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從汽車天線的前世今生,看V2X時代帶來的挑戰

2019-08-30 09:08 EEFOCUS

導讀:汽車在全世界剛剛普及的年代出現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。

汽車天線發展歷程——前世

1950年代

汽車在全世界剛剛普及的年代出現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,研發了與汽車收音機開關聯動伸縮的電動天線。

貨車用戶增加,針對其特殊需求研發了柱桿型天線,經過不斷的改進,實現了輕量化,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合類型。同時根據桿的部分是否可倒,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,側窗玻璃內而得名,具有優異的美觀性和耐久性。

1990年代

隨著汽車導航系統,衛星廣播、ETC出現,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計和顏色匹配度,因此短桿車頂天線應運而生,該天線根據桿的部分是否可倒,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。

鰭型天線是為了應對衛星收音機和導航,車載信息傳遞等的普及而開發的天線。

隱藏型天線因完全被隱藏在車體的內部而得名,作為面向注重車體外形設計而被開發的天線,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數媒體的復合類型。

2010年代

鰭型天線(LPA)、擾流板內置型天線、儀表板內置型天線誕生。

鰭型天線(LPA)是一種不損害車體外形的設計,一個天線可應用于模擬收音機,數字收音機,GPS衛星系統及移動通信系統等。以前的鰭型天線不能與收音機復合使用,近來,可與各種媒體復合使用,并可根據車體顏色配置產品的顏色。

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

儀表板內置型天線是對應汽車導航系統,車載信息傳遞,路與車之間的通信而被開發的天線。可與各種媒體,例如GPS衛星系統及移動通信系統、對應ETC的DSRC等復合使用。

汽車天線發展歷程——今生

目前市面上流行的汽車天線產品類型繁多,主要類型及功能可參考下表:

汽車天線發展歷程——未來

作為物聯網的一部分,車聯網已經提上了日程,而未來5G 的商用將為車聯網V2X 提供條件。隨著車聯網的發展,車輛集成的無線連接和定位技術與日俱增:Wi-Fi(用于車載熱點)、藍牙、3G/LTE蜂窩、5G、用于車聯網(V2X)的IEEE 802.11 WLAN系統以及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服務,而“鯊魚鰭”天線及分布在車輛周圍的各種其他天線已經無法滿足需求,支持多頻通信、具有遠程數據處理功能的智能天線將應運而生。

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模,如在以北京、上海、深圳、杭州等地為代表的中大規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內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內燃機車和以純電動車為代表的新能源汽車的發展,相關利好政策紛紛出臺,強力地帶動了相關領域的市場增長。

據公安部交通管理局發布的統計數據顯示,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。根據中汽協的統計數據顯示:2018年我國汽車產銷分別完成2780.9萬輛和2808.1萬輛,產銷量比2017年同期分別下降4.2%和2.8%。2018年車市產銷承壓明顯,但新能源汽車表現依舊搶眼。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%。

根據上述資料得出,未來燃油汽車產量會有所下降,而新能源汽車需求將有所擴張,總體產量處于持平狀態,或稍有下滑。但是隨著5G商用的普及和車聯網技術的發展,一臺車上面會安裝數十個,甚至20個天線,因此未來天線數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。

汽車天線廠商分布

技術難點

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動的特點,與傳統天線產品極易發生電磁干擾,因此對于傳統天線產品的設計提出了新的要求,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,天線采用數字廣播方式。

2、面對無人駕駛市場,如何應對V2X數據交換時代的到來

在即將到來的V2X時代,汽車天線的測試面臨兩大挑戰,一是確認天線可在參考環境中工作;二是提供創建虛擬測試環境的可能性,并模擬整個汽車如何與復雜環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境測量天線,然后可以從中導出精確的數值模型,也就是通過建立車輛天線的數字模型來進行適當的模擬,當然這項技術還正在等待突破。

總結語

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。無論身處國外還是國內,每個汽車天線的廠商都要部署適合自己生存的戰略,通過不斷地科技創新兼顧適應用戶需求為導向,才能在車聯網這個大市場中獲得一席之地。


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