如何調(diào)試一個新天線系統(tǒng)

　　影響汽車天線系統(tǒng)功能的潛在因素實在不勝枚舉：高樓、金屬物體、風雨雷電，甚至陽光、路過的電瓶車。無人，我是說無人，可以斷言任何一款車的天線系統(tǒng)的路上表現(xiàn)。因此調(diào)試是新天線系統(tǒng)走向應用的關鍵一步。筆者親歷過不少集成天線的調(diào)試過程，調(diào)試天線的方法有兩種——軟件模擬，或者實物測試。

　　軟件模擬沒什么好說的，在RF（Radio Frequence）領域，ADS（Advanced Design System）和FEA（Finite-Element-Analyse，有限元分析）軟件屬于標準配置，前者和Labview類似，可以模擬天線系統(tǒng)自身的工作情況；后者則能夠模擬天線周圍的環(huán)境，預判其接收效果。略過不表。

　　實物調(diào)試就比較有意思了，以下圖車后玻璃集成天線為例，概括起來一個字——蒙！先別笑，這里的蒙是有技術含量的，并不是玩俄羅斯輪盤。

　　集成在后窗玻璃中的天線的實際調(diào)試

　　第一蒙：基于幾十年的經(jīng)驗，汽車天線工程師們大致可以根據(jù)要求和情況，估計集成天線在車輛的哪個部位的接收效果最好。大體上說，天線應該適當選擇較高的位置，位置越高，能夠接收到的信號強度越高，就越容易控制。

　　這里談論的車，可能在幾年后才會上市，工程師只能根據(jù)廠家的車型介紹，結(jié)合現(xiàn)有的相似車型，提供天線位置的建議。當然，一些車輛制造商會直接給出汽車天線的位置要求，這倒是省了工程師不少事，畢竟不是每個設想都能被實現(xiàn)，其中有打自己臉還是打別人臉的區(qū)別。

　　第二蒙：具體集成天線的結(jié)構。天線分幾股？每股多長？距離多遠？直線還是分叉等等。這個選天線的事情有可能“隨意”到不像個正兒八經(jīng)地科學測試……但是，評價一款接收系統(tǒng)好壞的標準非常簡單——系統(tǒng)對目標信號的接收和放大能力，必須達到汽車廠商的要求。

　　某一次，筆者和一個同事花了幾個小時在調(diào)試集成在后窗玻璃上的天線，整個過程其實只是不斷將3股天線中的某一根截短或加長，等待一個令人滿意的結(jié)果“自動出現(xiàn)”，說是守株待兔也并不為過。

　　當然，話要說回來，這個過程是遵循一定規(guī)律的，而這個規(guī)律，本身是不規(guī)律的，需要幾十年的經(jīng)驗積累……

　　因為——車內(nèi)的任何金屬部件，都有可能引起接收系統(tǒng)與信號的非正常共振，影響信號的輸出強度，比如座椅中的金屬支架、某一段特殊長度的導線；更麻煩的，是有電流通過的部件，諸如尾燈、剎車燈、整流器等等，一旦它們的電磁兼容（EMC）沒有做到完美（一般情況下，不可能完美），汽車天線工程師可能就要死一大堆腦細胞了。更不用提正式上路之后，潛在的影響因素就更多了。

　　再扯扯一些特別的技術要求，有一些FM天線直接將整個加熱網(wǎng)作為天線本體，為了防止加熱電流對高頻信號產(chǎn)生影響，加熱絲的兩端要加裝陷波器（Wavetrap），過濾掉直流的加熱電流中的交流部分。將天線集成在某個位置的方式幾乎適合所有車型，但是也有其局限性：對于AM/FM以及數(shù)字電視/廣播信號的接收，信號在被接收后，必須馬上經(jīng)由放大器處理，否則導線的削減效果會讓信號“消失”，所以在集成天線附近，需要給放大器預留位置。頻率更高的信號（SDARS、LTE等）則需要直接接入放大器（如鯊魚鰭天線中的情況），因為天線與放大器之間任何導線都可能造成高頻信號的失真。

　　汽車為何需要“新型”天線系統(tǒng)？

　　新型天線的優(yōu)點，首先當然是它能滿足汽車本身對各種新興信號的接收要求：數(shù)字廣播信號的音質(zhì)，和CD無異，我們不再需要忍受模擬信號無盡的背景雜音了；GPS信號提供車輛定位、緊急情況處理服務；遠程控制信號能實現(xiàn)汽車預加熱/制冷、發(fā)動機提前啟動等等功能，這是傳統(tǒng)天線可望而不可及的。

　　其次，新型天線不像傳統(tǒng)天線一樣容易損壞，因為它們體積更小，結(jié)構更堅固，甚至有些位于車體內(nèi)，受到的外界環(huán)境威脅（比如熊孩子）要小得多。最后，就是“新型天線在美學上的功用”，說得直白一點：好看！如果還要形象一點，那我們就用手機作個比方吧。自己用上了智能機，那就別讓自己的愛車用大哥大了嘛！

　　敢問路在何方？

　　隨著無人駕駛等等技術的出現(xiàn)，汽車天線系統(tǒng)在原本接收信號的基礎上，也必定需要具備發(fā)射信號的功能，因為汽車將不再是獨立的個體，而是整個交通網(wǎng)絡的組成部分，需要與周圍的事物實時“交流”。比如新興的“Car2X”概念，就是說要讓車和其他的電子設備進行實時溝通，比如其它車、行人的手機、信號燈、交通控制網(wǎng)絡等等，就是要賦予車“自我感知和判斷”的能力——簡單的例子，“低頭族”正在一邊玩著手機一邊過馬路，汽車天線系統(tǒng)能夠通過定位手機，預判行人走向，從而自動調(diào)節(jié)車輛制動和方向系統(tǒng)，避免悲劇發(fā)生，判斷的依據(jù)，將會是汽車天線系統(tǒng)所提供的位置信息。

　　“Car2X”天線系統(tǒng)是所有汽車生產(chǎn)商關注的對象，這也給汽車天線系統(tǒng)的生產(chǎn)廠商提出了新的要求——在不久的將來，交通系統(tǒng)將成為一張網(wǎng)絡，作為其主體組成的汽車、火車、飛機等交通工具，必須協(xié)調(diào)運作，優(yōu)化效率，這通通取決于相互的信息交流，汽車天線系統(tǒng)作為信息交流的媒介，任重道遠。

　　比如炙手可熱的毫米波雷達，顧名思義，就是波長在毫米等級的信號發(fā)射/接收系統(tǒng)，其超高的頻率（30至300GHz）帶來了超快的信息交流速度，以及短距離內(nèi)較強的穿透力（但是一旦下雨，就完全失效）。毫米波雷達被用來探測車輛周圍的環(huán)境，使車輛能夠?qū)焖俚沫h(huán)境變化作出及時的“反應”。

　　設想一下，如果你的車能夠與交通網(wǎng)絡“交流”，一路綠燈將不再是夢想；與行人“交流”，能夠避免多少車禍；與其它的車“交流”，省去了刮擦的危險等等，也許某一天，駕照將不再是駕車的前提，甚至你的愛車會“獨自”上路，購買生活用品，接送孩子上下，畫美不看。當然，實現(xiàn)這一切，只靠汽車天線系統(tǒng)的發(fā)展是遠遠不夠的，畢竟小編不能像推銷腦白金一樣介紹汽車天線系統(tǒng)不是嗎？