车用天线技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

车用天线是汽车电子设备系统的重要组成部分之一。它是构成电磁环境以及预测和实施电磁兼容性的一个重要环节。由于天线是电磁辐射和接收的‘窗口’，是‘前门’耦合的必由‘门户’。因此车用天线技术的发展在EMI/EMC技术发展中起着重要的作用。我国近年来随着经济建设的高速发展，车用天线技术也在高速的发展。

在超宽带天线技术（其比带宽，即最高工作频率与最低工作频率之比不小于10：1）方面的主要进展是：用在叶片形平板单极天线上开园形孔的方法，以改变天线上的电流分布，得到的阻抗带宽超过20：1；对全向单极天线分段加载（电阻和电感并联加载），结合遗传算法进行优化，其阻抗带宽达到18：1。在超宽带天线技术中还实现了对某些频带的‘陷波’，例如：在一个超宽带的双面圆形印刷天线上开圆形槽，其‘陷波’频带上天线的增益下降3.5-5.5dB。tfM安规与电磁兼容网9sf安规与电磁兼容网

在天线的 分析 计算方面，出现了一种近场/远场的统一算法，它是基于任何口面型天线均可分割为很多小的辐射单元，全天线的近场区一般是单元的远场区，利用单元场的可叠加性，可实现近场/远场的通一计算。即仅需改变场点的位置，就可得到由近场—远场的任意位置上的场值。其近场的计算时间大大少于传统的近场法所花的计算时间。

第二节 产品工艺特点或流程

智能天线对于移动通信系统的贡献，在于它能够成倍地提高通信系统的容量，有效地抑制各种干扰、抗衰落、降低成本，并改善通信质量。

1、提高移动通信系统容量

智能天线是通过使天线主波束对准期望用户信号到达方向；旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向而提高了载干比，而载干比决定了系统容量，因此载干比的提高也就意味着系统容量的提高。使用智能天线的小区用户数明显比使用传统全向天线的小区用户数增多。

智能天线和全向天线系统溶量的比较

2、增加基站的覆盖区域

采用智能天线可以增加分集增益，这等效于同时提高了天线阵列的接收灵敏度，或增加了基站发射机的等效各向同性辐射功率(EIRP)。因此在同等发射功率的条件下，基站可以接收到更远的信号。使用智能天线后，小区的覆盖范围可以比原先扩充许多。

能天线和全向天线的小区覆盖范围

3、降低系统干扰

由智能天线的工作原理图可知，信号的接收是有方向性的，能够对接收方向以外的信号进行抑制，有效降低了系统的干扰。

4、降低系统成本

在无线基站设备中，最昂贵的是高功率放大器(HPA)。在同等发射功率的情况下，采甩智能天线的基站能够覆盖更大的区域。因此，在要求同等覆盖的情况下，可以用低功率的放大器代替高功率放大器，从而大大降低成本。此外，还能降低对电源的要求，增加可靠性。

第三节 国内外技术未来发展趋势 分析

近年来无线技术的应用愈来愈广，过去各式各样的实际接线也都期望透过无线而获得去线化，使得天线必须依据各种场合需求而有更合适的变化提升。举例来说，为了更快的传输率，WIFI已经开始使用MIMO（MultIpleInputMultIpleOutput，多组收发天线）技术，MIMO是实现智能型天线所必备的基础，不仅是WIFI，包括WIMAXWIBRO、3G的W－CDMA、CDMA2000也都将MIMO列入后续的预定标准中。

MIMO虽然兴盛，但主要是用于固定式通信，如基地台、HotSpot、至多用在笔记型电脑，然而行动装置、掌上装置本身的体积已相当娇小，很难再放入更多数目的天线，对手持掌上装置而言它们更需要的是微型天线、嵌入式天线。特别是在WPAN、WSAN领域更需要，如ＢluetOOtH、ＺIGＢee、Ｚ－WAｖe、ＲFID等。比较不同的是，MIMO所用的依然是偶极型天线，只是增多天线数目，并运用天线后端的运算比对 分析 而使无线收发有更多的效益。而微型天线则是期望在相同的天线功效上能在物理特性上有更多的设计弹性。

