汽车天线设计指南(设计手册).docx

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1、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10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：1. 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。天线杆大多数是2.5-3mm 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

2、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a. 必需依据顾客车身天线按装孔的中心距、偏移角度和天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。b. 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。c. 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。d. 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。2. 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

3、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。 3前后侧板式隐蔽天线：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：a. 必需考虑饰配件和基座与车身接触部位的弧面和车身弧面吻合。b. 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。4. 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

4、壳孔内用螺母固定。定位方法有两种，一种是基座螺栓根部 14.7mm 的方身定位，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：a. 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。b. 按顾客定义的空间设计螺栓的长度、齿盘、隔圈的厚度。c. 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。d. 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。e. 设计时

5、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，在天线杆的连接处要设置 EPDM 的密封圈。f. 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。5. 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

6、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。6. 汽车天线设计开发的内容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

7、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：QTFXXXXX设计序号三、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1. 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50M 恒定湿热试验后2M。2. 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1。3. 管底抗扭矩接头与天线杆铆接后应能承受 0.588Nm 的扭

8、力的作用而不发生松动和旋转。4. 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。5. 插拔力天线插头插入线座的插拔力应在.8N29.4N 之间。6. 收展力天线开放时初始拉力不小于 2.94N，全部开放时最大拉力应不大于 29.4N，天线杆在收展过程中松紧适度，允许有跳一节现象。7. 静电容量正常状况下天线的静电容量为： 8010PF，客户有要求时，按客户的要求的设计。8. 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。9. 包装出厂产品的包装箱上正唛应标识：天线名称、

9、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。10. 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、尖角和锐边。11. 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，插头弹簧选用 QSn6.5-0.1。电缆的特性阻抗正常状况

10、下都是 75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 130，菲亚特要求电缆的特性阻抗 140，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、ABSG360、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

11、。车顶天线的天线杆也用不易变形、弯曲、 耐腐蚀的玻璃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1. 注塑连接：如：天线座与电缆、天线杆与注塑的天线帽。2. 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。3. 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。4. 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。5. 螺纹连接：如：天线杆和天线座、杆接头和弹簧、线座 和外壳。6. 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

12、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1。六、汽车天线通用零件的一般要求：1. 插芯、插簧国产常规天线插芯的外径为：3.0+0.10-0.05外销天线的插芯的外径为：3.15+0.070.05露出长度一般都是 120.2mm插头、弹簧的外径一般都是10.2+0.2-0.1中、高档轿车天线电缆与收音机连接的接头是“ISO90”接头，它的插芯外径一般都是2.40，插簧的内径一-0.05般都是9.80-0.10。2. 拉杆簧片1.首节簧片长 23mm最大外径比二节天线杆内径大 0.4-0.6mm2.二节簧片长 25mm最大外径比三节天线杆内径大 0.

13、4-0.6mm材料都是QSn6.5-0.1 0.253. 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：1. 直杆天线的长度：式中 L：直杆天线的长度 ：波长 光速：3105秒千米/2. 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=2.35 一般发泡=1.4-2.0 D：绝缘体外径d：芯线直径3. 同轴线的电容：4. 特性阻抗式中 P：特性阻抗L：电感C：电容5. 在电缆上匹配电容的计算公式：式中 X：需匹配的电容值a：要求的静电容量 b：线座、电缆的实际电容值八、汽车天线的过程设计：汽车天线的工程图样、功能/性能

14、要求定义后，仅仅是完 成了产品设计、开发的第一阶段的工作，要使按图样加工出的 产品，符合产品设计要求，还必需对形成产品的过程进展筹划 和掌握进展产品的过程设计和开发。进展过程设计，首先要参照同类产品制作的阅历，拟订好 产品加工过程流程图，进展风险评估和失效模式分析，针对可 能发生的失效，在 PFMEA、掌握打算中，对过程流程图中的工程标准，规定测量方法和频次，在作业指导书中规定作业方法 和要求。汽车天线的五金件加工，对关键零件如 QT-201F 螺母 的尺寸公差和形位公差，依据五金件的构造、外形、选用不同 的检测器具和方法，如：千分尺、游标尺、螺纹环规和塞规、通止规、卡规等进展 100%的检查

