江南-利用5G升级汽车信号管理，为未来做好准备

[导读]5G 的采取将使汽车变得更平安、更高效。5G 在联网汽车中的将来触及内部和外部天线的计谋整合，帮忙汽车与 5G 收集进行高速、低延迟且靠得住的通讯。这类 5G 通讯使得高级驾驶辅助系统（ADAS）、及时交通更新、长途诊断和无缝文娱体验等各类利用成为可能。跟着 5G 根本举措措施不竭成长，联网汽车将变得愈来愈周详，并可以或许充实阐扬这一变化性手艺的潜力。 5G的引入倾覆了汽车行业。5G 汽车凭仗其惊人的速度、更好的毗连性和更低的延迟，将会改变汽车的工作体例。 5G 的采取将使汽车变得更平安、更高效。5G 在联网汽车中的将来触及内部和外部天线的计谋整合，帮忙汽车与 5G 收集进行高速、低延迟且靠得住的通讯。这类 5G 通讯使得高级驾驶辅助系统（ADAS）、及时交通更新、长途诊断和无缝文娱体验等各类利用成为可能。跟着 5G 根本举措措施不竭成长，联网汽车将变得愈来愈周详，并可以或许充实阐扬这一变化性手艺的潜力。 5G的鞭策力 将来，利用 5G 收集的汽车需要具有加强的移动宽带、年夜范围机械式通讯（mMTC）和超靠得住且低延迟的通讯。消费者经由过程加强的移动宽带，只需数毫秒便可传输千兆字节的数据。mMTC 答应间歇性数据传输，从而实现聪明城市，由5G毗连的路灯、红绿灯和建筑节制交通流量。在农村地域，联网农业系统则可以提高着物产量，下降食粮本钱。对主动驾驶汽车、长途患者监护和工业主动化等高风险根本举措措施来讲，超靠得住且低延迟的通讯相当主要。这些功课体例鞭策了在不久的未来对更高毗连性的需求。 5G在联网汽车中的将来 5G 为汽车行业供给了新的贸易机遇，而且提高了道路平安。道路运营商可以操纵从联网车辆中搜集的数据进行阐发,确保交通平安并避免变乱产生。 图 1：联网车辆属在物联网情况的一部门 汽车制造商偏向在安装车载平安传感器，以确保驾驶员的平安。汽车传感器撑持主动驾驶，而且可在没有收集的环境下检测交通拥堵环境和替换线路选择。新型 5G 根本举措措施凭仗颠末红绿灯优化的速度节制系统、调理各十字路口的交通，和主动驾驶车辆利用专用车道便利驾驶和移动，将会缔造加倍便捷的驾驶体验。凭仗5G手艺，汽车零变乱的雄伟愿景将触手可和。 旌旗灯号完全性治理 对3G和4G，业界以低在6GHz的频率利用非自力（NSA）新无线电（NR）。但是对5G通讯，持久方针是将6GHz以下频率和24GHz至100GHz之间的频谱连系起来。5G频率分派分为FR1和FR2两个频段。今朝的新无线电（NR）尺度撑持600 MHz至50 GHz 以上的频率，在5G频率规模的下限和上限之间具有分歧的旌旗灯号特点。 FR1 频段分为低频段（600至700 MHz）和中频段（2.5至3.7 GHz）。这些频率合用在 WiFi、GPS、蓝牙、Zigbee 通讯旌旗灯号和其他非通讯装备。第二个频段FR2包括 24至39 GHz 的毫米波（mmWave）频率。频率越高，数据传输速度越快。低频段供给近似 4G 的 25 至 200 Mbps 下载速度，而FR2频段则可实现20 Gbps 的下行速度。毫米波的波长约为 1cm 至 1mm，频率规模约为30 GHz至300 GHz。 跟着频率的不竭提高，旌旗灯号完全性（SI）治理变得愈来愈坚苦。速度提高的同时也要做出衡量：传布受限在视距（LOS），跟着距离的增添衰减更快，而且更难以穿透建筑和茂盛的植被。