遠程信息處理及車聯網系統車載天線的分析研究

越來越多的車輛通過與道路基礎設施協作來減少交通事故，這種協作系統被稱之為車輛-基礎設施協作系統。為防止車輛-基礎設施在傳遞信息過程中受到行人與車輛通信的干擾而產生誤判，該系統可提供特定的天線頻率，預設固定的通信頻段（720MHz）。該頻段下，移動電話等通信設備將被屏蔽，只可以進行車輛-基礎設施的通信。

車輛-基礎設施通信時，安裝在車頂的車載天線是首選通信媒介。車載天線結構上有縮短型、1/4波長、中部加感型、5/8波長、雙1/2波長等形式的天線，理論上它們的效率依次增加，同樣工作頻段的天線長度也依次增加。然而，由于車輛本身高度有限度，加之過長的天線在車輛高速行駛時形成風阻，以及過橋洞、進入地下車庫等障礙問題，所以車載天線長度受到限制，必須通過耦合集成技術來減少天線元件。本文開發的車載天線原型采用新型復合左右手傳輸線，以減少遠程信息處理系統中的天線元件。左右手傳輸線的能耗較低、帶寬較寬。應用這種傳輸線可以使天線尺寸變小。

通過仿真分析及實車試驗對比了傳統車載天線性能以及采用復合左右手傳輸線的新型車載天線性能。仿真結果表明，采用復合左右手傳輸線的車載天線噪聲干擾為16.4dB，與傳統天線噪聲相比降低了4.7dB；車載天線的帶寬為715MHz，相比傳統天線增加了35MHz。此外，新型天線功率損耗也相對較低。試驗表明，車載天線及其散熱器的安裝位置會影響對天線性能。未來將進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