汽車(chē)天線系統(tǒng)是什么？ - 新型汽車(chē)天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用指南

　　逐本溯源，汽車(chē)天線系統(tǒng)是什么？

　　看完了幾款最新天線后，我們就要回歸本質(zhì)，聊一聊汽車(chē)天線系統(tǒng)到底是什么。

　　首先說(shuō)說(shuō)天線，它的最大功能就是完成電路中的電信號(hào)與空間中的電磁信號(hào)的相互轉(zhuǎn)化，使遠(yuǎn)隔萬(wàn)里的電子系統(tǒng)能夠互相交流。更重要的是，和電纜不同，天線系統(tǒng)信息傳遞的兩端可以自由移動(dòng)，這完美契合了汽車(chē)這種交通工具的使用限定。

　　汽車(chē)天線系統(tǒng)，到目前為止，依舊被稱(chēng)為車(chē)載接收系統(tǒng)（Automotive Reception System），因?yàn)槠涔δ苓€集中在接收信號(hào)方面?？臻g中的電磁信號(hào)經(jīng)由天線（Antenna）轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再由放大器（Amplifier）調(diào)整信號(hào)強(qiáng)度，隨后通過(guò)同軸電纜（Coaxial Cable），交由車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)（Infotainment System）進(jìn)行解碼和后期處理。這也是這篇文章主要介紹的部分。

　　必須強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，在天線這里不存在什么“兼聽(tīng)則明，偏聽(tīng)則暗”的說(shuō)法，一種天線就應(yīng)該固定接收一定頻率范圍內(nèi)的電磁信號(hào)，因此天線就是通過(guò)選擇性接收不同的信號(hào)頻率。除了傳統(tǒng)的AM/FM模擬廣播信號(hào)，還有GPS、數(shù)字廣播/電視信號(hào)（DAB）、遠(yuǎn)程控制（TS）、藍(lán)牙（Bluetooth）、衛(wèi)星信號(hào)（SDARS）、4G/5G、車(chē)對(duì)車(chē)通信（Car2Car/Car2X）等等，它們各自占據(jù)不同的頻率段，如下圖所示。

　　車(chē)載不同信號(hào)的頻率段分布（來(lái)源：Karsten Ropers， Fuba Automotive Electronics）

　　AM模擬信號(hào)這個(gè)夕陽(yáng)頻率從153kHz到6.2MHz，德國(guó)等多個(gè)歐洲國(guó)家已經(jīng)從今年1月1日起正式關(guān)閉了所有AM模擬信號(hào)電臺(tái)，轉(zhuǎn)而由AM數(shù)字信號(hào)代替；FM從87.5MHz到108MHz（日本為76MHz到95MHz）；數(shù)字廣播從174MHz到240MHz；GPS信號(hào)從1574.397MHz到1576.443MHz等等。

　　大體上，電磁信號(hào)的頻率越高，其在空間中傳輸信息的速率越快，但在傳播時(shí)，折射反射衍射等對(duì)信號(hào)的干擾越大，發(fā)射需要的能耗也越大。所以，信號(hào)的頻率并不能無(wú)限提升，這也是為什么現(xiàn)在許多廠商宣稱(chēng)的5G技術(shù)只能覆蓋小到只有一個(gè)物流工廠范圍的原因——為了提升數(shù)據(jù)交換速度（信號(hào)頻率），信號(hào)的廣度被犧牲了。

　　而頻率較低的信號(hào)的覆蓋范圍則要大得多，比如在德國(guó)，能收到波蘭，甚至英國(guó)的AM模擬信號(hào)。

　　以上也是廣義的，天線系統(tǒng)的存在價(jià)值。

　　汽車(chē)天線系統(tǒng)的工作原理

　　汽車(chē)天線系統(tǒng)只是承擔(dān)接收信號(hào)，控制信號(hào)強(qiáng)度的工作。此工作不涉及編碼/解碼（Modulation/Demodulation）或者模擬/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換（AC/DC），所以，要介紹的天線系統(tǒng)原理，也只涉及如何接收信號(hào)，以及如何控制信號(hào)強(qiáng)度。

　　“接收”

