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雷鋒網(wǎng)注：Taoglas的部分產(chǎn)品展示
到底需要多少天線才能讓一輛汽車擁有安全可靠的自動駕駛能力？
這可不是個(gè)笑話，愛爾蘭天線技術(shù)供應(yīng)商 Taoglas 認(rèn)為，在接入 5G 網(wǎng)絡(luò)的情況下，下一代聯(lián)網(wǎng)汽車至少需要 18 條天線。Taoglas 成立于 2007 年，它是工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域天線技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，目前公司一半的業(yè)務(wù)都來自交通領(lǐng)域，產(chǎn)品主要被在卡車、大巴和汽車等車輛上。
即使沒有 5G 網(wǎng)絡(luò)，汽車制造商設(shè)計(jì)的聯(lián)網(wǎng)汽車也搭載了多種不同網(wǎng)絡(luò)連接方式的天線，包括蜂窩網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi，用于導(dǎo)航的 GPS，緊急呼叫系統(tǒng)，衛(wèi)星廣播以及AM/FM，倒車?yán)走_(dá)，藍(lán)牙，DSRC以及V2V/V2X應(yīng)用。
前不久，Taoglas 推出了名為 Axiom 的參考設(shè)計(jì)，它是一款緊湊型的多天線（9 天線）解決方案。
雷鋒網(wǎng)注：Axiom 9合1多天線參考設(shè)計(jì)
天線越多越好
OEM 商們近些年來對網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)的需求有什么變化？
Taoglas 公司 CEO Dermot O’Shea 回答得簡潔干脆：廠商們需要的天線數(shù)量出現(xiàn)了幾何級的增長。汽車制造商瘋狂做加法，但對于一些較為傳統(tǒng)的功能，它們卻又不舍得砍掉。
舉例來說，現(xiàn)在基本上沒人使用車上的 AM/FM 功能，因?yàn)榇蠹叶嫁D(zhuǎn)向了網(wǎng)絡(luò)電臺或衛(wèi)星廣播，但這項(xiàng)功能依舊會保留在車輛配置清單中。
雖然天線需求量變大了是好事，但也給供應(yīng)商們帶來了巨大的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗鼈兊慕鉀Q方案必須保持苗條“身材”，同時(shí)天線模組的安裝難度還要不斷降低，價(jià)格也得足夠?qū)嵒?。最重要的是，天線陣列在性能上“必須足夠強(qiáng)悍”。
市場研究公司 IHS Markit 車載電子部門首席分析師 Luca De Ambroggi 同意這一觀點(diǎn)?！皬奈迥昵伴_始，‘聯(lián)網(wǎng)能力’在車輛上扮演的角色突然發(fā)生了變化，因?yàn)檐囕v需要的嵌入式解決方案和技術(shù)變得越來越多。”他解釋?！笆謾C(jī)不再是車輛聯(lián)網(wǎng)的中樞，汽車自己成了一座行走的信號塔?！?br/>
De Ambroggi 指出，這些網(wǎng)絡(luò)連接解決方案的裝車率會越來越高?！八鼈儾恢皇歉叨塑囆偷臉?biāo)配，還會逐漸進(jìn)入中低端的車型?！?/p>
De Ambroggi 認(rèn)為，這一普及化過程是由多種因素推動的，其中就包括元器件成本降低和芯片集成度提高。同時(shí)，汽車制造商正在經(jīng)歷功能升級，它要從簡單的信息娛樂功能（如熱點(diǎn)和手機(jī)藍(lán)牙配對等）升級到更為復(fù)雜的系統(tǒng)（如車輛 OTA 升級和在線診斷等）。此外，在不久的將來，V2V 和 V2X 等技術(shù)的應(yīng)用和 AI 采集數(shù)據(jù)的需求也會推動此類產(chǎn)品的普及。
O’Shea 認(rèn)為，汽車 OEM 商和一級零部件供應(yīng)商過去在網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)領(lǐng)域沒有豐厚的積累，現(xiàn)在智能駕駛的到來正在迫使他們“抓緊補(bǔ)課”。
既然智能手機(jī)那么小的設(shè)備已經(jīng)能整合進(jìn)多天線系統(tǒng)了，把它放進(jìn)那么大的汽車?yán)镉惺裁措y的呢？
你別說，還真么那么容易。O’Shea 指出，首先車載天線的安全標(biāo)準(zhǔn)更高，它需要經(jīng)受住溫度和震動的長期考驗(yàn)，而智能手機(jī)的安全標(biāo)準(zhǔn)要低得多，畢竟誰的手機(jī)也不會被放在太陽下暴曬或長期停在雪地。
