廠商們需要的天線數(shù)量出現(xiàn)了幾何級的增長。汽車制造商瘋狂做加法,但對于一些較為傳統(tǒng)的功能,它們卻又不舍得砍掉。
到底需要多少天線才能讓一輛汽車擁有安全可靠的自動駕駛能力?
這可不是個笑話,愛爾蘭天線技術(shù)供應(yīng)商Taoglas 認為,在接入5G 網(wǎng)絡(luò)的情況下,下一代聯(lián)網(wǎng)汽車至少需要18 條天線。Taoglas 成立于2007 年,它是工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域天線技術(shù)的領(lǐng)導者,目前公司一半的業(yè)務(wù)都來自交通領(lǐng)域,產(chǎn)品主要被在卡車、大巴和汽車等車輛上。
即使沒有5G 網(wǎng)絡(luò),汽車制造商設(shè)計的聯(lián)網(wǎng)汽車也搭載了多種不同網(wǎng)絡(luò)連接方式的天線,包括蜂窩網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi,用于導航的GPS,緊急呼叫系統(tǒng),衛(wèi)星廣播以及AM/FM,倒車雷達,藍牙,DSRC以及V2V/V2X應(yīng)用。
前不久,Taoglas 推出了名為Axiom 的參考設(shè)計,它是一款緊湊型的多天線(9 天線)解決方案。
注:Axiom 9合1多天線參考設(shè)計
天線越多越好
OEM 商們近些年來對網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)的需求有什么變化?
Taoglas 公司CEO Dermot O’Shea 回答得簡潔干脆:廠商們需要的天線數(shù)量出現(xiàn)了幾何級的增長。汽車制造商瘋狂做加法,但對于一些較為傳統(tǒng)的功能,它們卻又不舍得砍掉。
舉例來說,現(xiàn)在基本上沒人使用車上的AM/FM 功能,因為大家都轉(zhuǎn)向了網(wǎng)絡(luò)電臺或衛(wèi)星廣播,但這項功能依舊會保留在車輛配置清單中。
雖然天線需求量變大了是好事,但也給供應(yīng)商們帶來了巨大的挑戰(zhàn),因為它們的解決方案必須保持苗條“身材”,同時天線模組的安裝難度還要不斷降低,價格也得足夠?qū)嵒荨W钪匾氖牵炀€陣列在性能上“必須足夠強悍”。
市場研究公司IHS Markit 車載電子部門首席分析師Luca De Ambroggi 同意這一觀點。“從五年前開始,‘聯(lián)網(wǎng)能力’在車輛上扮演的角色突然發(fā)生了變化,因為車輛需要的嵌入式解決方案和技術(shù)變得越來越多。”他解釋。“手機不再是車輛聯(lián)網(wǎng)的中樞,汽車自己成了一座行走的信號塔。”
De Ambroggi 指出,這些網(wǎng)絡(luò)連接解決方案的裝車率會越來越高。“它們不只是高端車型的標配,還會逐漸進入中低端的車型。”
De Ambroggi 認為,這一普及化過程是由多種因素推動的,其中就包括元器件成本降低和芯片集成度提高。同時,汽車制造商正在經(jīng)歷功能升級,它要從簡單的信息娛樂功能(如熱點和手機藍牙配對等)升級到更為復雜的系統(tǒng)(如車輛OTA 升級和在線診斷等)。此外,在不久的將來,V2V 和V2X 等技術(shù)的應(yīng)用和AI 采集數(shù)據(jù)的需求也會推動此類產(chǎn)品的普及。
O’Shea 認為,汽車OEM 商和一級零部件供應(yīng)商過去在網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)領(lǐng)域沒有豐厚的積累,現(xiàn)在智能駕駛的到來正在迫使他們“抓緊補課”。
汽車用到的天線和智能手機有什么不同?
既然智能手機那么小的設(shè)備已經(jīng)能整合進多天線系統(tǒng)了,把它放進那么大的汽車里有什么難的呢?
你別說,還真沒那么容易。O’Shea 指出,首先車載天線的安全標準更高,它需要經(jīng)受住溫度和震動的長期考驗,而智能手機的安全標準要低得多,畢竟誰的手機也不會被放在太陽下暴曬或長期停在雪地。
其次,現(xiàn)在的汽車已經(jīng)不是簡單的鐵皮車了,這就意味著天線可以由早年車頂?shù)?ldquo;鯊魚鰭”縮進車內(nèi)。因此,天線供應(yīng)商們不能只做萬金油型的解決方案,它們需要根據(jù)車頂?shù)幕《葘μ炀€模組進行調(diào)整,此外有的廠商還要將天線模組安裝在外后視鏡、后備箱、保險杠甚至儀表盤里,這就加大了天線供應(yīng)商們的開發(fā)難度。
“自動駕駛時代對車載天線性能和可靠性的要求就更高了,畢竟一旦斷了連接,車輛的安全功能可能就會受影響。”De Ambroggi 補充道。除了上述問題,“氣溫、惡劣的環(huán)境和電磁兼容性等問題也需要解決。”
De Ambroggi 表示:“假設(shè)我們將天線安在車輛頂棚里,它們就必須經(jīng)受105 C°的高溫。此外,震動和電磁干擾等也是天線的大敵。最重要的是,車輛會處在不斷的移動中,一旦速度快起來,天線接收或發(fā)送信號的能力就會減弱。”
“如何以足夠有競爭力的成本造出高效的天線并將它們?nèi)M一個緊湊的空間中是汽車制造商射頻團隊的第一要務(wù)。”O’Shea 總結(jié)道。
這就是Axiom 誕生的原因,制造商可以拿它當參考設(shè)計,根據(jù)自己的需要設(shè)計出相應(yīng)的多天線陣列。這樣的解決方案有一大優(yōu)勢,那就是可以幫廠商節(jié)省幾個月的測試時間。
(原文發(fā)表于EETimes,參考原文:Autonomous Cars Tackle Antenna Glut)