智能型天线

智能型天线有别于过去多半用单一天线进行收发，而是同时动用多组天线来强化收发效果。智能型天线的第一个好处是拓增频宽，倘若1组天线可以传输通量55MｂpS，那么同时用上2组天线理想上就可获得110MｂpS的传输通量，但先决条件是发送与接收端都要同时具备与启用2组天线，以此类推也可以加增第3、第4天线，目前IEEE802.11n的最高定义也是4组，4接收、4发送的4×4组态。

除了简单的增组增通量外，事实上多组天线也可以实现更多以往单组天线所办不到的收发特性，以接收而言，多组天线同时接收，由于各天线有其方位差别，所接收到的信号也不尽相同，然而利用不同天线接收相同信号的些微差异，这个差异透过更后端的数字信号处理器进行比对、 分析 ，如此原本对单组天线而言已经微弱（在传送路径中已经反射、散射性地减弱）到不能辨识的信号，也可透过这种多组接收比对使信号仍有机会再现，进而强化信号的接收性。

此外，智能型天线也可以先向远处的收发端进行一个发波，之后接收发波反射的回应时间而得知受服务端的远近距离，得知距离后便可以依据远近的不同而发送不同功率的传输，A装置较近就发送较低弱的功率，Ｂ装置较远就发送较强的功率，而不是对任何服务装置都发送相同功率，如此反而会增加干扰机会，适传距适功率也是智能型天线特性中的一环，此种技术机制一般称为ＢeAMFOｒMInG。更进一步的，智能型天线也因为天线数的增加而可以有方位性的应用，PHS基地台所用的空分多址（SpACe－DIｖISIOnMultIpleACCeSS，SDMA）即是运用智能型天线技术所实现。

微型天线：平板、槽孔

智能型天线是编码、调变、演算层面的信号技术，而另一个天线技术趋势是微型化，也称微型天线或微带天线，这是为了更合乎手持、掌上装置应用需求而有的新趋势。微型天线多半为平板型（Planar）设计，或同时用上多片平板的阵列平板（Arrayplanar）型，此外也有采行槽孔（Slot）型等设计。

事实上微型天线依然是传统偶极天线，只是为了缩小体积而特别改变外貌，例如变化成圆形、椭圆形、环形、矩形、三角形等，以此让天线更短小轻薄，而天线背后的基板（Substrate）则多是使用FR4的玻璃纤维印刷电路板（PCＢ），以此能更符合电子应用产品的一体性设计。此也称为印刷式天线（PｒInteDAntennA），印刷式天线可以是单偶、双偶、折偶等多种形式。

另外，不与应用电路一体成形，而采用额外附加的微型天线也有贴片式的天线、表面黏着的天线，或者是螺旋状天线。值得留意的是，内嵌作法中近年来愈来愈流行用平面倒F型天线，此种天线具有短路结构，可以让天线的谐振长度从1/2缩减到近1/4，如此可以使天线进一步缩小。

其他技术趋势

除了智能化、微型化设计外，其他的天线设计趋势包括让多个频率波段共用同一组天线、使用更具可弯曲性的的材质，好搭配今日讲究穿戴式、可弯曲式的电子设计、显示器设计。日前日本欧姆龙（OMＲON）公司就将天线背部基板从过往常用的陶瓷改成树脂塑胶，使其具有更佳的天线可弯性。

此外，随着新版的Ｂluetooth与Wirelessusb等无线通信都采用超宽频UWＢ技术后，超宽频所用的天线也逐渐受到重视，超宽频的特性是通跨极大的频率波段带，但功率却相当，类似更偏执的展频作法。目前超宽频用的天线多采行单极设计（也别于偶极），更进一步的区分还有梯状、U状、单极三分馈式、波段槽刻单极式等。另外也有晶片型态的天线，例如积层陶瓷晶片型或平面金属板晶片型等，未来发展皆值得关注。
 

免责申明：本文仅为中经纵横 市场 研究 观点，不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题，敬请来电垂询：4008099707。特此说明。