这些损掉可以经由过程摆设更多的蜂窝来填补，特别是在城市情况中。可使用分歧的蜂窝设置装备摆设来应对毫米波频率的现实环境。 全向天线和旌旗灯号强度方面的挑战 汽车行业对5G的前景持乐不雅立场，但在整合移动通信与天线手艺方面仍存在挑战。今朝，旌旗灯号经由过程电缆毗连从车顶的天线传输到车载电子装备。因为需要更高的带宽，5G将摸索从6到100 GHz的更宽工作频率规模，这就要求将电子装备安装在接近天线的位置。但是，气候波动和高温会对电子装备的机能和运行周期发生负面影响。频率规模的扩年夜增添了无线电场衰减，致使只能从更短的距离领受旌旗灯号。这致使全向天线呈现问题，没法领受旌旗灯号或只能在有限规模内领受旌旗灯号。别的，路边装配也必需配备定向天线，将旌旗灯号传输到过往车辆的装备上。一些天线制造商正在合作解决该问题。5G将利用FR2，即扩大的毫米波频段，比LTE频段要宽10倍。 天线解决方案 天线在无线高速通讯、实现信息同享、无缝车载文娱和物联网扩大方面相当主要。5G装备需要从头设计并高度优化天线，以撑持新的频率和传输体例。5G年夜范围 MIMO收集具有更强的抗干扰能力，而且利用波束成形手艺来最年夜限度地提高旌旗灯号传输。 天线在现代汽车设计中很常见，每辆车上城市安装多达二十几个天线。天线厂商如莫仕Molex 可针对任何毗连要求供给定制的天线解决方案。并且，这些解决方案在颠末设计和测试后，完全合适汽车和商用车OEM厂商的规格要求。莫仕工程师采取业内领先的射频专业常识开辟一流的天线，确保实现出色的毗连性。 天线需要安装在车箱平安情况表里的计谋位置，并与车身节制模块（BCM）系统相连。设计人员需要拜候内部和外部的天线解决方案才能在现代汽车内实现无钥匙功能。他们需要一个占地面积小的PCB板载天线，和一个密封的外部天线用在非车箱安装。 每辆车城市发送年夜量数据。该系统采取多输入多输出（MIMO）发射器和领受器同时传输年夜量数据。知足这一刻薄要求的最新解决方案是多合一集成天线，它撑持一系列 MIMO手艺，包罗 5G NR 4x4/LTE MIMO和 WiFi MIMO，并连系利用多个WiFi 5G 天线作为导航的GNSS解决方案。这些多天线解决方案将为主动驾驶汽车所需的年夜量数据供给需要的带宽。 外部天线 莫仕供给电缆毗连的外部天线，它的外壳采取的是坚忍耐用的热塑性材料，而且可以或许供给出色的射频机能。这些天线合用在各类情况，包罗高湿度、侵蚀性化学品、极端温度、冲击和振动。莫仕已将其在坚忍毗连系统和外壳方面的专业常识利用在外部天线，可供给尺度的粘合、磁吸和螺栓固定选项。天线和电缆既可以采取尺度设置装备摆设，也能够定制。其不竭扩大的立异天线产物系列包罗用在2G/3G/4G/5G模块和装备的现成 LTE/5G天线。这些天线可供给出色的笼盖规模、靠得住性、高效力和峰值增益，使其成为分歧无线和收集利用的抱负选择。多和谈解决方案撑持 GSM、CDMA、UMTS、LTE、5G NR等蜂窝频段，合适各类利用。 图 2：LTE/5G 蜂窝外部天线 内部天线 挡风玻璃或车顶等内部天线与车辆布局融为一体，可供给美不雅而使人愉悦的庇护。可是，金属机身可能会造成干扰并影响机能。车外的外部天线可以更好地领受旌旗灯号，因此用在主动驾驶和及时通讯等利用。但视觉上其实不美不雅，并且轻易破坏。莫仕操纵其行业领先的专业常识和能力为无线和移动利用设计和制造定制的天线解决方案，专注在采取 MID/LDS、柔性、冲压和陶瓷手艺的小型多频段和互补天线。 