其次，現(xiàn)在的汽車已經(jīng)不是簡單的鐵皮車了，這就意味著天線可以由早年車頂?shù)摹磅忯~鰭”縮進(jìn)車內(nèi)。因此，天線供應(yīng)商們不能只做萬金油型的解決方案，它們需要根據(jù)車頂?shù)幕《葘μ炀€模組進(jìn)行調(diào)整，此外有的廠商還要將天線模組安裝在外后視鏡、后備箱、保險(xiǎn)杠甚至儀表盤里，這就加大了天線供應(yīng)商們的開發(fā)難度。
“自動駕駛時(shí)代對車載天線性能和可靠性的要求就更高了，畢竟一旦斷了連接，車輛的安全功能可能就會受影響?！盌e Ambroggi 補(bǔ)充道。除了上述問題，“氣溫、惡劣的環(huán)境和電磁兼容性等問題也需要解決?！?/p>
De Ambroggi 表示：“假設(shè)我們將天線安在車輛頂棚里，它們就必須經(jīng)受 105 C°的高溫。此外，震動和電磁干擾等也是天線的大敵。最重要的是，車輛會處在不斷的移動中，一旦速度快起來，天線接收或發(fā)送信號的能力就會減弱?！?/p>
“如何以足夠有競爭力的成本造出高效的天線并將它們?nèi)M(jìn)一個(gè)緊湊的空間中是汽車制造商射頻團(tuán)隊(duì)的第一要務(wù)?！監(jiān)’Shea 總結(jié)道。
這就是 Axiom 誕生的原因，制造商可以拿它當(dāng)參考設(shè)計(jì)，根據(jù)自己的需要設(shè)計(jì)出相應(yīng)的多天線陣列。這樣的解決方案有一大優(yōu)勢，那就是可以幫廠商節(jié)省幾個(gè)月的測試時(shí)間。
De Ambroggi 指出，Taoglas 的技術(shù)更偏向“固定的、被動的”天線，而市場需要的是新型的“智能天線”，即采用芯片的方式集成不同類型的天線，在需要時(shí)可以調(diào)用。
O’Shea 則表示：“Taoglas 的天線用途多樣，可以是被動式，也可以是主動式。到底提供什么樣的天線，取決于汽車廠商的項(xiàng)目需求和我們的合作深度?！?/p>
O’Shea 表示：“在汽車 OEM 領(lǐng)域，Taoglas 不會像 Laird 和 Peiker 那樣參與到電子元件的制造過程中去，我們只是幫助廠商將天線集成進(jìn)汽車或者電子元器件中。當(dāng)然，我們與 Laird 和 Peiker 在此類項(xiàng)目上也有合作?！?br/>
需要注意的一點(diǎn)是，無論天線是否智能，其性能表現(xiàn)只與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)。為了提升天線質(zhì)量，Taoglas 已經(jīng)開發(fā)出了獨(dú)有的電陶瓷材料。這種新材料打造的天線能經(jīng)受嚴(yán)酷的溫度和疲勞測試，同時(shí)在 77 MHz 到 3.7 GHz 的頻段間，它都有穩(wěn)定高效的性能表現(xiàn)。
“我們無法超越物理極限，不過 Taoglas 的新材料可以減少一些干擾?！監(jiān)’Shea 解釋道。眼下，Taoglas 在臺灣的工廠生產(chǎn)自家的天線產(chǎn)品。
許多業(yè)內(nèi)人士將 5G 看作自動駕駛安全性能全面提升的最終要素。
“它們想盡快在自動駕駛汽車上應(yīng)用 5G 技術(shù)，并測試其性能表現(xiàn)，汽車制造商們都胃口頗大，大家都很關(guān)心 5G 連接的可靠性?！監(jiān)’Shea 說道。
不過，5G 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在還沒個(gè)著落呢，因此 Taoglas 的參考設(shè)計(jì)中并沒有為 5G 天線預(yù)留位置。
“關(guān)于 5G，我們現(xiàn)在所了解的只有美國運(yùn)營商會用到的頻段，Verizon 會用到 28 GHz，而 AT&T 則是 39 GHz?！監(jiān)’Shea 說道。
O’Shea 表示，如果 5G 網(wǎng)絡(luò)順利上馬，Taoglas 會用到 MIMO 系統(tǒng)（搭載有天線陣列）。不過，它們現(xiàn)在還不清楚到底要用多少天線才能滿足 5G 網(wǎng)絡(luò)的要求。此外，擁有 5G 通訊能力的車輛在行駛時(shí)如何與基站、交通信號燈等設(shè)備交流也暫時(shí)無解。
“我們至少還得做 2-3 年的測試。”O(jiān)’Shea 補(bǔ)充道。
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