如何使用FEKO實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車天線的創(chuàng)新設(shè)計

　　智能網(wǎng)聯(lián)汽車——又被稱為“互聯(lián)網(wǎng)汽車”，代表著汽車行業(yè)的未來發(fā)展方向，其設(shè)計思想是利用智能感知和控制，讓乘車旅行更加安全，路線規(guī)劃更加合理，同時引進新一代的互聯(lián)網(wǎng)娛樂系統(tǒng)，讓旅行更加充滿樂趣。根據(jù)中國汽車工程學會（SAEChina）的研究表明，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)（V2X）的廣泛應(yīng)用可使普通道路的交通效率提高30%以上。根據(jù)美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）的官方數(shù)據(jù)顯示，車輛與車輛通信技術(shù)（V2V）能預(yù)知即將發(fā)生的交通事故并對潛在危險發(fā)出實時預(yù)警，它的廣泛應(yīng)用能幫助避免高達81％輕微碰撞事故。未來車聯(lián)網(wǎng)將存在多種通信需求，涉及多種協(xié)議或標準，包括：車輛間通訊的DSRC（一種Wifi升級技術(shù)）或LTE-V標準、定位用的GPS協(xié)議、與互聯(lián)網(wǎng)通信的WiMax或WLAN標準。這些標準或協(xié)議所采用的頻段、抗干擾方式和傳輸距離等各不相同。這就對車聯(lián)網(wǎng)的接收設(shè)備——尤其是車載天線——提出了非常高的要求。然而，現(xiàn)有的車載天線系統(tǒng)已經(jīng)沿用多年，普遍存在頻帶單一、傳輸距離短、抗干擾能力弱和布局復雜等問題，將無法滿足未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車在主動安全、智能規(guī)劃和娛樂方面的需求。因此，開發(fā)新型的車載天線已經(jīng)成為汽車行業(yè)的共識。

　　對于工作于不同頻段的車聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)，采用多個傳統(tǒng)的硬質(zhì)天線既不利于系統(tǒng)的兼容也不利于車體的空間布局。在華東交通大學劉海文教授的指導下，劉凡所在團隊結(jié)合未來車聯(lián)網(wǎng)通信發(fā)展需求，在國內(nèi)外天線小型化技術(shù)、共形天線和多頻帶天線的研究基礎(chǔ)上設(shè)計了一款極具創(chuàng)新價值的新型車載天線——五角星形狀的柔性四頻帶天線。該天線如下圖所示：

　　天線實物機械柔性展示

　　該款天線具備以下重要特點：小型化、抗干擾能力強、支持多頻帶，同時其形狀極為輕薄，被稱為與車輛外觀可以無縫匹配的“共形天線”。該發(fā)明具備良好的應(yīng)用前景。然而，這一創(chuàng)新仍然需要克服電磁兼容的問題。天線安裝在車體上后，其輻射性能會受到汽車車身影響發(fā)生改變，由于天線的工作頻段不同、安裝位置不同，受車體的影響也不同。所以，劉凡團隊還必須通過仿真技術(shù)解決天線在汽車整車布置位置的優(yōu)化問題，這本身也是非常巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。