遠(yuǎn)程信息處理及車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)車載天線的分析研究

越來(lái)越多的車輛通過(guò)與道路基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)作來(lái)減少交通事故，這種協(xié)作系統(tǒng)被稱之為車輛-基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)作系統(tǒng)。為防止車輛-基礎(chǔ)設(shè)施在傳遞信息過(guò)程中受到行人與車輛通信的干擾而產(chǎn)生誤判，該系統(tǒng)可提供特定的天線頻率，預(yù)設(shè)固定的通信頻段（720MHz）。該頻段下，移動(dòng)電話等通信設(shè)備將被屏蔽，只可以進(jìn)行車輛-基礎(chǔ)設(shè)施的通信。

車輛-基礎(chǔ)設(shè)施通信時(shí)，安裝在車頂?shù)能囕d天線是首選通信媒介。車載天線結(jié)構(gòu)上有縮短型、1/4波長(zhǎng)、中部加感型、5/8波長(zhǎng)、雙1/2波長(zhǎng)等形式的天線，理論上它們的效率依次增加，同樣工作頻段的天線長(zhǎng)度也依次增加。然而，由于車輛本身高度有限度，加之過(guò)長(zhǎng)的天線在車輛高速行駛時(shí)形成風(fēng)阻，以及過(guò)橋洞、進(jìn)入地下車庫(kù)等障礙問(wèn)題，所以車載天線長(zhǎng)度受到限制，必須通過(guò)耦合集成技術(shù)來(lái)減少天線元件。本文開(kāi)發(fā)的車載天線原型采用新型復(fù)合左右手傳輸線，以減少遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)中的天線元件。左右手傳輸線的能耗較低、帶寬較寬。應(yīng)用這種傳輸線可以使天線尺寸變小。

通過(guò)仿真分析及實(shí)車試驗(yàn)對(duì)比了傳統(tǒng)車載天線性能以及采用復(fù)合左右手傳輸線的新型車載天線性能。仿真結(jié)果表明，采用復(fù)合左右手傳輸線的車載天線噪聲干擾為16.4dB，與傳統(tǒng)天線噪聲相比降低了4.7dB；車載天線的帶寬為715MHz，相比傳統(tǒng)天線增加了35MHz。此外，新型天線功率損耗也相對(duì)較低。試驗(yàn)表明，車載天線及其散熱器的安裝位置會(huì)影響對(duì)天線性能。未來(lái)將進(jìn)一步研究車載天線及其散熱器安裝位置。

Takuma Sawaya et al. Antennas and Propagation (ISAP), 2012 International Symposium on Oct. 29 2012-Nov.2 2012.

編譯：賀蓉