在科技飛速發(fā)展的當下，5G 技術正以前所未有的態(tài)勢深刻變革著眾多行業(yè)，汽車領域亦不例外。5G 汽車憑借其令人驚嘆的高速率、卓越的連接性以及極低的延遲特性，正引領汽車行業(yè)大步邁入一個全新的智能時代，徹底改寫汽車的運作模式。

5G 的引入，堪稱汽車行業(yè)的一次重大變革。在聯(lián)網(wǎng)汽車的未來藍圖里，內(nèi)部和外部天線的戰(zhàn)略性融合至關重要。這一融合將助力汽車與 5G 網(wǎng)絡實現(xiàn)高速、低延遲且穩(wěn)定可靠的通信連接。基于此，諸多先進應用得以落地。例如高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)，它能夠?qū)崟r感知車輛周圍的環(huán)境信息，為駕駛員提供精準的駕駛輔助，大幅提升駕駛安全性;實時交通更新功能，可讓駕駛者隨時掌握路況動態(tài)，合理規(guī)劃出行路線，有效規(guī)避擁堵;遠程診斷技術能夠及時察覺車輛潛在問題，提前安排維修保養(yǎng)，確保車輛正常運行;無縫娛樂體驗則為駕乘人員在旅途中帶來豐富多樣的娛樂享受，讓出行變得更加愜意。隨著 5G 基礎設施的持續(xù)完善與發(fā)展，聯(lián)網(wǎng)汽車將變得愈發(fā)智能與精密，能夠充分挖掘和發(fā)揮這一變革性技術的巨大潛力。

展望未來，運用 5G 網(wǎng)絡的汽車需具備多種關鍵能力。增強的移動寬帶使消費者能夠在極短的數(shù)毫秒內(nèi)完成千兆字節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸，為車內(nèi)的高清視頻播放、大數(shù)據(jù)量的地圖下載等應用提供了有力支撐。大規(guī)模機器式通信(mMTC)允許間歇性的數(shù)據(jù)傳輸，這一特性在智慧城市建設中發(fā)揮著重要作用。通過 5G 連接的路燈、紅綠燈以及建筑等城市基礎設施，可以實現(xiàn)對交通流量的精準調(diào)控，優(yōu)化城市交通運行效率。在農(nóng)村地區(qū)，聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)借助 5G 技術，能夠?qū)r(nóng)作物生長環(huán)境進行實時監(jiān)測與智能調(diào)控，提高作物產(chǎn)量，降低糧食生產(chǎn)成本。而對于自動駕駛汽車、遠程患者監(jiān)護和工業(yè)自動化等高風險、對可靠性要求極高的基礎設施而言，超可靠且低延遲的通信是其正常運行的關鍵保障。這些應用場景對高連接性的迫切需求，正推動著汽車行業(yè)在不久的將來不斷追求更先進的通信技術。

道路安全是汽車行業(yè)發(fā)展中永恒的主題，5G 技術的應用為提升道路安全帶來了新的契機。道路運營商能夠收集聯(lián)網(wǎng)車輛的數(shù)據(jù)，并通過深入分析，及時發(fā)現(xiàn)潛在的交通安全隱患，采取有效措施避免事故發(fā)生。汽車制造商也越來越傾向于在車輛上安裝車載安全傳感器，這些傳感器不僅能夠在無網(wǎng)絡環(huán)境下檢測交通擁堵狀況，為駕駛員提供替代路線建議，還對自動駕駛技術的實現(xiàn)起到了關鍵的支持作用。在新型 5G 基礎設施的支持下，諸如經(jīng)過紅綠燈優(yōu)化的速度控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)交通信號燈的變化實時調(diào)整車輛速度，實現(xiàn)車輛在路口的順暢通行;各十字路口的交通調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可有效協(xié)調(diào)不同方向車輛的行駛，提高路口的通行效率;自動駕駛車輛專用車道的設置，則為自動駕駛車輛提供了更安全、便捷的行駛環(huán)境，使駕駛和移動更加高效。憑借 5G 技術，汽車零事故的宏偉愿景正逐漸從夢想照進現(xiàn)實。

然而，在 5G 通信的發(fā)展進程中，也面臨著諸多挑戰(zhàn)。從頻率使用的角度來看，對于 3G 和 4G，業(yè)界主要以低于 6GHz 的頻率使用非獨立(NSA)新無線電(NR)。而 5G 通信的長期目標是將 6GHz 以下頻率和 24GHz 至 100GHz 之間的頻譜結(jié)合起來。5G 頻率分配分為 FR1 和 FR2 兩個頻段，目前的新無線電(NR)標準支持 600MHz 至 50GHz 以上的頻率，在 5G 頻率范圍的下限和上限之間具有不同的信號特征。這些頻率廣泛應用于 WiFi、GPS、藍牙、Zigbee 通信信號以及其他非通信設備領域。一般來說，頻率越高，數(shù)據(jù)傳輸速度越快，但與此同時，信號完整性(SI)管理的難度也隨之增大。速度提升的同時必然要做出一些權衡：信號傳播受限于視距(LOS)，隨著距離的增加衰減更快，并且更難以穿透建筑和茂密的植被。為了彌補這些信號損失，特別是在城市環(huán)境中，需要部署更多的蜂窩基站。通過采用不同的蜂窩配置方式，來適應毫米波頻率的實際傳播特性，以保障 5G 通信的質(zhì)量和覆蓋范圍。

