捷豹/路虎汽车信息娱乐系统（一）

郑永

捷豹/路虎汽车信息娱乐系统（一）

郑永

一、无线电波与天线

1.调频（FM）和调幅（AM）

声音传播涉及无线电波的产生和传输。无线电波有两种调制类型：调频（FM）和调幅（AM）。如图1所示，在录音室中，播音员使用麦克风来将音频声音转换成电流。为了能让我们将此音频声音长距离传输，使用调制器来整合音频声音，它现在是进入电磁波的电流，调制后被发射到空中，被称为无线电波。发射器现在将使用AM 或FM 这两种方式之一向空中传输无线电波。

图1 无线电广播示意图

AM 信号因振幅随着声音信号而变化得名，如图2所示。AM无线电波可以传输很远距离，但容易受干扰。AM 无线电波在传输过程中容易接收其他电磁波，其中很多来自太阳光。AM 接收不清晰并且仅可通过单声道传播，这对于想要享受音乐的您来说是远远不够的。

图2 调幅（AM）波

AM 电磁波传播示意图如图3所示，它以直线方式传输，通过被称为电离层的地球大气层反射回地面，然后再被地面反射回电离层或被调谐至该信号的任何天线接收。AM 信号通过这种方法可进行长距离传输，并且不受崎岖地形的影响。但是，它们会在传输过程中接收其他电磁信号，造成干扰以及音频信号污染。AM 无线电监听器夜间的接收情况要好一些，因为夜间干扰活动少，而且不存在太阳光，因此电磁活动也要少。

图3 AM传播示意图

FM 信号因信号频率随着声音信号而变化得名，如图4所示。FM无线电声音可以立体声质量传播。FM 电磁波传输距离短，只有约100km。

图4 调频（FM）波

图5 FM传播示意图

FM电磁波传播示意图如图5所示。FM 信号以水平方式传输，不易受电磁波干扰，可产生立体声音质的清晰信号。FM 传输的不足之处是需要多个发射器以覆盖一定区域。FM信号直线传输，这意味着它们无法克服地球曲率的问题。同时，FM 信号无法越过高山和高层建筑等障碍物，因此需要布设发射器以确保覆盖山谷和其他地势低洼地区。FM 信号应用非常广泛，FM 波段频谱的空间很快会用完。

多路径信号如图6所示，FM 信号经常是既直接又间接地到达车辆天线。相同的信号到达车辆两次，直接地和经附近建筑物或高山反射后间接地到达。此现象被称为多径信号、反射信号或影子信号。在装有一条天线的早期车辆上，无线电传输在发现更好的可用信号之前不得不短时停止，而在装有两条FM 天线的现代车辆上，此问题可通过电子方式得以解决，从而无须中断传输。所以，在当前车辆上往往装有1个AM/FM天线，1个FM2天线。

图6 多路径信号

图7 天线

图8 神行者2天线及放大器

图9 极光天线及放大器

2.天线

天线是可以接收射频（RF）电磁无线电波，并将信号传递给车载音响装置，音响装置中的调谐器将信号处理，还原成声音信号，再由功放放大音频声音信号，以推动扬声器发声。车载天线有3种形式，如图7所示。理想的天线应具有特定角度和长度，以适合于需要接收的单个信号，例如，调幅（AM）或调频（FM）。最适合的天线位置应远离干扰区域，例如，车辆点火系统。在车辆设计和特定使用中，这些理想位置可能并不总是实用的，因此，需要其他设计和方法来维持可接受的音频/电视视频质量。多种天线设计都源自于曾经常用的拉杆天线（手动或电动伸缩），例如使用后玻璃或后侧围板玻璃导电体丝网印刷和离散形式的天线，包括安装在极光车型后扰流板内的形式。嵌入在车辆玻璃或离散模型内的天线具有优势，至少它们不容易受到损坏。但是，它们产生的信号比拉杆天线弱，因此，必须使用天线放大器模块对接收到的信号进行放大。捷豹路虎车型系列内的部分车辆配备了两个或两个以上的FM 或电视天线，使调谐器能够识别出最强信号并克服信号失真的影响。

3.天线及放大器的位置

图10 捷豹XF（2015年及之前）天线及放大器

图11 捷豹XJ（2016年及之后）天线

（1）神行者2天线及放大器的位置如图8所示。

（2）极光天线及放大器的位置如图9所示。

（3）捷豹XF（2015年及之前）天线及放大器的位置如图10所示。

（4）捷豹XJ（2016年及之后）天线及放大器的位置如图11、图12所示。

（待续）

图12 捷豹XJ（2016年及之后）侧窗天线