远程信息处理及车联网系统车载天线的分析研究

越来越多的车辆通过与道路基础设施协作来减少交通事故，这种协作系统被称之为车辆-基础设施协作系统。为防止车辆-基础设施在传递信息过程中受到行人与车辆通信的干扰而产生误判，该系统可提供特定的天线频率，预设固定的通信频段（720MHz）。该频段下，移动电话等通信设备将被屏蔽，只可以进行车辆-基础设施的通信。

车辆-基础设施通信时，安装在车顶的车载天线是首选通信媒介。车载天线结构上有缩短型、1/4波长、中部加感型、5/8波长、双1/2波长等形式的天线，理论上它们的效率依次增加，同样工作频段的天线长度也依次增加。然而，由于车辆本身高度有限度，加之过长的天线在车辆高速行驶时形成风阻，以及过桥洞、进入地下车库等障碍问题，所以车载天线长度受到限制，必须通过耦合集成技术来减少天线元件。本文开发的车载天线原型采用新型复合左右手传输线，以减少远程信息处理系统中的天线元件。左右手传输线的能耗较低、带宽较宽。应用这种传输线可以使天线尺寸变小。

通过仿真分析及实车试验对比了传统车载天线性能以及采用复合左右手传输线的新型车载天线性能。仿真结果表明，采用复合左右手传输线的车载天线噪声干扰为16.4dB，与传统天线噪声相比降低了4.7dB；车载天线的带宽为715MHz，相比传统天线增加了35MHz。此外，新型天线功率损耗也相对较低。试验表明，车载天线及其散热器的安装位置会影响对天线性能。未来将进一步研究车载天线及其散热器安装位置。

Takuma Sawaya et al. Antennas and Propagation (ISAP), 2012 International Symposium on Oct. 29 2012-Nov.2 2012.

编译：贺蓉