15、。注塑件主要是掌握好过程参数、设备力量指数，生产前对 材料、设备状况进展确认。对首件产品能用量具或其它检测器 具检测的尺寸进展检测，不能检测的尺寸进展试装确认。产品 的外观按标准样件目测比照检查。为了掌握好线座注塑后绝缘电阻 50M，必需依据类似产品的阅历，在正、负极的相关位置用热缩管热缩，线座注塑 成型晾干后用绝缘电阻仪 100%检测，防止不合格品流入成品生产线。放大器贴片、焊接时，每个工位首先必需比照作业指导书 检查前道工序的元件贴片位置是否正确，是否有多贴少贴现象，然后再按作业指导书的标识贴本道工序的元件，为防止漏 焊、虚焊。在回流焊分立元件焊好后，放大板 100%的按标准样件的波形进展

16、检测。成品装配除掌握好相关尺寸公差外，对各连接部位的承载 力、拉力重点进展检查掌握，满足设计要求。此外对铆接、焊接后天线的接触电阻、直流电阻、静电容 量设置质控点，进展检测把关。九、常规试验工程：1. 高温试验天线电缆、塑料件应能承受 6090，持续时间 16h 的高温试验，试验后塑料不得变硬、变脆、褪色、老化等不良现象，且各项功能不发生变化。2. 低温试验天线电缆、塑料件应能承受-203，持续时间 2h 的高温试验，试验后塑料不得变硬、变脆、褪色、老化 等不良现象，且各项功能不发生变化。3. 恒定湿热试验天线能经受相对湿度 93%2%、温度4023，持续时间 96h 的高温试验，试验后塑料不

17、得变脆、褪色、老化等不良现象，且各项性能/功能不发生变化。4. 盐雾试验天线进展 16h 的盐雾试验后，金属及不得锈蚀、氧化、直流电阻、接触电阻5. 振动试验一般天线垂直固定在振动台上，应能承受频率 10HZ 30HZ、幅度为 1.5mm 及频率 30HZ55HZ、幅度为 1mm。 5 次循环每次 30min水平扫频振动，试验后直流电 阻3，机械性能正常，无构造损坏。放大器的振动试验，按顾客供给的相关标准执行，试 验后增益、接触电阻均不得发生变化。6. 带放大器的天线，还必需依据顾客供给的相关标准做长时间耐电压稳定性、电磁兼容性、静态充电安全性、 抗冲击强度等试验。7. 材料试验在产品出样后，

18、产品转变工艺/材料时都必需按相关 材料的标准进展试验。正常状况下，每年进展一次。8. 型式试验产品出样后，转变产品的主要工艺/材料时，都必需 进展相关的型式试验。正常状况下，每年进展一次。9. 寿命试验正常状况下天线的寿命期为 2 年或 10 万里，拉杆式天线的天线杆收展寿命为 5000 次，正常状况下每年进展一次。但当顾客有特别要求或顾客反响有重大特别时都必需进展试验。十、顾客要求1. 一汽群众要求供给商按 VDA6.1 的要求设计开发交付产品，按 VDA6.3 要求供给产品过程力量报告和首件/首批产品样品检验报告。这些报告的内容必需符合相关产品的标准功能/性能标准、环境标准、材料标准的要求

19、。2. 神龙富康要求供给商按“EAQF”或 ISO/TS16949 标准的要求的过程、设计、开发、交付产品过程方法，除需按QS9000 的要求，组建多功能小组、制订 DFMEA 框图、进展 DFMEA 分析、进展设计输入、输出评审、过程输入、输出评审，确定过程流程，进展 PFMEA 分析，编制掌握打算，还必需按雪铁龙标志公司的要求填写 Q3P 过程表和跟踪单。3. 上汽奇瑞要求供给商按 QS9000 的过程设计开发和交付产品，产品的PPAP 文件按奇瑞公司质量部的表单编制提交。4. 其它车厂如长安铃木、昌河铃木、一汽哈飞、吉轻、南汽等依据各自公司的特点，正在推行 ISO/TS16949 质量体

