行业背景与测试必要性
压监测系统(TPMS)通过无线链路将轮胎压力、温度数据实时发送至车身接收单元。当轮胎气压异常时,TPMS 可及时向驾驶员发出预警,有效规避胎压异常引发的行车事故,目前已是汽车安全法规强制配置部件。依据中国国家标准GB26149-2017,国内所有在产乘用车均要求标配 TPMS,同时标准对射频发射性能制定了明确的合规指标。
TPMS射频子系统涵盖发射机与接收机两个方向,二者协同保障通信链路的可靠性:
✅ 发射端性能直接决定信号传输距离、电磁兼容性与法规合规性,须验证输出功率、频率精度、调制质量、杂散发射等关键指标。功率偏差、频率漂移或杂散超标均可能导致通信距离不足或整车电磁干扰。
✅ 接收端以灵敏度为核心参数,定义接收机可正确解调的最小信号强度。灵敏度每恶化3 dB,等效通信距离缩减约30%。在车内复杂电磁环境下,灵敏度不足将导致数据丢失、误报警或漏报,是整车功能安全的关键风险点。
因此,在新品研发参数调优、国标认证测试、量产质量管控等全流程中,需对收发两端开展高精度、高重复性的射频指标测试。本方案以矢量信号源配合信号分析仪,依托传导测试架构,完成TPMS发射机全指标实测验证,并给出接收机灵敏度测试的完整方法。
测试标准与判定依据
依据 GB 26149-2017,结合行业测试实践,对 TPMS 有明确指标要求:

接收机指标:以比特误码率BER = 10⁻³为灵敏度判定门限。测试时逐步衰减信号功率,当接收端统计的BER首次超过该门限时,前一档接收端口功率即为灵敏度。
测试系统核心配置
本方案首选传导法,通过同轴电缆直接连接信号发生器与被测传感器,消除天线耦合带来的不确定性,获得精确的参数绝对值。TPMS主流常用315MHz、433.92MHz,为规避同频段干扰及适配区域无线电规范,全文选用433.92MHz作为唯一测试工作频率。
1.核心配置

路径校准:测试前需使用矢量网络分析仪或功率计,完成测试链路的路径损耗校准,并将损耗值在仪器内进行补偿,确保功率读数为被测端口真实数值。
2.链路架构
激励源模拟
发射机测试
性能测试详细流程
1.发射机激励源模拟
TPMS信号参数:频率433.92MHz、功率-30dBm、2FSK调制方式、频偏36kHz、符号速率10kSps,帧结构=前导码16bit+同步字16bit+载112bit(含CRC),共144bit(曼彻斯特编码后288位)。
USG3065V配置
数据内容
USG3065V支持本机手动逐位编辑01数据序列和外部导入.pn(TXT可编辑)格式文件这两种数据加载方式,可灵活适配不同方案的各种帧格式。
2.发射机测试项目与实测分析
👉载波频率容限与发射功率
载波频率
通道功率
验证发射载波中心频率偏差是否在±50 ppm(±21.7kHz)以内,发射功率是否符合产品规格。本次实测载波频率为433.9MHz,功率-30.05dBm,频率偏差远优于±50ppm限值,证明传感器晶振频率精度表现良好;通道功率实测-30.01dBm,落在典型 ±2dBm允差范围内,功率指标合规。
👉谐波与发射杂散
谐波分析
杂散测量
谐波测量用于检测载波各次谐波幅度,验证谐波抑制度,实测各次谐波抑制度均优于-50 dBc,功放线性度与输出匹配网络性能良好。在30 MHz~5 GHz内分段扫描,检测工作频带外除谐波外的非期望发射信号,实测所有频段噪声基底均低于限值20 dB以上,未发现超标杂散信号,电磁兼容性良好,此处只放30MHz~1GHz测量图,如需深度排查 EMI 问题,可启用仪器 EMI 准峰值检波功能进一步扫描分析。
👉占用带宽与邻道功率
占用带宽
邻道功率
占用带宽验证2FSK调制信号的99%能量占用带宽是否在规定信道间隔内,实测99%OBW仅114.1858kHz,远小于300 kHz信道间隔要求,信号频谱紧凑,邻道泄漏风险低,也可配合邻道功率测量继续进一步验证。
👉FSK调制质量与编码正确性
2FSK解调
误差概要和符号表
通过分析解调2FSK误差概要可评估调制参数准确性,实测2FSK解调频率和理想频率偏差在0.2%左右,信号整体质量很好,频偏等各项调制参数均在设计容差范围内;符号表验证传感器从基带编码到射频调制的整个发射链路数据编码正确性。逐位对比解调符号表288位全部与预设序列全部一致,误码数为零。
星座图
眼图
星座图可直观评估FSK调制失真情况。实测星座图呈现两个聚敛度高的清晰点,无旋转、无发散,调制器精度优良。眼图用于评估码间干扰程度。眼图睁开度大、轨迹对称、过零点集中,码间干扰极小,曼彻斯特编码跳变沿清晰,接收端可在最佳采样点准确判决。
3.接收机灵敏度测试
✅ 接收灵敏度判定门限:以比特误码率BER = 10⁻³为灵敏度判定条件。测试时逐步衰减信号功率,当BER首次超过该门限时,前一档接收端口功率即为灵敏度。
✅ 测试原理:由矢量信号发生器产生与发射机规格一致的FSK激励信号,经传导链路注入被测接收模块射频输入端。连接接收模块前,须先用矢量信号分析仪在VSA解调模式下通过符号表验证激励序列的正确性,确认无误再接模块。
✅ 测试步骤:
✅ 频偏容限:将信号源频偏分别设为26 kHz和46 kHz,重复上述流程,记录灵敏度变化量,验证接收机对发射端频率偏差的鲁棒性。
总结
本方案依托USG3065V矢量信号发生器与UTS3084A信号分析仪,在同一传导架构下完成TPMS发射机的全指标射频性能验证。
USG3065V作为高灵活性激励源,支持FSK/ASK等主流矢量调制,搭配自定义符号序列编辑导入,可适配不同方案的帧格式;UTS3084A通过频谱分析高级功能与VSA矢量解调,完成多项指标量化测量,让信号质量一目了然。
本次所有实测指标均满足 GB26149-2017 国标要求,整套测试架构简洁高效,除 TPMS外,还可拓展应用于RKE、车载短距离通信、ISM频段通用射频模块的研发、认证与产线终测,为汽车电子射频发射类产品提供一体化测试解决方案。
选型指南
1.优利德射频信号发生器

2.优利德频谱/信号分析仪
