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從汽車天線的前世今生,看V2X時代帶來的挑戰(zhàn)

2019-08-30 09:08 EEFOCUS

導讀:汽車在全世界剛剛普及的年代出現(xiàn)了最早期的汽車天線,功能僅限于接收收音機。當時的天線有折斷的風險,因此誕生了可以收入車體的帶鎖天線。

汽車天線發(fā)展歷程——前世

1950年代

汽車在全世界剛剛普及的年代出現(xiàn)了最早期的汽車天線,功能僅限于接收收音機。當時的天線有折斷的風險,因此誕生了可以收入車體的帶鎖天線。

1960年代

電動天線、柱桿型天線和車頂天線誕生。

為了配合豪華型汽車的檔次,研發(fā)了與汽車收音機開關(guān)聯(lián)動伸縮的電動天線。

貨車用戶增加,針對其特殊需求研發(fā)了柱桿型天線,經(jīng)過不斷的改進,實現(xiàn)了輕量化,簡易化及省空間化,被多種汽車采用,同時通過確保接收無線電波的適當長度的方式,使得接收靈敏度良好。

用于模擬收音機、數(shù)字式收音機(DAB)等的車頂天線誕生,該種天線也可適用于多個媒體的復(fù)合類型。同時根據(jù)桿的部分是否可倒,又分為可倒型和固定型兩種。

1970年代

玻璃天線放大器誕生,可用于放大由玻璃天線所接收的信號的裝置,實現(xiàn)了小型化和提高了安裝可操作性。

1980年代

玻璃天線誕生,因嵌埋在擋風,后窗,側(cè)窗玻璃內(nèi)而得名,具有優(yōu)異的美觀性和耐久性。

1990年代

隨著汽車導航系統(tǒng),衛(wèi)星廣播、ETC出現(xiàn),天線的多功能化需求越來越多。同時用戶越來越注重車體外形設(shè)計和顏色匹配度,因此短桿車頂天線應(yīng)運而生,該天線根據(jù)桿的部分是否可倒,也分為可倒型和固定型兩種。

2000年代

鰭型天線和隱藏型天線誕生。

鰭型天線是為了應(yīng)對衛(wèi)星收音機和導航,車載信息傳遞等的普及而開發(fā)的天線。

隱藏型天線因完全被隱藏在車體的內(nèi)部而得名,作為面向注重車體外形設(shè)計而被開發(fā)的天線,它可以安裝在車頂,行李箱蓋,擾流板和保險杠等部位,其功能除了收音機以外也可用于復(fù)數(shù)媒體的復(fù)合類型。

2010年代

鰭型天線(LPA)、擾流板內(nèi)置型天線、儀表板內(nèi)置型天線誕生。

鰭型天線(LPA)是一種不損害車體外形的設(shè)計,一個天線可應(yīng)用于模擬收音機,數(shù)字收音機,GPS衛(wèi)星系統(tǒng)及移動通信系統(tǒng)等。以前的鰭型天線不能與收音機復(fù)合使用,近來,可與各種媒體復(fù)合使用,并可根據(jù)車體顏色配置產(chǎn)品的顏色。

擾流板內(nèi)置型天線也是一種不損害車體外形設(shè)計的天線,可在收音機基礎(chǔ)上與其他媒體復(fù)合應(yīng)用。由于擾流板與天線以一體化模塊提供給客戶,可降低客戶的開發(fā)組裝等的工時。

儀表板內(nèi)置型天線是對應(yīng)汽車導航系統(tǒng),車載信息傳遞,路與車之間的通信而被開發(fā)的天線。可與各種媒體,例如GPS衛(wèi)星系統(tǒng)及移動通信系統(tǒng)、對應(yīng)ETC的DSRC等復(fù)合使用。

汽車天線發(fā)展歷程——今生

目前市面上流行的汽車天線產(chǎn)品類型繁多,主要類型及功能可參考下表:

汽車天線發(fā)展歷程——未來

作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分,車聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)提上了日程,而未來5G 的商用將為車聯(lián)網(wǎng)V2X 提供條件。隨著車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,車輛集成的無線連接和定位技術(shù)與日俱增:Wi-Fi(用于車載熱點)、藍牙、3G/LTE蜂窩、5G、用于車聯(lián)網(wǎng)(V2X)的IEEE 802.11 WLAN系統(tǒng)以及GNSS定位等。

