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2021年09月09日 | 车联时代，汽车天线的可靠性如何保障？
2021-09-09 来源：盖世汽车
早期，天线对于汽车而言主要是接收外界信号，同步释放汽车外壳积累的静电，以保护乘客安全。而今，随着5G商用化和车联时代的到来，车辆外部信号越来越复杂，天线的需求量不断增加，性能要求亦越来越高。在此背景下，如何保障天线的性能变得极为重要。当中，测试环节的作用再度被拔高。
汽车天线的演进及变化
纵观汽车天线的发展，经历了从简单到复杂，从少到多，从醒目到隐形的过程。
早期的汽车天线主要用来接收收音机信号。后来，随着汽车导航系统、卫星广播、ETC的出现，天线的多功能化需求越来越多。
现今，随着下一代高级驾驶辅助系统的出现和车载信息娱乐设备的日益普及，车辆正在使用大量的无线技术来实现车对车（V2V）车对基础设施（V2I）和车对网（V2N）的连接，这当中包括Wi-Fi（用于车载热点）、蓝牙、3G/LTE蜂窝、5G以及GNSS定位等，天线的功能增加，数量也随之增长。据介绍，目前一辆车中，多者有20多个天线分布在各个部位。
除了数量和功能增多外，天线的形状也发生了较大变化。早期的天线为柱杆形，多安装于车顶。后来随着消费者越来越注重车体外形设计和颜色匹配度，短杆型和鳍型天线诞生。现今，天线的设计倾向于集成化，隐藏型天线已成主流。隐藏型天线因完全被隐藏在车体的内部而得名，它可以安装在车顶，行李箱盖，扰流板和保险杠等部位。
天线的变化给相关行业带来了新的机遇。有相关机构指出，2019年全球汽车天线模块市场规模达到了119亿元，预计2026年将达到142亿元,年复合增长率(CAGR)为2.5%。不过挑战也同时存在，尤其是前期测试方面，难度不断加大。
新形势下的车载天线测试挑战
对于新的技术趋势下车载天线面临的挑战，MVG亚太区技术总监Mathieu Mercier在接收盖世汽车采访时表示，汽车天线测试目前主要有两大核心难点：
第一个难点是天线布局位置的不确定性，放在不同位置会有不同的性能。“对于此，我们会在前期一些验证工作中把天线放在车的不同位置，看看区别有多大，最终讨论如何解决这种区别的问题。”Mathieu Mercier说到。
不仅如此，Mathieu Mercier还表示，除了布局的不确定性外，现今天线的布局隐藏性亦给测试工作带来很大难度，因为在外观看不到的情况下，没有办法对天线进行完成和准确的测试。
第二个难点在于通信协议不断增加，不同的天线测试协议会使天线测试需求有所变化。“关于汽车协议，我们已经做了很多准备工作，即便是在未来有新的协议出现，MVG都可以比较灵活地面对况。”
除了Mathieu Mercier先生提到的以上两点外，一位业内人士补充指出，新能源汽车由于其需要电力驱动的特点，与天线极易发生电磁干扰，这是需要天线测试时需要注意的一点。
测试解决方案
作为全球无线连接测试专家，MVG依据其多年实践经验，针对目前汽车产业发展趋势，从产品开发、设计和安置的所有阶段，提供专门的独立天线测试、空中（OTA）测量解决方案和模拟软件。
■ 联网汽车测量
MVG根据联网车辆中无线通信可能性的发展提出了新的测试方法，以支持新的驾驶体验的出现，提高用户的安全性并接受联网移动的生活方式。
■ 全规模的车辆测量
在自由空间条件下测量全尺寸车辆，以实现真实可靠的测量。MVG开发了市场领先的测量系统和先进的后处理软件，用于全尺寸车辆测试和模拟真实世界的复杂通信条件。
■ OTA测试解决方案
OTA测试是未来天线领域一个新的增长点。MVG公司在这部分已经开始提前布局，此外，在MIMO测试方面也在提供一些现有系统中考虑未来升级的可能性。
近日，MVG推出了多探头测量系统SG 3000M。SG 3000M专为全尺寸汽车天线测量和OTA测试而设计，可将现有吸波暗室升级为用于互联车辆的天线测量和OTA测试设备。SG 3000M的MV-Scan多探头技术和嵌入式过采样功能可确保准确、高效的天线测量。其宽频带覆盖范围从200MHz到10GHz，能够支持开发汽车连接性大多数现有的端到端测试协议。
MVG SG 3000M
■ 防碰撞雷达测试
为了确保有条件的自动化或实现完全自动化（3至5级），高级驾驶辅助系统（ADAS）使用了许多传感器，包括达到短、中、长距离的雷达（无线电探测和测距）。防碰撞雷达子系统用于定位和估计视线内和非视线（NLOS）内物体的速度和方向，是安全关键应用中的关键组成部分。因此，在产品开发阶段对车辆雷达传感器进行组件级测试是非常重要的，一旦雷达传感器在车辆无线通信系统中运行，就必须在系统级进行测试。
MVG在实施测试环境和安静区方面的经验使我们能够提供汽车雷达测试系统、试验室和控制软件，特别是在汽车雷达传感器的精度方面。
■ 汽车子系统测试
将汽车子系统测试与数值建模工具相结合，可以在性能优化和天线放置阶段节省宝贵的时间。汽车子系统的测量在很多情况下不需要大型测量设备。通过紧凑的便携式测量系统，近场测量范围可用于对进行模拟的平台附近的汽车子系统进行准确和有效的测量。这些紧凑的解决方案配有Insight--世界上唯一能够从测量的近场或远场数据中计算出被测天线上真实的电磁电流分布和极端近场的软件，然后可以集成到仿真软件中，分析其在安装到汽车上后的表现。
由此来看，尽管挑战重重，但解决方案也在不断推陈出新。在上下游厂家的共同努力下，汽车天线的市场潜力将会迎来新的释放。
史海拾趣
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