20、系，他们对供给商的质量保证力量除要求进展DFMEA、PFMEA 掌握打算外，对需提交 PPAP 资料的产品， 也都要求按他们供给的表单格式交付。因此我们在设计开发产品时，除按公司推行的 ISO/TS16949 质量体系的过程方法/程序对产品设计输入、输出、过程设计输入、 输出进展评审确认外，还必需按顾客的要求提交相关阶段的资料，让顾客从公司提交的资料中了解把握产品设计开发交付的过程及质量保证力量和交付力量。5. 一汽群众、神龙富康规定了关键件、安全件法规工程的 特性符号，汽车天线不是汽车的关键件、安全件，也不 属法规工程，因此这些符号对我公司无关。产品的关键特性和重要特性符号由双方协商确定。上

21、汽奇 瑞的产品关键特性符号是“”，重要特性符号是“”。依据此状况将我公司的产品关键特性符号定为“”，重要特性符号定为“”，在设计文件的工程图样、工艺文件中的相关部位对产品和过程的关键特性和重要特性进展标识。过程流程图中的符号“”加工、“”搬运、“”储存、“ ”检验、“”返工/返修。一汽群众、神龙富康、上汽奇瑞等整车厂所用的符号根本一样，我公司的过程 流程图也用上述符号表示加工、搬运、储存、检验、返工 /返修。十一、竞争对手状况原田公司现状分析：在汽车天线行业中品质最好，构造合理，影响最大的当属日本原田公司。该公司于 1958 年前身由家族式私营小工厂经过多年的进展、壮大，进展到目前集工业、贸易

22、、投资三位于 一体的集团公司。该公司已有员工 1250 余人，其中大专以上 200 多名，各类工程技术人员 145 名，总资产 3.5 亿元，系世界级跨国集团公司。该公司在越南、英国、美国、墨西哥、中国分别设立了 原田通信工场，在外乡东京横浜设立了横浜争论所。原田集团主要客户汽车制造商欧州市场日本市场北美市场中国及其他亚洲市场阿斯顿.马丁大发戴姆勒.克莱斯勒泰本田本田福特本田美洲豹五十铃通用三菱陆虎马自达本田日产三菱三菱五十铃丰田英国及西班牙日产汽车日产马自达罗尔斯.罗伊斯富士重工三菱车厂ToyotaGMNissan Mazda Suzuki Honda Mitsubishi D.chrysl

23、er Daihatsu Others比率30%15%11%8%7%7%6%5%5%6%世界市场的原田制品销售状况、市场占有率：原田制品市场占有率:日本46.9%中国20%美国20.3%欧洲6.5%全世界市场22.0%通过以上数据可以看出，原田公司不愧为世界通信行业的龙头，但世界的龙头并没有把我们扔得太远，不像其它行业， 几个集团公司垄断着市场 80%的格局，留给我们的空间相当宽阔，也有充分的时间通过各项努力来完成对目标的冲击。在用人制度上，原田公司建立了完善的科学的人才资源治理体系，使人才资源的引进、储藏、利用得到了有效的发挥， 处于合理的运作状态。原田公司通过了 ISO9000、QS9000

24、、ISO14001、VWAudit 认证，建立了全的现代企业治理模式及经营方式，它们的产品市场与我们一样，市场走向与我们一样，产品规格、种类根本一样，先期的模式根本一样，该公司即是令人敬重的竞争对手，又是我们力争争取超越的目标。原田公司规模、技术领先我公司，但他是股份制企业，劳动本钱高，我公司是独股企业， 各项营销策略比较敏捷、快速，劳动本钱也较低，因此我们既要积存资金、添置设备、引进优秀人才，又要发挥我们的特长，不断降低产品开发、生产本钱，在竞争中进展状大自己。此外在国内，航电子，主要生产中、低档汽车天线，外销东南亚、非洲地区，近两年也开头进入国内市场， 年初在和我们竞标意大利帕里奥汽车天线时，航虽以 0.9 元的价格落标，但它提示我们国内市场已有人想用低价位来和我们竞争市场，因此我们设计开发产品不仅要满足顾客对产品的质量要求，而且要考虑降低本钱提高效益。力争在 5-8 年内使 AAAA 公司汽车天线的设计/开发水平、质量保证力量和市场占有率，赶超世界先进水平，争做汽车天线制造行业的排头兵。