技术讲堂｜系统认识汽车天线的关键指标
来源：汽车电子网    发布时间：2020/04/10   浏览：()次

华信天线多模车载天线系列

无论是发射天线、还是接收天线，它们都是在一定的频率范围内工作。通常，在中心频率工作时，天线所能传输的功率最大。而偏离中心频率时，天线所能传输的功率将减小。因此天线性能的差异性也表现在工作频带宽度内的各个频率点。而在相同的指标要求下，工作频带越宽，天线的设计难度将越大。

车载天线测试频段

天线辐射方向图

在方向图主瓣范围内，相对最大辐射方向功率密度下降至一半时的角域宽度，也叫3dB波束宽度。水平面的半功率波束宽度叫水平面波束宽度，垂直面的半功率波束宽度叫垂直波束宽度。

3dB波束宽度

天线增益原理示意

天线增益，主要用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力。天线增益的提高，可以增大辐射覆盖的距离，但同时也会压窄波束宽度，导致覆盖的均匀性变差。因此，我们在设计天线时，须对两者进行权衡。

前后比指标越差，后向辐射就越大，对该天线后面的覆盖的范围造成干扰的可能性就越大。对于GNSS天线，前后比差，将会导致天线的抗多径性能下降，从而影响GNSS天线的定位精度。

前后比

电磁波的极化是指电场方向随时间的变化状况，天线的极化是用电场强度矢量末端运动轨迹在与其传播方向垂直的平面内的投影所形成的图形描述，圆形叫圆极化，直线叫线极化。

无线电波空间传播示意

线极化：电场矢量沿着一条线做往复运动。线极化分为水平极化和垂直极化。在其最大辐射方向上，电磁波的电场矢量垂直于地面时，称为垂直极，平行于地面时，称为水平极化。

圆极化：电场矢量的大小不变，其末端做圆周运动。分为左旋圆极化和右旋圆极化。

椭圆极化：电场矢量大小随时间变化，其末端运动的轨迹是椭圆。分为左旋椭圆极化和右旋椭圆极化。线极化和圆极化是椭圆极化的两种特殊情况。椭圆的长轴2A和短轴2B之比称之为轴比AR(AxialRatio)。

轴比代表天线圆极化的纯度，轴比不大于3dB的带宽，定义为天线的圆极化带宽。它是衡量整机对不同方向的信号增益差异性的重要指标。

天线在微波暗室中测试各项参数

电压驻波比（VSWR）为传输线上的电压最大值与电压最小值之比。当天线端口没有反射时，就是理想匹配，驻波比为1。当天线端口全反射时，驻波比为无穷大。

汽车V2X 技术的实现，要求无线连接的超快响应及可靠性，而这又取决于敏捷和高端精密的汽车天线，汽车天线的性能很大程度上会受到安装位置环境的影响。在即将到来的 V2X 时代，汽车天线关键测试工作面临着两大挑战，一是确认安装在车辆上的天线可在参考环境中工作；二是提供创建虚拟测试环境的可能性，并模拟整辆汽车如何与复杂环境中的其他汽车进行互动。