鄭永

捷豹/路虎汽車信息娛樂系統(tǒng)（一）

鄭永

一、無線電波與天線

1.調(diào)頻（FM）和調(diào)幅（AM）

聲音傳播涉及無線電波的產(chǎn)生和傳輸。無線電波有兩種調(diào)制類型：調(diào)頻（FM）和調(diào)幅（AM）。如圖1所示，在錄音室中，播音員使用麥克風(fēng)來將音頻聲音轉(zhuǎn)換成電流。為了能讓我們將此音頻聲音長距離傳輸，使用調(diào)制器來整合音頻聲音，它現(xiàn)在是進入電磁波的電流，調(diào)制后被發(fā)射到空中，被稱為無線電波。發(fā)射器現(xiàn)在將使用AM 或FM 這兩種方式之一向空中傳輸無線電波。

圖1 無線電廣播示意圖

AM 信號因振幅隨著聲音信號而變化得名，如圖2所示。AM無線電波可以傳輸很遠距離，但容易受干擾。AM 無線電波在傳輸過程中容易接收其他電磁波，其中很多來自太陽光。AM 接收不清晰并且僅可通過單聲道傳播，這對于想要享受音樂的您來說是遠遠不夠的。

圖2 調(diào)幅（AM）波

AM 電磁波傳播示意圖如圖3所示，它以直線方式傳輸，通過被稱為電離層的地球大氣層反射回地面，然后再被地面反射回電離層或被調(diào)諧至該信號的任何天線接收。AM 信號通過這種方法可進行長距離傳輸，并且不受崎嶇地形的影響。但是，它們會在傳輸過程中接收其他電磁信號，造成干擾以及音頻信號污染。AM 無線電監(jiān)聽器夜間的接收情況要好一些，因為夜間干擾活動少，而且不存在太陽光，因此電磁活動也要少。

圖3 AM傳播示意圖

FM 信號因信號頻率隨著聲音信號而變化得名，如圖4所示。FM無線電聲音可以立體聲質(zhì)量傳播。FM 電磁波傳輸距離短，只有約100km。

圖4 調(diào)頻（FM）波

圖5 FM傳播示意圖

FM電磁波傳播示意圖如圖5所示。FM 信號以水平方式傳輸，不易受電磁波干擾，可產(chǎn)生立體聲音質(zhì)的清晰信號。FM 傳輸?shù)牟蛔阒幨切枰鄠€發(fā)射器以覆蓋一定區(qū)域。FM信號直線傳輸，這意味著它們無法克服地球曲率的問題。同時，F(xiàn)M 信號無法越過高山和高層建筑等障礙物，因此需要布設(shè)發(fā)射器以確保覆蓋山谷和其他地勢低洼地區(qū)。FM 信號應(yīng)用非常廣泛，F(xiàn)M 波段頻譜的空間很快會用完。

多路徑信號如圖6所示，F(xiàn)M 信號經(jīng)常是既直接又間接地到達車輛天線。相同的信號到達車輛兩次，直接地和經(jīng)附近建筑物或高山反射后間接地到達。此現(xiàn)象被稱為多徑信號、反射信號或影子信號。在裝有一條天線的早期車輛上，無線電傳輸在發(fā)現(xiàn)更好的可用信號之前不得不短時停止，而在裝有兩條FM 天線的現(xiàn)代車輛上，此問題可通過電子方式得以解決，從而無須中斷傳輸。所以，在當前車輛上往往裝有1個AM/FM天線，1個FM2天線。

圖6 多路徑信號

圖7 天線

圖8 神行者2天線及放大器

圖9 極光天線及放大器

2.天線

天線是可以接收射頻（RF）電磁無線電波，并將信號傳遞給車載音響裝置，音響裝置中的調(diào)諧器將信號處理，還原成聲音信號，再由功放放大音頻聲音信號，以推動揚聲器發(fā)聲。車載天線有3種形式，如圖7所示。理想的天線應(yīng)具有特定角度和長度，以適合于需要接收的單個信號，例如，調(diào)幅（AM）或調(diào)頻（FM）。最適合的天線位置應(yīng)遠離干擾區(qū)域，例如，車輛點火系統(tǒng)。在車輛設(shè)計和特定使用中，這些理想位置可能并不總是實用的，因此，需要其他設(shè)計和方法來維持可接受的音頻/電視視頻質(zhì)量。多種天線設(shè)計都源自于曾經(jīng)常用的拉桿天線（手動或電動伸縮），例如使用后玻璃或后側(cè)圍板玻璃導(dǎo)電體絲網(wǎng)印刷和離散形式的天線，包括安裝在極光車型后擾流板內(nèi)的形式。嵌入在車輛玻璃或離散模型內(nèi)的天線具有優(yōu)勢，至少它們不容易受到損壞。但是，它們產(chǎn)生的信號比拉桿天線弱，因此，必須使用天線放大器模塊對接收到的信號進行放大。捷豹路虎車型系列內(nèi)的部分車輛配備了兩個或兩個以上的FM 或電視天線，使調(diào)諧器能夠識別出最強信號并克服信號失真的影響。

3.天線及放大器的位置

圖10 捷豹XF（2015年及之前）天線及放大器

圖11 捷豹XJ（2016年及之后）天線

（1）神行者2天線及放大器的位置如圖8所示。

（2）極光天線及放大器的位置如圖9所示。

（3）捷豹XF（2015年及之前）天線及放大器的位置如圖10所示。

（4）捷豹XJ（2016年及之后）天線及放大器的位置如圖11、圖12所示。

（待續(xù)）

圖12 捷豹XJ（2016年及之后）側(cè)窗天線