基于城市交叉道路工況的汽車M IMO天線V2V通信性能試驗(yàn)評(píng)估

基于車與外界信息交換技術(shù)（V2X）的駕駛輔助系統(tǒng)在提高交通效率及道路安全性方面具有巨大的潛力。為了使該系統(tǒng)能用于各種復(fù)雜的信息傳遞場(chǎng)景，提出使用一個(gè)布置于車頂且具有兩個(gè)單極子排列（與道路平行、垂直）的可調(diào)波束天線，以及一個(gè)無開關(guān)的可重構(gòu)天線。對(duì)上述兩種不同類型的多輸入多輸出（MIMO）天線進(jìn)行了研究。

研究所用的仿真軟件是AWE Communications公司的WinProp套裝軟件。該軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)中包含各式的交叉道路、車輛以及相應(yīng)的水泥墻壁。在傳播的模擬過程中，將天線收發(fā)數(shù)據(jù)的高度設(shè)為1.65m，也即標(biāo)準(zhǔn)的車頂高度。傳播過程中，通過使用軟件Fresnel模塊模擬電磁波與周圍物質(zhì)的相互影響。

試驗(yàn)的主要目的在于確定最佳的時(shí)間步長(zhǎng)值以及最優(yōu)的天線類型。該最優(yōu)分析基于解決以下兩個(gè)問題：①避免由于建筑物造成的視野視角導(dǎo)致車輛相撞情景；②避免信號(hào)的相互干擾。

試驗(yàn)結(jié)果表明：①對(duì)于第一種情況即避免車輛相撞時(shí)，相撞前3～4s，平行單極子排列天線成180°有最優(yōu)結(jié)果，相撞前0～2s正交單極子排列天線結(jié)果最優(yōu)，但不同時(shí)間步長(zhǎng)下的最優(yōu)磁極角都是不同的；②對(duì)于第二種情況即避免干擾時(shí)，在任何步長(zhǎng)下，成0°的平行單極子排列天線都是最優(yōu)選擇。

因此，在車頂布置含有兩個(gè)單極子排列的天線，最優(yōu)的方位（即與行駛方向平行或是垂直布置）則根據(jù)具體的給定情景有所不同，平行的單極子排列天線能給出最優(yōu)結(jié)果。

Thomas Kopacz et al.2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP).Paris,France. 19-24 March 2017.

編譯：葉紫陽