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车载天线的电磁兼容设计是什么?

2023-01-11 11:21
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汽车是很精妙的物体,内嵌有多种不同的电子设备和元件,但同样也有很严重的电磁兼容问题,所以今天我们来聊聊常见的汽车电子元件,也就是车载天线的电磁兼容问题及设计。

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一般来说,车载电子设备在不断增加,人们对汽车信息系统的要求也不断增加,信息娱乐方面从原来的单一的收音机发展到DVD收音机,MP3,SD卡,GPS导航系统,以及蓝牙(blue tooth)无线通信系统,这些设备的增加对车载天线的要求也越来越高,从单一的AM/FM天线发展到多天线系统。目前中高档车辆基本配备,除了普通收音机天线还有GPS天线,蓝牙天线等。因此,天线设计如今已经成为汽车设计过程中最重要的电磁问题之一。

研究表明天线安装在车上后,受汽车车身的影响,其特性将发生很大改变,因此汽车天线设计中一个很大需求就是分析天线的实际工作状况。不同类型的汽车天线具有不同的运行频率,且被安装在汽车不同位置,以满足特定的功能。汽车金属车身对于每个天线的影响是不一样的。因此,在汽车天线设计阶段,还必须将汽车车身的影响考虑进去,才能准确的获得天线实际工作时的特性。

而天线的电磁兼容,是指天线(天线系统)在共同的电磁环境中,其自身性能既不下降又不影响其它天线性能的一种共存状态 。即某一设备上的天线既不会由于受到处于同一电磁环境中的天线布局、载体和其它天线的影响而遭受不允许的性能降低。

总体上看,天线的电磁兼容设计可以分为三个等级。第一个级别为馈电级。从最简单的一段传输线(同轴、 波导、微带线等)到一般的平衡器、馈电网络。第一级别的兼容技术已经相当成熟,孤元天线设计为第二级。这一级别的主要目标是降低交叉极化和旁瓣电平。第三级为天线系统,包括系统内和系统间。这时必须考虑安装到载体前后天线自身的兼容问题,即受载体上各种天线间、天线与载体环境问存在的相互影响。

天线布局设计是其兼容性的基本内容。布局设计首先是天线自身的仿真与设计,其性能指标以能否满足应用要求为先决条件,但这往往不够。常常会遇到这的情况,单独看一个天线,其各项指标都能合格,一旦配置到载体上,其主要参数将有不同程度的劣化。如果劣化比较严重,则必须对天线进行必要的修改,天线自身无改进余地的情况下,需要对天线的布局重新设计。


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