深圳华信天线｜车载无源天线：如何重构车联网通信生态

随着智能网联汽车与自动驾驶技术的快速发展，车载通信系统已成为现代汽车的核心组成部分。作为信号传输的"神经末梢"，车载天线的设计直接影响车辆与外界的信息交互效率。其中，车载无源天线凭借其结构简单、成本低廉、可靠性高等优势，成为车载通信领域的主流解决方案。本文深圳华信天线小编将介绍车载无源天线的多个内容，为行业从业者与车主提供实用指南。

1、无源天线的定义与分类

无源天线（Passive Antenna）指无需外部电源驱动即可完成电磁波与电信号转换的装置，其核心结构包括辐射体、馈电网络和接地平面。车载无源天线根据频段可分为：

（1）AM/FM广播天线：传统杆状或鲨鱼鳍式设计，工作频段530-1710kHz（AM）及87.5-108MHz（FM）；

（2）GNSS定位天线：采用微带贴片或螺旋结构，覆盖GPS（L1/L2）、北斗（B1/B3）等频段；

（3）蜂窝通信天线：支持2G/3G/4G/5G频段，常见形式为鲨鱼鳍、玻璃集成或隐藏式设计。

2、电磁波辐射机制

无源天线通过调整辐射体的几何形状（如偶极子、单极子、环形）与馈电方式（平衡/非平衡），实现特定频段的谐振。例如，车载AM天线利用长导线（通常0.5-1.5米）延长电长度，增强低频信号接收；而5G毫米波天线则通过阵列化设计提升方向性增益。

3、车载环境下的技术挑战

汽车金属车身对电磁波的屏蔽效应、高速行驶中的多径干扰、以及车体热胀冷缩导致的形变，均会降低天线效率。例如，某实验数据显示，金属车顶天线在80km/h时速下，信号强度衰减可达3-5dB。

1、车载娱乐与信息交互

AM/FM广播天线是车载娱乐系统的基石，其鲨鱼鳍式设计兼顾空气动力学与美学需求。现代车型通过集成多频段天线（如支持DAB+数字广播），实现更高质量的音频传输。

2、智能网联与自动驾驶

（1）V2X通信：支持DSRC或C-V2X协议的5.9GHz频段天线，实现车与车（V2V）、车与基础设施（V2I）的实时通信；

（2）高精度定位：GNSS双频天线结合RTK技术，可将定位误差压缩至厘米级，满足L4级自动驾驶需求；

（3）蜂窝通信：5G MIMO天线阵列通过波束赋形技术，提升车联网数据吞吐量，支持OTA远程升级。

3、应急安全系统

E-CALL紧急呼叫天线需在-40℃至+85℃极端环境下稳定工作，并符合欧盟eCall标准（响应时间≤4秒）。此类天线通常采用冗余设计，确保主备链路无缝切换。

1、天线布局的黄金法则

（1）高度与角度：GNSS天线应远离金属遮挡（如置于车顶中央），且与水平面夹角≤15°以优化卫星可见性；

（2）隔离度设计：蜂窝天线与GNSS天线间距需≥20cm，避免互耦效应导致频偏；

（3）多频段集成：通过双极化或频分复用技术，实现单一天线覆盖多个频段（如2.4GHz Wi-Fi与5.8GHz V2X）。

2、材料与工艺创新

（1）低损耗基材：采用LCP（液晶聚合物）或PTFE（聚四氟乙烯）介质，降低高频信号传输损耗；

（2）3D打印技术：通过拓扑优化设计异形天线结构，提升空间利用率；

（3）表面处理：PVD镀膜工艺可增强天线耐腐蚀性，延长使用寿命至10年以上。

3、仿真与测试验证

（1）静态场强测试：验证不同方位的信号增益；

（2）动态多径测试：模拟隧道、高架桥等复杂场景；

（3）EMC兼容性测试：确保天线辐射不干扰车载电子设备。

1、5G-V2X与智能天面的协同进化

随着5G-A（Advanced）标准推进，车载天线将向更高频段（26/28GHz）与更大带宽演进。可重构智能表面（RIS）技术可通过动态调整反射相位，增强信号覆盖盲区；

2、共形天线与轻量化设计

采用柔性基板与薄膜工艺，实现天线与车体曲面的无缝贴合。例如，某品牌的玻璃车顶集成天线，厚度仅0.3mm，重量较传统方案降低70%；

3、能源自给与绿色通信

结合环境能量采集技术（如太阳能、振动发电），赋予无源天线有限自供电能力，延长关键安全系统的续航时间。

综上所述，从基础信号接收设备到智能网联的核心枢纽，车载无源天线的技术迭代正深刻改变汽车产业格局。未来，随着材料科学、AI算法与通信技术的交叉融合，天线将不再是被动的信号转换器，而是成为车辆感知外界、优化决策的"神经触角"。对于车企而言，掌握天线设计核心能力，将是构建下一代智能汽车竞争力的关键。