　　從最簡(jiǎn)單的理論上來(lái)說(shuō)，當(dāng)天線和空間中的某個(gè)電磁信號(hào)產(chǎn)生共振時(shí)，電磁信號(hào)會(huì)被“接收”為電信號(hào)，使下一步的信息提取成為可能，如下圖。而此信號(hào)攜帶的信息不會(huì)丟失——即所謂的信號(hào)不失真——的前提，是天線的有效長(zhǎng)度達(dá)到信號(hào)波長(zhǎng)的4分之1。

　　所以，根據(jù)不同信號(hào)的不同頻率范圍，我們可以大概估計(jì)出接收此信號(hào)的天線的最短長(zhǎng)度（波長(zhǎng)=光速/頻率，天線長(zhǎng)度≈波長(zhǎng)/4），比如數(shù)字廣播信號(hào)天線的長(zhǎng)度應(yīng)該在31到43厘米之間；對(duì)于AM模擬信號(hào)，天線長(zhǎng)度理論上應(yīng)該在12到500米之間，但是，有誰(shuí)見(jiàn)過(guò)半公里長(zhǎng)的天線？更何況一輛汽車(chē)，如何裝載這么長(zhǎng)的天線？

　　首先，在形狀上來(lái)說(shuō)，天線并不一定是筆直的一根桿子。能和目標(biāo)信號(hào)共振的天線，形狀五花八門(mén)，否則你以為現(xiàn)在的智能手機(jī)為什么都“沒(méi)有”天線？

　　智能手機(jī)天線圖（負(fù)責(zé)接收不同頻率信號(hào)的各個(gè)天線段）

　　其次，并不是說(shuō)天線并不是只在完美共振的情況下才能接收信號(hào)，否則要是想聽(tīng)所有FM頻道，豈不是就要得天線密集恐懼癥？舉個(gè)例子，F(xiàn)M標(biāo)準(zhǔn)天線為75厘米長(zhǎng)，相當(dāng)于100MHz信號(hào)波長(zhǎng)的4分之1，但它被用作整個(gè)FM頻率段（87.5至108MHz）的標(biāo)準(zhǔn)天線，可以接收FM頻率段的所有信號(hào)。

　　再次，也是最重要的，天線的有效長(zhǎng)度并不永遠(yuǎn)受制于其物理長(zhǎng)度。我們平時(shí)看到的長(zhǎng)桿天線，都是被動(dòng)的，單極的，其有效長(zhǎng)度等于其物理長(zhǎng)度，并且為高阻抗；但主動(dòng)天線擁有以場(chǎng)效應(yīng)管（FET）和電源為主體的特殊電路，能讓天線接收信號(hào)的有效長(zhǎng)度，突破其物理長(zhǎng)度的限制；也就是說(shuō)，原本需要500米長(zhǎng)的天線接收的信號(hào)，也可以用20厘米長(zhǎng)的天線接收了。

　　至此，我們終于可以“隨心所欲”地設(shè)計(jì)天線了。

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本文導(dǎo)航

第 1 頁(yè)：新型汽車(chē)天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用指南
第 2 頁(yè)：汽車(chē)天線系統(tǒng)是什么？
第 3 頁(yè)：控制信號(hào)強(qiáng)度作用
第 4 頁(yè)：如何調(diào)試一個(gè)新天線系統(tǒng)
第 5 頁(yè)：汽車(chē)天線行業(yè)現(xiàn)狀

汽車(chē)電子(161203) 汽車(chē)電子(161203)
汽車(chē)天線(8210) 汽車(chē)天線(8210)
車(chē)聯(lián)網(wǎng)(91111) 車(chē)聯(lián)網(wǎng)(91111)

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2019-08-21 07:23:25

最佳天線實(shí)踐、布局指南以及天線調(diào)試程序

有限的硬幣型電池)獲得的無(wú)線射程主要取決于天線的設(shè)計(jì)、塑料外殼以及良好的PCB布局。對(duì)于芯片和電源相同但布局和天線設(shè)計(jì)實(shí)踐不同的系統(tǒng)，它們的RF(射頻)范圍變化超過(guò)50%也是正常的。本應(yīng)用筆記介紹了最佳實(shí)踐、布局指南以及天線調(diào)試程序，并給出了使用給定電量所獲取的最寬波段。

