初看起来,射频技能与轿车技能没有太多联络。一个是信号的发射与接纳,另一个则是动力传递与速度进步。不过,跟着经济的开展,以及人们关于日子观念的改动,首先是轿车开端逐渐进入每一个家庭,人们关于轿车的依赖性越来越高;进一步地,人们除了关于轿车的机动特性及节能防污提出各种不同的要求之外,关于轿车驾驭的舒适性与安全性,以及轿车自身的多功用性亦在广泛的层面上提出需求并寻觅解决方案。
早在上个世纪中期,电子技能已在轿车这个传统职业找到了多方位的运用。跟着播送与电视等信息文娱的遍及,加之电磁兼容问题的重要性,射频技能在轿车这个小而全的子体系里开端扮演着无足轻重的人物。
电磁兼容性几乎是安全可靠的代名詞
咱们先来看一下电磁兼容问题中与射频技能密切相关的搅扰源。轿车内部最强的电磁搅扰源是焚烧体系,其产生的电磁信号具有极短高能脉冲的特色,因而,这种搅扰不只强度高,而且触及的频率规模十分宽;尽管混合动力轿车技能已有极大的开展,有关其电力动力部分与已有的动力体系之间的彼此影响仍然需求进行深化的研讨,CISPR规范将逐渐宣布相应的规范。
此外,一般车内都设备各种电机,如雨刷器,电扇,发电机等等,这类设备因为机电能量之间的转化或多或少地都会产生搅扰信号;一切这些搅扰信号或许藉由车内的各种布线以有线的办法传到车内的其他部分,亦有或许以无线的办法在车内辐射。因为轿车结构的多样性与杂乱性,给剖析这些搅扰信号详细的传达办法带来了相当大的困难,一般只能藉由实践量测对其进行剖析;此外,各种车内操控器与监测器一般都运用数字电路,尽管这类电路有其固有的信号特性,但根据上述相同的原因,一般也要藉由实践量测,不然仍旧很难对其所或许产生的搅扰影响进行翔实的剖析;不只如此,播送与电视信号、各种信息及文娱电子设备所运用的无线电波等等,亦都是潜在的搅扰源。
从射频技能视点来说,上述各种辐射所产生的搅扰信号可延伸至几百兆赫兹(MHz)乃至更高的频率规模,一旦其强度到达必定数值,就有或许对其他电子设备的正常运作形成负面影响;因而,量测及约束搅扰信号是轿车电子技能中的重要一环。
量测搅扰信号可依办法与环境分为:定性检测与除错,预测验,预认证测验,及认证测验;而且,所运用的量测仪器也不尽相同;与此相关的国际规范以及各大轿车制作公司所制定的规范可作为量测的根底,除了量测及约束搅扰信号,进步轿车电子设备的抗搅扰才能亦是不容忽视的。
天线无疑与车载资讯文娱密不可分
信息与文娱一向是人们日子中不可或缺的部分,特别是在现阶段经济与技能高度生长的社会环境,车载信息文娱已逐渐成为”日子必需品”,上个世纪三十年代初,跟着电台播送的逐渐遍及,收音机即已进入轿车范畴,人们在行车中能够持续了解把握各种社会活动,如政治、经济、人文、科技、趣闻…等等,与此同时,射频工程师亦开端讨论怎么不断改进车载接纳体系的功用,时至今日,进步车载收音机关于播送信号的接纳质量仍旧是射频技能研讨的课题之一。
在很多的轿车电子设备中,车载收音机并非仅有的射频接纳设备,从射频工程师的视点,完好的接纳设备是由接纳机与天线一同组成的接纳体系,射频信号的接纳质量是由这一接纳体系的两个部分(即接纳机与天线)所一同决议的,而天线的特性又直接影响着接纳机,然后影响整个接纳体系的特性。
再者,轿车天线的方位与结构亦决议其接纳特性,长时间以来,林林总总的杆状抑或鞭状天线一向是轿车天线的首要结构,其间的原因是这种天线的结构及其设备相对简略,而且,其接纳特性亦较佳;现代轿车的根本结构大都选用钢资料,而运用金属资料对电磁波的反射能够规划出尺度折半而接纳特性几无改动的杆状天线;不过,这类天线一般都以直立或歪斜式坐落轿车顶部、前部或后部,所以,关于轿车的空气动力学功用以及漂亮会有影响;仅管轿车的尺度远大于手机等举动性电子产品,但是,考虑到轿车的高速运动性与美感,其实并没有太多方位供规划天线运用,这的确是对射频工程师的一大应战。
从上个世纪中期开端,半导体技能迅速开展,射频工程师将晶体管放大器与微型计算机引进轿车天线的体系规划中,这一划时代的打破使得轿车天线小型化与隐形化成为或许,从此,轿车天线逐渐融入轿车外型结构的全体规划过程中。
因为轿车的运动性,其对外的无线体系所接纳到的信号具有式微特性,即信号的强度是无规则随机改变的,因而,很难规划单一天线以契合各种不同的接纳环境与条件的严苛要求,信号的式微特性是不可避免的;所以,射频工程师从体系视点运用分集技能规划多天线的接纳体系,即各个天线相对独登时接纳式微信号,中心处理器对这些信号进行特定的处理,然后减小式微对整个接纳体系的影响,确保全体体系接纳质量在式微环境中的一致性。
跟着车载信息文娱功用的添加,接纳体系亦趋于更杂乱,这意味着体系的研制将需求更全面缜密的剖析与和谐。
自动驾驭形式是智能轿车的长时间方针
行车安全性一向都是轿车制作商首要重视的问题,与交通相关的各国政府部门更是制定了一系列的法规用以和谐处理日常所产生的交通事端以及任何已注册车辆内部的技能危险。
很多统计数据显现,大都交通事端和伤亡都是由人为过错而引起的,因而,为了有用下降事端产生率,轿车制作商研制出各种辅佐驾驭设备,例如车载导航、自适应巡航操控、行人防撞维护警示、车载通讯……等等。
从别的的视点来剖析,大都交通事端都是因为至少两辆车的彼此磕碰所形成的。试想形成事端的两辆车上都装有运用某种技能的设备,藉由这种技能使得这两辆车得以彼此联络,在或许呈现磕碰之前及时做出彼此躲避抑或煞车的动作,这两辆车便不再见碰到一同。
上述这种技能是车载通讯的一种,即车辆间通讯(V2V,C2C),它根据IEEE 802.11p技能,与日常运用的WiFi技能十分类似;能够幻想,一旦一切车辆都运用这种技能,便可完成车与车之间的互联互通,使车辆之间的磕碰机率得以大幅下降,然后真实到达安全行车而且行车安全。
更进一步的技能是车辆与一切参加运用路途的行人、车辆、以及各种设备之间的互联互通(Vehicle-to-X,Car-to-X),即车联网技能(IOV),这将是一个智能型的、交互式的交通运输归纳办理操控体系(ITS);这一技能的完成将意味着人类的愿望驾驭自动化成为实际。
从射频工程师的视点来看,体系中的关键性参数之一是通讯链路中的式微特性。如上文所述,运动中的接纳体系的规划十分杂乱,全面而缜密的剖析与和谐是确保体系接纳质量的最佳途径。
定论
跟着车载资通讯体系的市场需求的日趋微弱,各国政府现已做出了相应的方针与方案,各大轿车制作商以及相关配件制作公司更是活跃赶紧配套产品的研制与出产;本文仅从射频工程师的视点讨论这一触及全球性的行车安全问题中的相关技能运用。