MID/LDS手艺可为模制互连器件供给矫捷性和三维设计自由。它由一家供给商供给工程办事和制造工艺，从而确保质量、一致性和经济效益。LDS手艺撑持将多个天线集成到一台装备中。 组合天线 莫仕组合天线扩大了频率规模，撑持多种无线通讯和谈、长途毗连、高功率效力和轻松集成。跟着WiFi/GPS利用变得愈来愈小，它们需要更小但机能更高的天线，来笼盖全部GNSS 频段。莫仕的紧凑型2.4/5 GHz组合型GPS/WiFi陶瓷天线是一种具有本钱竞争力的解决方案。 进步前辈的WiFi利用需要坚忍耐用的天线来实现高樊篱穿透和靠得住的毗连。莫仕兼容WiFi HaLow 的三频段陶瓷天线具有抗干扰性，撑持比 2.4/5 GHz毗连更年夜但更低的频率规模，在更广的规模内以更低的功率运行，并撑持多种装备。无线通讯开辟人员更喜好可以当即集成的天线，而莫仕GPS/WiFi 组合型均衡PCB和柔性天线采取偶极设计，可实现均衡传输。 5G毗连器 毫米波系统中的毗连器在几何外形、尺寸和材料选择方面面对挑战，同时还要与传输线路的特征阻抗相匹配。阻抗匹配对削减旌旗灯号反射和最年夜限度传输功率相当主要。5G毗连器必需处置比前几代产物更高的功率，瞬时电流可能到达15A+以上。设计斟酌身分包罗短射频终端、增添屏障和怪异的屏障位置。进步前辈的 5G利用需要节流PCB空间、具有高性价比和各类设计功能，以知足客户的利用需求。5G15系列毗连器可最年夜限度节流PCB空间，撑持高达15 GHz的频率，而且具有EMI屏障，坚忍的配接和电源和高速旌旗灯号选项的引脚分派。它的过模设计可避免将引脚拔出，同时坚忍的年夜型电源和接地钉可避免在配接时破坏互连器件。 5G15系列毗连用具有高度通用性，可代替FPC电缆上的多根同轴电缆，撑持5G毫米波，6 GHz以下频率和4G/LTE利用，而且在单个毗连器中连系了射频和非射频毗连。在具有2射频 + 1.0A电源或4射频但无电源设置装备摆设的天线模块中，可以矫捷分派电源和高速旌旗灯号的引脚。 凭仗莫仕专有的触点屏障和射频终端隔离手艺，5G25系列毗连器为高频（25 GHz）需求供给了行业领先的旌旗灯号完全机能。毗连器的易损性使其制造商必需供给出色的电气靠得住性，由于它们必需坚忍耐用，可以或许承受粗鲁的处置或严苛的工作前提。设计矫捷性对这些毗连器顺应普遍的行业利用相当主要。5G25系列独有的插头和插座设计知足了移动、可穿着装备和5G行业对射频毗连器需要易在摆设的要求，这些毗连器可在需要共同公役的组装进程中轻松摆设，同时又可以或许连结电气接触的靠得住性。 作为毗连解决方案供给商，莫仕正以其进步前辈的天线手艺、天线集成、旌旗灯号加强方案、物联网毗连立异，来影响5G在联网汽车中的成长前景。 经由过程精心设计和制造高机能的内部和外部天线，莫仕不但知足了汽车行业对手艺与美学的两重高尺度，确保了出色的旌旗灯号领受能力，还致力在降服汽车金属组织带来的旌旗灯号干扰挑战，从而晋升天线机能，增进车辆与物联网生态系统间数据的高效畅通。e络盟以其快速响应的供给链系统、靠得住的产物来历和深挚的行业常识，为电子与工业系统的设计、保护和维修供给一站式解决方案。作为莫仕相信的合作火伴，e络盟帮忙泛博客户轻松选购莫仕各类5G毗连解决方案，从而加快其立异程序，掌控5G时期的无穷可能。

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