳。
回流焊:贴片元件
无论承受什么连接方法,杆、座、帽、接头连接后都必需能承受98N的轴向承载力,持续1min钟不松动脱落。电缆与插芯、插簧、外壳铆接后的拉力≥70N,接触电阻≤1Ω。
六、汽车天线通用零件的一般要求:
插芯、插簧
国产常规天线插芯的外径为:+
-
外销天线的插芯的外径为:+

露出长度一般都是12±
插头、+-
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中、高档轿车天线电缆与收音机连接的接头是“ISO90”
接头, ,插簧的内径一
-

-。
拉杆簧片
1〕.首节簧片长23mm -
2〕.二节簧片长25mm -
-
天线电缆
常规天线〔顾客有特别要求的除外〕的电缆都是SYV75-3.
七、汽车天线设计时常用的计算公式:
直杆天线的长度:
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式中L:直杆天线的长度λ:波长光速:3×105
秒
千米/
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∑
同轴电缆的阻抗:
式中ZC:阻抗∑:是绝缘体的相对介电常数实芯PE ∑=∑=-:绝缘体外径 d:芯线直径
同轴线的电容:
∑
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