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一个高级射频工程师思考智能汽车的3个角度


时间:2016-06-30 作者:五五
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在众多的汽车电子设备中,车载收音机并非唯一的射频接收设备,从射频工程师的角度,完整的接收设备是由接收机与天线共同组成的接收系统,射频讯号的接收质量是由这一接收系统的两个部分(即接收机与天线)所共同决定的,而天线的特性又直接影响着接收机,进而影响整个接收系统的特性。

另外,汽车天线的位置与结构亦决定其接收特性,长期以来,各式各样的杆状抑或鞭状天线一直是汽车天线的主要结构,其中的原因是这种天线的结构及其安装相对简单,而且,其接收特性亦较佳;现代汽车的基本结构大都采用钢材料,而利用金属材料对电磁波的反射可以设计出尺寸减半而接收特性几无改变的杆状天线;不过,这类天线通常都以直立或倾斜式位于汽车顶部、前部或后部,所以,对于汽车的空气动力学性能以及美观会有影响;仅管汽车的尺寸远大于手机等行动性电子产品,然而,考虑到汽车的高速运动性与美感,其实并没有太多位置供设计天线使用,这的确是对射频工程师的一大挑战。

20世纪中期开始,半导体技术迅速发展,射频工程师将晶体管放大器与微型计算机引入汽车天线的系统设计中,这一划时代的突破使得汽车天线小型化与隐形化成为可能,从此,汽车天线逐步融入汽车外型结构的整体设计过程中。

由于汽车的运动性,其对外的无线系统所接收到的讯号具有衰落特性,即讯号的强度是无规则随机变化的,因此,很难设计单一天线以符合各种不同的接收环境与条件的苛刻要求,讯号的衰落特性是不可避免的;于是,射频工程师从系统角度利用分集技术设计多天线的接收系统,即各个天线相对独立地接收衰落讯号,中心处理器对这些讯号进行特定的处理,从而减小衰落对整个接收系统的影响,保证整体系统接收质量在衰落环境中的一致性。

随着车载信息娱乐功能的增加,接收系统亦趋于更复杂,这意味着系统的研发将需要更全面周密的分析与协调。

智能汽车长期征程:自动驾驶模式

行车安全性一直都是汽车制造商首要关注的问题,与交通相关的各国政府部门更是制订了一系列的法规用以协调处理日常所发生的交通事故以及任何已注册车辆内部的技术隐患。

大量统计数据显示,多数交通事故和伤亡都是由人为错误而引起的,因此,为了有效降低事故发生率,汽车制造商研制出各种辅助驾驶装置,例如车载导航、自适应巡航控制、行人防撞保护警示、车载通讯……

从另外的角度来分析,多数交通事故都是由于至少两辆车的相互碰撞所造成的。试想造成事故的两辆车上都装有使用某种技术的装置,藉由这种技术使得这两辆车得以相互联系,在可能出现碰撞之前及时做出相互避让抑或煞车的动作,这两辆车便不再会碰到一起。

上述这种技术是车载通讯的一种,即车辆间通讯(V2VC2C),它基于IEEE 802.11p技术,与日常应用的WiFi技术非常相似;可以想象,一旦所有车辆都使用这种技术,便可实现车与车之间的互联互通,使车辆之间的碰撞机率得以大幅降低,从而真正达到安全行车并且行车安全。

关键词:仪器仪表 测试测量 射频技术    浏览量:526

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