2019-05-21 08:51:28

求一種汽車(chē)無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

CVT的基本結(jié)構(gòu)是怎樣構(gòu)成的？TCU的基本結(jié)構(gòu)是怎樣構(gòu)成的？基于CVT和TCU組成的汽車(chē)無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)

2021-05-12 06:32:42

愛(ài)特梅爾有源AM/FM天線IC怎么樣？

電壓調(diào)節(jié)功能，以及一個(gè)天線傳感器。新產(chǎn)品協(xié)助設(shè)計(jì)人員能夠針對(duì)放置于汽車(chē)后視鏡、保險(xiǎn)杠、后車(chē)窗或側(cè)車(chē)窗的天線應(yīng)用，開(kāi)發(fā)更小的高性能有源天線解決方案。此外，其天線檢測(cè)功能，也非常適用于新型的汽車(chē)的車(chē)窗或玻璃

2019-09-17 07:01:26

純電動(dòng)汽車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)

求純電動(dòng)汽車(chē)的空調(diào)加熱和冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖或電路原理圖?。。?/div>

2016-07-03 16:24:08

設(shè)計(jì)了一款極具創(chuàng)新價(jià)值的新型車(chē)載天線

的要求。然而，現(xiàn)有的車(chē)載天線系統(tǒng)已經(jīng)沿用多年，普遍存在頻帶單一、傳輸距離短、抗干擾能力弱和布局復(fù)雜等問(wèn)題，將無(wú)法滿足未來(lái)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)在主動(dòng)安全、智能規(guī)劃和娛樂(lè)方面的需求。因此，開(kāi)發(fā)新型的車(chē)載天線

2018-08-04 08:59:07

請(qǐng)問(wèn)怎樣去設(shè)計(jì)一種新型寬帶圓極化微帶天線？

怎樣去設(shè)計(jì)一種新型寬帶圓極化微帶天線？

2021-05-31 06:10:06

請(qǐng)問(wèn)怎樣去設(shè)計(jì)一種新型防汽車(chē)追尾安全裝置？

為什么要提出一種基于AVR的新型防汽車(chē)追尾安全裝置設(shè)計(jì)？怎樣去設(shè)計(jì)一種新型防汽車(chē)追尾安全裝置？

2021-05-12 06:02:32

資料分享：《新能源汽車(chē)新型電機(jī)的設(shè)計(jì)及弱磁控制》

`低碳經(jīng)濟(jì)大潮下，新能源汽車(chē)成為備受關(guān)注的新型產(chǎn)業(yè)，汽車(chē)的電動(dòng)化技術(shù)更是其中重要的部分，本書(shū)研究的內(nèi)置式永磁同步電機(jī)及其弱磁控制正是當(dāng)前新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中所采用的高性能電機(jī)，具有高功率密度、高效率

2019-10-15 11:45:29

兩種新型球面螺旋天線的數(shù)值分析

兩種新型球面螺旋天線的數(shù)值分析摘要：將平面等角螺旋天線投影到半球面和部分球面上，可得到兩種新型球面螺旋天線，采用基于曲線基函數(shù)的矩量法對(duì)其輻射特性進(jìn)行了分析

2009-10-23 08:46:43

新型縫隙加載平面等角螺旋天線分析與設(shè)計(jì)

新型縫隙加載平面等角螺旋天線分析與設(shè)計(jì):文章給出了一種新型結(jié)構(gòu)的縫隙加載平面等角螺旋天線，該天線采用基于自補(bǔ)結(jié)構(gòu)并附加縫隙的平面等角螺旋振子組成，采用矩量法對(duì)

2009-10-23 16:26:27

一種新型的時(shí)空聯(lián)合解擴(kuò)重?cái)U(kuò)智能天線

一種新型的時(shí)空聯(lián)合解擴(kuò)重?cái)U(kuò)智能天線:近年的研究已經(jīng)表明利用智能天線可以消除多用戶干擾和多徑干擾，從而可以提高移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能，體現(xiàn)在增加系統(tǒng)容量提高頻譜利用率

