作者：上海潤(rùn)欣科技股份有限公司創(chuàng)研社

前言

2016年5月7日，在視野開闊的美國(guó)道路上，特斯拉車主在車內(nèi)開著自動(dòng)駕駛系統(tǒng)看著電影全速撞上了左拐的白色拖車，重傷身亡。

在現(xiàn)實(shí)生活中，因?yàn)轳{駛員對(duì)周圍情況的疏忽而造成的車禍數(shù)不勝數(shù)；因?yàn)闊o法判斷前方堵車，而進(jìn)入堵車道路的事情每天都在發(fā)生。如何降低事故發(fā)生率，提高交通效率，減少燃油消耗量，始終是目前智能交通系統(tǒng)（Intelligent Traffic System，簡(jiǎn)稱ITS）研究的熱門課題。

在ITS系統(tǒng)中，V2X通信顯得尤為重要。V2X代表了Vehicle to X，即車輛同其他事物之間的相互通信，X代表了其他車輛（Vehicle）、交通基礎(chǔ)設(shè)施（Infrastructure）、行人（Pedestrian）等一切交通的參與者。試想如果在上例中，特斯拉和白色拖車可以提前進(jìn)行V2V通信是否可以避免這場(chǎng)災(zāi)難呢？

2012-2015年荷蘭的赫爾蒙德市進(jìn)行了為期三年的ITS V2X試驗(yàn)項(xiàng)目，參與試驗(yàn)的車輛超過600輛，包括公共汽車、出租車、救急服務(wù)車輛和私家車，跨越赫爾蒙德市和6個(gè)其他歐洲城市，車上都安裝了具備互操作能力且能與路側(cè)裝置實(shí)時(shí)“通信”的車載裝置。路側(cè)的紅綠燈可以給車輛提供交通燈序列信息，比如紅燈倒計(jì)時(shí)；當(dāng)前方車輛變線，轉(zhuǎn)彎或者剎車時(shí)，可以通知周圍車輛或者行人提前準(zhǔn)備。這些車與車、車與道路、車與人之間的基本安全消息（BSM）的有效傳輸依賴于一個(gè)良好的V2X通信裝置。

在未來的車載通信系統(tǒng)中，使用遠(yuǎn)距離穩(wěn)定的WiFi技術(shù)來實(shí)現(xiàn)通信鏈路將是十分優(yōu)異的選擇。

WiFi在車載領(lǐng)域的頻段選擇

WiFi通信已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，在車載領(lǐng)域中的加入將會(huì)大大豐富車載電子的應(yīng)用場(chǎng)景，目前Wi-Fi通信分為2.4GHz頻段和5GHz頻段。相比于2.4GHz，5G 的傳輸距離較短，吞吐率較大，更適用于車內(nèi)的通信，比如視頻傳輸?shù)鹊取?duì)于V2X來說，車與其他車輛，周圍的行人，以及路側(cè)設(shè)施的通信有著較高的距離要求，2.4GHz的頻段更加適合。

在車外通信V2X應(yīng)用中WiFI通信距離的問題和解決方式

由于汽車的設(shè)計(jì)和體積的原因，天線的安裝位置和通信模塊的安裝位置可能會(huì)相距較遠(yuǎn)，較長(zhǎng)的射頻傳輸線會(huì)導(dǎo)致5-10dB的信號(hào)損耗。對(duì)于發(fā)射信號(hào)而言，5-10dB的線損會(huì)嚴(yán)重降低從天線實(shí)際發(fā)出去的信號(hào)功率和接收靈敏度，而使通信質(zhì)量和距離下降。在道路行駛過程中，可能會(huì)大大降低基本通信的有效傳輸距離，導(dǎo)致車載通信的可靠問題。

因此，有效的補(bǔ)償因?yàn)檐噧?nèi)射頻傳輸線引入的信號(hào)插損對(duì)車外頻段的通信距離有著重要的意義。

本文就簡(jiǎn)單介紹一下天線補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)原理和框圖

1. 車載WiFi模塊單元和天線補(bǔ)償器只需要一根射頻電纜連接，可配合潤(rùn)欣的QCA937X/QCA65X4系列產(chǎn)品方案以及潤(rùn)欣自主設(shè)計(jì)WIFI模塊方案如QFN-1等。

2. 通過發(fā)射功率的檢測(cè)來判斷WiFi模塊是處于發(fā)射狀態(tài)還是接收狀態(tài)。

3. 通過固定增益放大使得通信鏈路首先補(bǔ)償?shù)揭欢ǖ脑鲆嬷担偻ㄟ^衰減器降低增益，從而達(dá)到需要的補(bǔ)償值。

4. 同時(shí)根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)到的環(huán)境溫度變化來調(diào)整衰減值。

經(jīng)過車載天線補(bǔ)償器的損耗補(bǔ)償，發(fā)射信號(hào)功率可以達(dá)到模塊端輸出功率上下浮動(dòng)1dB之內(nèi)，充分利用了WiFi模塊自有射頻性能，以保證通信質(zhì)量和通信距離，為V2X通信提供了有效而穩(wěn)健的承載通道。