实例分析汽车行驶中的连接射频通信

今天的乘用车，特别是在美国，已成为行驶通信中心。一款典型的通用汽车（GM）包括AM、FM、卫星广播、两台GPS接收机和蜂窝射频。在乘客座位，还可能有蓝牙；另外，以后还会增加用于车辆与车辆和车辆与基础设施间通信的DSRC（专用短程通信，5.9GHz），也可能还有防碰撞雷达，不过这通常是一个单独系统。
　　用于所有这些设备的大多数电子电路都位于“中控台”—司机和前排乘客间那块安装屏幕和主控旋钮的区域。卫星广播、GPS、AM/FM收音机和蜂窝信号都是从外部到达车内，并且必须由天线来捕捉这些信号，然后通过电缆耦合到电子电路。为不使汽车满布天线（这与警车不同），OEM（原始设备制造商）在开发包含多个天线和电路板的多功能模块（内含100多个器部件）。图1是个新近的例子。
　　
　　图1：左图为通用的一款用于2011年款车型的“鲨鱼鳍”天线。右图为安装在2013款GMC Yukon车上的鲨鱼鳍天线。该天线模块安装在挡风玻璃的正上方。（资料来源：通用汽车）
　　图1中的模块包括GPS天线和低噪声放大器（增益》25dB，噪声系数《1dB--黑线）、XM卫星广播天线和低噪声放大器（黄褐色电缆）、以及蜂窝天线（蓝线）。三条端接特殊SMB连接器的同轴电缆安固在一个壳体上以简化安装。3插头连接器与车辆内部的电缆组件配固在一起，它具有锁定功能，以防止振动和温度循环使这些连接器分开。整个同轴电缆长度可达20英尺或以上。一般情况，该电缆类似RG-174。对于2.4GHz的卫星接收机和1.575GHZ的GPS天线，它会引入不小损耗。
　　在模块中心，你可以看到一个头螺栓和一个红色夹子，它们是用来将模块固定在车顶上的。电缆与安装硬件共用一个安装孔，安装孔的直径在20mm左右。因为目前如此多的车辆都采用在车顶安装模块的设计，所以，车顶上的这个孔成为任何进出车辆通信的“紧俏”要道。
　　还有整合了“短FM”天线的模块。它们包括特殊的匹配网络，以允许更短的天线也能与射频馈路实现阻抗匹配，这些设计是完全针对特定车辆平台的。图2是用于2013年款雪佛兰科鲁兹的此类模块的例子。