2009-10-24 15:16:33

一種新型頻率選擇表面及其在天線雷達(dá)散射截面減縮中的應(yīng)用

為了減縮天線的雷達(dá)散射截面，該文提出一種新型帶阻頻率選擇表面結(jié)構(gòu)(FSS)。對(duì)于入射電磁波，該結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)方環(huán)結(jié)構(gòu)相比具有窄阻帶和寬通帶特性。因此該結(jié)構(gòu)能代替天線的傳統(tǒng)

2010-02-09 14:59:39

新型電控可重構(gòu)天線陣全向單元設(shè)計(jì)

該文提出了一種性能良好的新型方向圖可重構(gòu)天線陣全向印刷單元天線。該天線由兩對(duì)半波振子背靠背印刷在介質(zhì)板上構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。相對(duì)帶寬達(dá)50%(VSWR<2)，在工作頻帶內(nèi)，

2010-03-06 11:38:47

新型光子帶隙微帶貼片天線

提出一種新型光子帶隙(PBG)結(jié)構(gòu)微帶貼片天線。在同軸線饋電型微帶貼片天線的接地板上蝕刻出新穎PBG結(jié)構(gòu)，通過(guò)數(shù)值仿真得到有效提高增益的結(jié)構(gòu)。實(shí)際制作了PBG結(jié)構(gòu)微帶天線，

2010-09-17 18:17:25

新型諧振式螺旋天線的設(shè)計(jì)

新型諧振式螺旋天線的設(shè)計(jì) 本文介紹了一種適用于全球定位系統(tǒng)和衛(wèi)星移動(dòng)通信的新型諧振式螺旋天線，闡述了它的工作原理和設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵

2009-10-21 15:54:45

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新型球面螺旋天線的特性分析

新型球面螺旋天線的特性分析將平面等角螺旋天線投影到半球面和部分球面上，得到半球面螺旋天線和部分球面螺旋天線兩種新型球面螺旋天線．

2009-10-23 08:53:29

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汽車(chē)懸掛系統(tǒng),汽車(chē)懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理是什么?

汽車(chē)懸掛系統(tǒng),汽車(chē)懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理是什么? 不少車(chē)迷咨詢(xún)有關(guān)汽車(chē)懸掛系統(tǒng)的問(wèn)題。他們?cè)诳窜?chē)買(mǎi)車(chē)過(guò)程中，經(jīng)常在資料簡(jiǎn)介上見(jiàn)

2010-03-19 11:02:28

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天線系統(tǒng),天線系統(tǒng)是什么意思

天線系統(tǒng),天線系統(tǒng)是什么意思一個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)通常有一下幾個(gè)組成部分：天線系統(tǒng)；收發(fā)設(shè)備系統(tǒng)；跟蹤控制系統(tǒng)。衛(wèi)星的天線

2010-04-03 10:29:03

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衛(wèi)星電視天線信號(hào)尋星指南

衛(wèi)星電視天線信號(hào)尋星指南方位角、仰角計(jì)算表尋星計(jì)算程序

2011-02-11 15:48:07

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基于PBG結(jié)構(gòu)的寬帶高增益貼片天線及陣列技術(shù)

設(shè)計(jì)了一種新型基于啞鈴型光子帶隙( PBG)的寬帶高增益E形貼片天線。實(shí)現(xiàn)X波段天線單元38. 2%的阻抗帶寬(VSWR 2)且頻帶內(nèi)增益提高1 - 2. 5 dB。將PBG結(jié)構(gòu)應(yīng)用于天線陣列,實(shí)現(xiàn)了全頻帶增益的

2011-09-29 17:31:11

一種新型U型槽寬頻微帶天線

提出一種新型的低剖面寬帶開(kāi)槽微帶天線。該天線通過(guò)U型槽加載,從而產(chǎn)生新的諧振點(diǎn),達(dá)到展寬帶的目的。采用HFSS軟件對(duì)提出的天線模型進(jìn)行仿真優(yōu)化,結(jié)果顯示,該天線在12.83 GHz、15.