于是可能需要多達18 個天線才能為消費者提供所有相關(guān)服務(wù),而“鯊魚鰭”天線及分布在車輛周圍的各種其他天線已經(jīng)無法滿足需求,支持多頻通信、具有遠程數(shù)據(jù)處理功能的智能天線將應(yīng)運而生。

汽車增長量與天線需求

在過去一年,國家一方面控制一、二線城市新增乘用車規(guī)模,如在以北京、上海、深圳、杭州等地為代表的中大規(guī)模城市實行以新車牌照搖號、競拍為主要形式的限購政策,一定程度上限制了傳統(tǒng)內(nèi)燃機車的銷售增長速度;另一方面開始大力扶持小排量傳統(tǒng)內(nèi)燃機車和以純電動車為代表的新能源汽車的發(fā)展,相關(guān)利好政策紛紛出臺,強力地帶動了相關(guān)領(lǐng)域的市場增長。

據(jù)公安部交通管理局發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2018年全國新注冊登記機動車3172萬輛,全國機動車保有量比2017年增加2285萬輛,增長10.51%。小型載客汽車保有量比2017年增加2085萬輛,增長11.56%,是汽車保有量增長的主要組成部分。

不過反觀2018年車市,與保有量情況卻大不相同。根據(jù)中汽協(xié)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示:2018年我國汽車產(chǎn)銷分別完成2780.9萬輛和2808.1萬輛,產(chǎn)銷量比2017年同期分別下降4.2%和2.8%。2018年車市產(chǎn)銷承壓明顯,但新能源汽車表現(xiàn)依舊搶眼。新能源汽車保有量達261萬輛,全年增加107萬輛。2018年,全國新能源汽車保有量達261萬輛,占汽車總量的1.09%,與2017年相比,增加107萬輛,增長70%。其中,純電動汽車保有量211萬輛,占新能源汽車總量的81.06%。

根據(jù)上述資料得出,未來燃油汽車產(chǎn)量會有所下降,而新能源汽車需求將有所擴張,總體產(chǎn)量處于持平狀態(tài),或稍有下滑。但是隨著5G商用的普及和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,一臺車上面會安裝數(shù)十個,甚至20個天線,因此未來天線數(shù)量需求是在不斷擴大之中,并且是以高性能、多頻段、小體積、外形美觀的高價位天線為主,總體市場處于良好狀態(tài)。

汽車天線廠商分布

技術(shù)難點

1、面對新能源汽車市場,如何解決電磁干擾問題

新能源汽車由于其需要電力驅(qū)動的特點,與傳統(tǒng)天線產(chǎn)品極易發(fā)生電磁干擾,因此對于傳統(tǒng)天線產(chǎn)品的設(shè)計提出了新的要求,一方面要減小對汽車本體電路的輻射干擾,另一方面又需要車載天線有優(yōu)良的傳輸特性,目前的解決方案是降低汽車整車輻射的同時,天線采用數(shù)字廣播方式。

2、面對無人駕駛市場,如何應(yīng)對V2X數(shù)據(jù)交換時代的到來

在即將到來的V2X時代,汽車天線的測試面臨兩大挑戰(zhàn),一是確認天線可在參考環(huán)境中工作;二是提供創(chuàng)建虛擬測試環(huán)境的可能性,并模擬整個汽車如何與復(fù)雜環(huán)境中的其他汽車進行互動。目前的解決方案是通過在車輛上利用其局部環(huán)境測量天線,然后可以從中導出精確的數(shù)值模型,也就是通過建立車輛天線的數(shù)字模型來進行適當?shù)哪M,當然這項技術(shù)還正在等待突破。

總結(jié)語

隨著信息時代的到來,乘用車早已不再是單純的交通工具,它已經(jīng)成為各種信息交匯融合的終端載體,這對汽車天線的需求和性能都提出了挑戰(zhàn)。無論身處國外還是國內(nèi),每個汽車天線的廠商都要部署適合自己生存的戰(zhàn)略,通過不斷地科技創(chuàng)新兼顧適應(yīng)用戶需求為導向,才能在車聯(lián)網(wǎng)這個大市場中獲得一席之地。