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改头换面/隐藏身形 汽车上的天线都去哪了?

2018-12-07 09:54:28  来源:yiche.com  

相信家中有老车的朋友,一定会对车上的天线记忆犹新。这根长棍子娇生惯养,时间长了容易生锈,还不防盗,就连用个自动洗车都得降下来,生怕刮坏了。随着汽车的发展,汽车的天线早已经不是当年的那个样子,也许有不少网友会问:“那根直愣愣的天线哪去了?“”为什么现在好多新车车顶光秃秃的,也能清楚的听广播呢?”

天线,它的最大功能就是完成电路中的电信号与空间中的电磁信号的相互转化,使远隔万里的电子系统能够互相交流。以广播为例,当天线和空间中的某个电磁信号产生共振时,电磁信号会被“接收”为电信号,经过设备解码,我们便可以收听到对应的声音了。由于摆脱了有线的限制,因此天线在汽车这种移动的交通工具上尤为适用。

早期的汽车上都配有固定或可伸缩的天线,其功能相对单一(为收音机提供信号)。尤其是上个世纪的老车们,一台威武的老爷车,在车头机盖的一侧有一根长长的天线,或者是在汽车的尾部处伸出一根长长的天线,猛的一看年代感十足。当然那时追求的就是那个时代的“范儿”,固定/拉伸式天线在那个年代十分新潮。

随着时代的进步,车内的娱乐/防盗设备越来越多,诸如GPS信号天线、无钥匙进入、远程启动等装备均需要天线来提供支持,仅为收音机提供信号的的汽车天线自然也随着发生了变化,功能日益丰富。曾经直愣愣的大棍子很难满足信号拓展的需求,新车的造型设计师也对这根破坏车体线条的家伙十分不满,因此汽车天线也就走上了转型的道路。

隐藏式天线

随着科技的进步,天线不需要过高的长度即可获得不同频段的电信号,此外,能和目标信号共振的天线,形状五花八门,完全可以满足汽车多种多样的信号需求。因此天线也就开始走向了消失的道路。

集成在玻璃中的天线首先由慕尼黑联邦大学教授Heinz Lindenmeier发明,随后就变成了汽车天线行业的标准技术。为了规避汽车发动机和其他电子设备的干扰,大部分天线选择集成在后窗玻璃或者侧面玻璃中。玻璃天线在技术上又有几种形式又分为几种形式:玻璃内嵌细金属丝天线、印刷在玻璃表面的天线、透明导电薄膜天线等。

由于玻璃天线满足了汽车力学、美学和空气动力学的要求,所以很多厂商会选择这种设计。但也有个小问题,就是如果挡风玻璃坏掉了,就只能更换原厂的汽车天线玻璃,价格势必会高一点。

鲨鱼鳍天线

虽然玻璃天线成功的把自己藏了起来,不过看习惯汽车顶着一根长棍的人们似乎又有些别扭了,如此光秃秃怎么行?你这样岂不是让天线太没有存在感了?当然,隐藏式天线并不是时下的绝对主流,另一个办法就是鲨鱼鳍天线。

鲨鱼鳍天线是宝马汽车研发的,当时为了提高汽车的通讯信号,用在了宝马一系列的车型当中。这款为宝马设计的鲨鱼鳍天线,布局其实很简单。电路板是底盘,各种天线系统模块可以像积木一样添加上去,以配合不同车型对天线的要求。可选择的功能有:AM/FM(短竿)、数字广播/电视(DAB/TV)、GPS、卫星信号(SDARS)、远程控制(TS)、近距离无线信号交流(Car2X)、LTE等等。

相比隐藏式天线,这样的设计可能会带来一定的空间浪费,但其节省了大量单独开发的时间和开支,结构更加坚固,维护更加简单,也保留了汽车天线系统升级的可能性。

鲨鱼鳍天线的体型相比前辈们进一步缩小,为光秃秃的车顶增加了装饰。保留诸多功能的同时还能辅助车体的空力学设计,配合扰流板一起梳理通过车顶的乱流。也难怪众多厂家看到鲨鱼鳍天线的热潮后,也纷纷开始在车顶上放置造型各不相同的“鲨鱼鳍。”

混合式天线

单纯使用隐藏式天线或鲨鱼鳍式天线的厂家毕竟是少数,更多厂商还是选择在车身内混合布置多种天线。这样既能保留广受消费者喜爱的鲨鱼鳍外形,还能使多种天线各司其职,不受干扰。

我们以捷豹路虎为例,在通过鲨鱼鳍天线实现GPS、LTE、卫星信号接收的同时,他们也选择集成天线来接收AM/FM以及数字广播/电视信号。集成天线的位置不尽相同,玻璃、保险杠、定风翼等等,都可以是天线的载体;其外形也大相径庭,有时是细长的金属丝,有时是扁平的金属片。工程师要保证天线尽量隐形的同时,还要把收集信号的效率提升到最高,同时还要避免不同信号和电磁干扰的影响,着实不易。

未来的天线会如何改变?

5G时代即将来临,2019年作为5G时代的元年,各大厂商纷纷开始了商用计划。由于5G技术有着高上行/下行速率和极低的延迟等特点,众多新技术,例如车对车通讯、汽车AI、远程控制等都躲不开5G技术的铺垫。

我们以远程驾驶为例,现有的4G网络仅能保持200ms的最小延迟,显然并不适用于远程驾驶。而5G网络的相应延迟仅为1-5ms,可以满足远程驾驶的基本需求。

此外,随着无人驾驶等技术的出现,汽车天线系统在原本接收信号的基础上,也必定需要具备发射信号的功能。汽车本身将成为交通网络的组成环节,与附近事物随时交流。此前提出的“Car2X”概念,就是赋予车“自我感知和判断”的能力,辅助车主更好的进行驾驶。

我们不妨设想,一位手机“低头族”正在专心打游戏,过马路时无暇注意快速行驶的车辆。未来的汽车天线可以主动发射信号给手机,使其对走神的主人进行警告,避免交通事故的发生。

写在最后:上述提到的这一切,也对汽车天线提出了更高的要求。作为汽车通讯上的重要生命线,其地位也将因此水涨船高,并得到快速的发展。

责任编辑:陈玲波
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