2011-12-22 17:21:43

新型高增益反射陣列天線的設(shè)計(jì)

介紹了一種新型的高增益反射陣列天線。根據(jù)柵格陣列的特點(diǎn),確立了天線的結(jié)構(gòu),通過(guò)開(kāi)槽線阻抗變換器實(shí)現(xiàn)匹配,并利用電磁場(chǎng)仿真軟件HFSS對(duì)該天線進(jìn)行了理論分析。仿真值與實(shí)測(cè)值能

2012-02-29 14:21:38

寬頻帶E型微帶天線的設(shè)計(jì)

介紹一種新型E型結(jié)構(gòu)的微帶天線。在U型微帶天線中間加一段傳輸線構(gòu)成新型E型微帶天線，產(chǎn)生多點(diǎn)諧振，達(dá)到微帶天線頻帶展寬的目的。

2012-06-19 09:46:23

4305

TI天線選擇指南_AN058

TI天線選擇指南關(guān)于UHF RFID天線設(shè)計(jì)的相關(guān)資料。

2015-11-17 11:37:40

新型EMC寬帶TEM喇叭天線設(shè)計(jì)

本文提出了一種結(jié)構(gòu)新穎的寬帶TEM喇叭天線，滿足電磁兼容（EMC）測(cè)量設(shè)備對(duì)寬頻帶天線的需求。天線輻射結(jié)構(gòu)采用了上下對(duì)稱(chēng)的雙指數(shù)漸變復(fù)合結(jié)構(gòu)的金屬板，使得天線的諧振模式大大增加，從而拓展帶寬天線，然后通過(guò)巴倫結(jié)構(gòu)與同軸線匹配饋電，降低輸入端不平衡饋電造成的強(qiáng)反射。

2016-10-20 15:54:04

1394

PCB天線設(shè)計(jì)指南

PCB天線設(shè)計(jì)指南，有需要的下來(lái)看看。

2016-12-14 22:29:34

新型全向吸頂天線技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)探討

2017-01-13 21:55:34

新型光子帶隙寬帶雙極化微帶天線設(shè)計(jì)

2017-01-18 20:39:13

Ku波段的新型分形小型化天線_周楊

2017-03-19 18:58:18

天線結(jié)構(gòu)及天線的制作方法的詳解

本文詳解了天線結(jié)構(gòu)及天線的制作方法。

2017-11-15 15:50:42

基于陶瓷天線布線指南

文檔內(nèi)容介紹了基于陶瓷天線布線指南，包含布線技巧以及電路圖。

2017-11-17 15:57:20

104

基于Q值理論的新型電小天線分析

加載技術(shù)；3.優(yōu)化小天線外形結(jié)構(gòu)；4.小天線的寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)。本文著重在Q值理論的指導(dǎo)下優(yōu)化天線結(jié)構(gòu)，控制阻抗帶寬，提出了一種具有穩(wěn)定方向圖和高增益的電小單極子天線。 2 Q值理論及天線小型化技術(shù) 根據(jù)Chu［4］的定義，天線Q值定義式：

2017-11-18 10:07:59

RFS發(fā)布創(chuàng)新型三頻段基站天線

2011 年8月5日（上海）-全球無(wú)線與廣播通信基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域?qū)＜?- 安弗施無(wú)線射頻系統(tǒng)有限公司（RFS），今日宣布結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與性能創(chuàng)新完美結(jié)合并可支持LTE800的新型三頻段交叉極化基站天線已經(jīng)發(fā)布

2017-12-09 12:47:01

1903

微帶貼片天線去耦結(jié)構(gòu)研究

文中研究相鄰微帶貼片天線的耦合消除方法，思路是通過(guò)在兩個(gè)天線之間設(shè)計(jì)一種耦合結(jié)構(gòu)使場(chǎng)能夠通過(guò)該耦合結(jié)構(gòu)從一個(gè)天線耦合到另一個(gè)天線，并使之與兩天線之間的直接耦合場(chǎng)形成對(duì)消，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)天線之間

2018-02-24 15:44:31

新型汽車(chē)天線系統(tǒng)的工作原理是怎么樣的？未來(lái)會(huì)如何發(fā)展

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(chē)天線系統(tǒng)。感謝電子通訊技術(shù)的發(fā)展，如今的汽車(chē)天線，已經(jīng)脫離了當(dāng)年筆直的外觀限制，“進(jìn)化”出了各種不同的外形和功能，它們也不再局限于收聽(tīng)廣播，而是涵蓋了無(wú)

2020-09-07 10:47:00