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一個高級射頻工程師思考智能汽車的3個角度


時間:2016-06-30 作者:五五
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在眾多的汽車電子設(shè)備中,車載收音機并非唯一的射頻接收設(shè)備,從射頻工程師的角度,完整的接收設(shè)備是由接收機與天線共同組成的接收系統(tǒng),射頻訊號的接收質(zhì)量是由這一接收系統(tǒng)的兩個部分(即接收機與天線)所共同決定的,而天線的特性又直接影響著接收機,進而影響整個接收系統(tǒng)的特性。

另外,汽車天線的位置與結(jié)構(gòu)亦決定其接收特性,長期以來,各式各樣的桿狀抑或鞭狀天線一直是汽車天線的主要結(jié)構(gòu),其中的原因是這種天線的結(jié)構(gòu)及其安裝相對簡單,而且,其接收特性亦較佳;現(xiàn)代汽車的基本結(jié)構(gòu)大都采用鋼材料,而利用金屬材料對電磁波的反射可以設(shè)計出尺寸減半而接收特性幾無改變的桿狀天線;不過,這類天線通常都以直立或傾斜式位于汽車頂部、前部或后部,所以,對于汽車的空氣動力學(xué)性能以及美觀會有影響;僅管汽車的尺寸遠大于手機等行動性電子產(chǎn)品,然而,考慮到汽車的高速運動性與美感,其實并沒有太多位置供設(shè)計天線使用,這的確是對射頻工程師的一大挑戰(zhàn)。

20世紀(jì)中期開始,半導(dǎo)體技術(shù)迅速發(fā)展,射頻工程師將晶體管放大器與微型計算機引入汽車天線的系統(tǒng)設(shè)計中,這一劃時代的突破使得汽車天線小型化與隱形化成為可能,從此,汽車天線逐步融入汽車外型結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計過程中。

由于汽車的運動性,其對外的無線系統(tǒng)所接收到的訊號具有衰落特性,即訊號的強度是無規(guī)則隨機變化的,因此,很難設(shè)計單一天線以符合各種不同的接收環(huán)境與條件的苛刻要求,訊號的衰落特性是不可避免的;于是,射頻工程師從系統(tǒng)角度利用分集技術(shù)設(shè)計多天線的接收系統(tǒng),即各個天線相對獨立地接收衰落訊號,中心處理器對這些訊號進行特定的處理,從而減小衰落對整個接收系統(tǒng)的影響,保證整體系統(tǒng)接收質(zhì)量在衰落環(huán)境中的一致性。

隨著車載信息娛樂功能的增加,接收系統(tǒng)亦趨于更復(fù)雜,這意味著系統(tǒng)的研發(fā)將需要更全面周密的分析與協(xié)調(diào)。

智能汽車長期征程:自動駕駛模式

行車安全性一直都是汽車制造商首要關(guān)注的問題,與交通相關(guān)的各國政府部門更是制訂了一系列的法規(guī)用以協(xié)調(diào)處理日常所發(fā)生的交通事故以及任何已注冊車輛內(nèi)部的技術(shù)隱患。

大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,多數(shù)交通事故和傷亡都是由人為錯誤而引起的,因此,為了有效降低事故發(fā)生率,汽車制造商研制出各種輔助駕駛裝置,例如車載導(dǎo)航、自適應(yīng)巡航控制、行人防撞保護警示、車載通訊……

從另外的角度來分析,多數(shù)交通事故都是由于至少兩輛車的相互碰撞所造成的。試想造成事故的兩輛車上都裝有使用某種技術(shù)的裝置,藉由這種技術(shù)使得這兩輛車得以相互聯(lián)系,在可能出現(xiàn)碰撞之前及時做出相互避讓抑或煞車的動作,這兩輛車便不再會碰到一起。

上述這種技術(shù)是車載通訊的一種,即車輛間通訊(V2V,C2C),它基于IEEE 802.11p技術(shù),與日常應(yīng)用的WiFi技術(shù)非常相似;可以想象,一旦所有車輛都使用這種技術(shù),便可實現(xiàn)車與車之間的互聯(lián)互通,使車輛之間的碰撞機率得以大幅降低,從而真正達到安全行車并且行車安全。

關(guān)鍵詞:儀器儀表 測試測量 射頻技術(shù)    瀏覽量:580

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