技术讲堂|系统认识汽车天线

发布时间:2020-03-20
随着市场多样化需求的出现,现代汽车天线也出现了多种类型,“进化”出了各种不同的外形和功能,它们不再局限于收听广播,而是涵盖了无线遥控、GPS定位以及4G上网等多种功能。
 
而5G时代的到来,将会有更多新技术被应用到汽车系统,很可能会颠覆现有汽车驾驶概念,这些新技术包括如车对车通讯汽车AI等,所有这些都离不开汽车与外界的通讯,而汽车天线则是这条通讯生命线的唯一硬件基础。今天主要带大家简单认识不同类型的汽车天线,以及探讨未来汽车天线的发展方向。
 


 

 
鞭状天线
 

鞭状天线是一根指向天空的天线,天线从底座到顶端,由粗到细,汽车行驶过程中,天线会像鞭子一样在风中摇动。由于鞭状天线较长,因此它相对有较强的信号收集能力,即使在一些偏远的地方,驾驶员不用担心会出现无信号的极端情况,这类天线主要应用在越野车类型或传统的老车型上。

 

长度既是鞭天线的优点,同时也是它的缺点。由于天线长,行驶中不仅会增加汽车的风阻,还可能在经过类似隧道或者低矮路况时,出现天线折断的情况。
 

传统车载鞭状天线

 

随着技术的发展,信号覆盖面越来越广泛,鞭天线的超强信号收集能力不再具备优势。同时为了弥补前面提到的缺点,鞭形天线逐步发展成为了可伸缩的天线样式,这样大大缩短了天线的长度,降低风阻的影响。虽然如此,但短粗的鞭形天线影响了整车外观美观度,无法成为市场主流方向。

 

 
内置天线

 

内置天线,通常被大家称为“隐形天线”,这种天线的好处是可以与车身融为一体,既不影响车身美观,也不影响车身风阻,还能为车辆提供所需的无线信号。

 

内置天线根据其安装的位置,常见的有玻璃天线、扰流板内置型天线、仪表板内置型天线等主要类型。

 

汽车后窗隐藏式玻璃天线

 

玻璃天线主要嵌埋在汽车挡风、后窗、侧窗玻璃内,具有优异的美观性和耐久性,其中后窗隐藏式玻璃天线不仅接收FM信号,还具有可以加热除霜的复合能力。

 

扰流板内置型天线将车体的的扰流板与天线集成融合设计,可接收FM/AM收音机信号,同时也可以与其他媒体通信频段复合应用。通过一体化模块设计提供给车厂,这在一定程度上大大降低了车厂结构设计及组装的工作难度。

汽车扰流板隐藏式天线

 

仪表板内置型天线是顺应车载导航系统发展,实现车载信息交互传递而开发的天线。一般内嵌于车载仪表板内部,实现GPS卫星定位以及其他无线通信应用,如DSRC的智能车路协同应用等

 

总体来说,汽车内置天线大多都是采用与汽车车身集成融合式设计,但因车体自身金属属性,将影响到天线的一部分性能。同时由于天线功能较单一,线束布置也较为复杂,后期维修难度大。如果受损,就必须用原厂设备替换,维修成本较高。

 
 
鲨鱼鳍天线

 

鲨鱼鳍天线外形酷似鲨鱼鳍,形似立式尾翼,天线与车身融为一体,不仅保证了车身的美观,还有效地起到了降低风阻的作用。

 

鲨鱼鳍天线有效克服了传统鞭状型天线及内置天线的缺点,主要采用最新电子技术集成了普通天线的所有功能,具有释放静电、放大通讯信号、扰流、提高GPS系统精度等“硬核”功能。鲨鱼鳍天线有效集成了收音机FM天线单元、GSM通讯天线单元、GPS天线单元,利用空气动力学原理,有效消除了传统杆式天线的气流噪音,使行驶更安静。

 

传统鲨鱼鳍天线结构

 
 
汽车天线的未
 
 

5G时代,随着物联网、车联网技术的日趋成熟,越来越多新的技术应用将被集成到传统的车载系统。智能网联汽车,又被称为“互联网汽车”,在业内代表着汽车行业的发展方向,其设计思路是利用智能感知和控制技术,让驾驶更加安全,路线规划更加合理,同时引进新一代互联网娱乐系统,让驾驶更加充满乐趣。

 

未来智能网联汽车交通应用场景示意图

 

在汽车天线方面,智能网联汽车将面临着多种通信需求的激发,主要涉及多种通信协议及标准,如 GNSS高精定位、车联网(V2X)、4G/5G、WIFI、AM/FM、蓝牙等。传统车载天线系统在汽车行业已经沿用多年,普遍存在频带单一、抗干扰能力弱和线束布局复杂等问题,无法满足智能网联汽车在主动安全、智能规划、娱乐方面的需求。
 

 
华信智能网联车载天线
 
未来高性能的智能汽车天线是实现一体式车辆互联的关键技术,智能车载天线将取代原来的单一天线,集成高精度GNSS、5G/4G通信、V2X通信、AM/FM、WiFi/Bluetooth等多天线技术,以及多种隔离技术手段将被采用,实现减少同频天线间的相互干扰,保证所有通信天线的工作性能。

 

华信多种类型智能网联汽车天线

 

乘用车早已不再是单纯的交通工具,它已经成为各种信息交汇融合的终端载体,这对汽车天线的需求和性能都提出了更多挑战,只有通过不断地科技创新兼顾适应用户需求为导向,才能在车联网这个大市场中获得一席之地。

 

面对智能网联汽车时代的来临,很多客户反映现在的汽车天线测试指标越来越多,如何评估智能汽车天线的性能指标呢?下期汽车天线技术课堂将分享天线指标相关干货,敬请关注!

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