新型汽車天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用指南
編者按:今天要介紹的,是汽車的一個部件,它就像是幽靈,有時出現(xiàn)在醒目的位置,有時無跡可尋;有些長了一副它該長的樣子,另一些像是設(shè)計師宿醉的杰作。如果在過去,你一定會說它無足輕重,但放眼未來,尤其在自動駕駛領(lǐng)域,它必將扮演舉足輕重的角色。
今天要介紹的是--新型汽車天線系統(tǒng)。
感謝電子通訊技術(shù)的發(fā)展,如今的汽車天線,已經(jīng)脫離了當(dāng)年筆直的外觀限制,“進化”出了各種不同的外形和功能,它們也不再局限于收聽廣播,而是涵蓋了無線遙控、GPS以及4G上網(wǎng)等多種功能。隨著5G時代的臨近,各種新技術(shù)很可能徹底顛覆現(xiàn)有汽車駕駛概念,所有這些新技術(shù),包括車對車通訊,汽車AI等等,都離不開汽車與外界的通訊,而作為這條通訊生命線的唯一硬件基礎(chǔ)--天線系統(tǒng),其地位也將因此水漲船高。
限于篇幅,本文只列舉幾款新型的汽車天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用、簡單原理,以及未來發(fā)展方向。力圖在大家的腦海中,新建一個“汽車天線”文件夾。
你以為天線是這樣的:
其實,天線可以是這樣的:
“完美隱藏”的天線
上圖給大家看的,不是汽車后擋風(fēng)玻璃,也不是電加熱系統(tǒng)的金屬絲,而是一款集成在后窗玻璃中的天線(來源:筆者老爹的大眾速騰),其中紅色標注的部分是AM天線,藍色是FM天線,綠色是FM/數(shù)字廣播信號天線。
如此汽車“天線”,有沒有超出你的理解?
這里的兩個FM天線,組成了最簡單的多源天線系統(tǒng),廣播會自動選擇接收效果好的天線的信號作為信號源,或者簡單地將兩個信號疊加,提高信號強度。這樣的系統(tǒng)并不需要額外加裝一個“天線”,而是截取電熱金屬絲的其中一部分來當(dāng)天線直接使用,如此巧妙地構(gòu)思達到了讓整個系統(tǒng)“大隱隱于市”的效果。
集成在玻璃中的天線首先由慕尼黑聯(lián)邦大學(xué)教授Heinz Lindenmeier發(fā)明的,隨后就變成了汽車天線行業(yè)的標準技術(shù)。為了規(guī)避汽車發(fā)動機和其他電子設(shè)備的干擾,大部分天線選擇集成在后窗玻璃或者側(cè)面玻璃中。
如果上圖中的天線還算有跡可尋。那下圖所展示的集成天線可真就是“難覓行蹤”了。
各種“隱型版”天線:棕色為金屬線即天線,整個結(jié)構(gòu)可以粘貼在汽車的各種特定的位置: 諸如保險杠、定風(fēng)翼的內(nèi)側(cè),后車箱蓋、車門內(nèi)等等
雖然這非常符合設(shè)計者的初衷——在不影響車輛造型的前提下,力求獲得完美的信號接收效果。但在某種程度上,這樣的設(shè)計削減了汽車天線系統(tǒng)的存在感,連看都看不見,誰又會主動關(guān)注這樣的天線呢?當(dāng)然,也有“小隱隱于野”的辦法,這種天線可能大家都見過,就是所謂的鯊魚鰭天線。
鯊魚鰭天線分解圖
上圖中這款為寶馬設(shè)計的鯊魚鰭天線,和樂高非常類似,電路板是底盤,各種天線系統(tǒng)模塊可以像積木一樣添加上去,以配合不同車型對天線的要求??蛇x擇的功能有:AM/FM(短竿)、數(shù)字廣播/電視(DAB/TV)、GPS、衛(wèi)星信號(SDARS)、遠程控制(TS)、近距離無線信號交流(Car2X)、LTE等等,典型的看菜吃飯。
這樣的設(shè)計可能會帶來一定的空間浪費,但其節(jié)省了大量單獨開發(fā)的時間和開支,結(jié)構(gòu)更加堅固,維護更加簡單,也保留了汽車天線系統(tǒng)升級的可能性。另外一點,它位于車子后頂部,具有很高的識別度,方便刷存在感……