汽車行業(yè)對 5G 的前景滿懷期待，但在整合移動通訊與天線技術方面仍困難重重。由于 5G 需要更高的帶寬，其工作頻率范圍將從 6GHz 擴展至 100GHz，這就要求將電子設備安裝在靠近天線的位置，以便更好地接收和處理信號。然而，天氣波動和高溫等環(huán)境因素會對電子設備的性能和運行周期產(chǎn)生負面影響。值得欣慰的是，一些天線制造商正在積極合作，共同探索解決該問題的有效途徑。在 5G 設備中，天線作為無線高速通信、信息共享、實現(xiàn)無縫車載娛樂以及推動物聯(lián)網(wǎng)擴展的關鍵部件，需要進行重新設計和高度優(yōu)化，以適應新的頻率范圍和傳輸方式。5G 大規(guī)模 MIMO 網(wǎng)絡通過采用先進的波束成形技術，能夠有效增強抗干擾能力，最大限度地提高信號傳輸效率和質(zhì)量。

為滿足現(xiàn)代汽車對信號管理的嚴苛要求，設計人員需要綜合考慮內(nèi)部和外部的天線解決方案。例如，要在現(xiàn)代汽車內(nèi)實現(xiàn)無鑰匙功能，就需要一個占地面積小的 PCB 板載天線，以及一個密封的外部天線用于非車廂安裝。滿足這一復雜需求的最新成果是多合一集成天線，它支持一系列先進的 MIMO 技術，包括 5G NR 4x4/LTE MIMO 和 WiFi MIMO 等，并結(jié)合多個 WiFi 5G 天線作為高精度的 GNSS 導航解決方案。這些多天線解決方案能夠為自動駕駛汽車在運行過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)傳輸提供充足的帶寬支持，確保數(shù)據(jù)的快速、穩(wěn)定傳輸。天線和電纜既可以采用標準配置，也可以根據(jù)具體需求定制。這些天線可提供卓越的覆蓋范圍、可靠性、高效率和峰值增益，使其成為不同無線和網(wǎng)絡應用的理想選擇。多協(xié)議解決方案支持 GSM、CDMA、UMTS、LTE、5G NR 等蜂窩頻段，能滿足各種應用場景的多樣化需求。

隨著 WiFi/GPS 應用朝著小型化方向發(fā)展，它們對天線的性能提出了更高要求。需要研發(fā)更小尺寸但性能更強大的天線，以覆蓋整個 GNSS 頻段，滿足設備在有限空間內(nèi)實現(xiàn)高精度定位和通信的需求。例如，先進的 WiFi 應用需要堅固耐用的天線來實現(xiàn)高屏障穿透和可靠的連接。莫仕兼容 WiFi HaLow 的三頻段陶瓷天線具有出色的抗干擾性，支持比 2.4/5GHz 連接更大但更低的頻率范圍，在更廣的范圍內(nèi)以更低的功率運行，并支持多種設備。無線通信開發(fā)人員通常更喜歡能夠立即集成的天線，而莫仕 GPS/WiFi 組合型平衡 PCB 和柔性天線采用偶極設計，可實現(xiàn)平衡傳輸，很好地滿足了這一需求。

在毫米波系統(tǒng)中，連接器在幾何形狀、尺寸和材料選擇方面面臨諸多挑戰(zhàn)，同時還要確保與傳輸線路的特性阻抗相匹配。阻抗匹配對于減少信號反射和最大限度傳輸功率至關重要。5G 連接器必須處理比前幾代產(chǎn)品更高的功率，瞬時電流可能達到 15A + 以上。因此，在設計時需要考慮諸多因素，如短射頻終端、增加屏蔽以及獨特的屏蔽位置等。先進的 5G 應用對 PCB 空間利用、成本控制以及設計功能的多樣性提出了嚴格要求，以滿足不同客戶在各種應用場景下的實際需求。例如，5G15 系列連接器可最大限度節(jié)省 PCB 空間，支持高達 15GHz 的頻率，并且具有 EMI 屏蔽、堅固的配接以及電源和高速信號選項的引腳分配。該系列連接器具有高度通用性，可取代 FPC 電纜上的多根同軸電纜，支持 5G 毫米波、6GHz 以下頻率和 4G/LTE 應用，并且在單個連接器中巧妙地結(jié)合了射頻和非射頻連接。在具有 2 射頻 + 1.0A 電源或 4 射頻但無電源配置的天線模塊中，還可以靈活分配電源和高速信號的引腳。憑借莫仕專有的觸點屏蔽和射頻終端隔離技術，5G25 系列連接器為高頻(25GHz)需求提供了行業(yè)領先的信號完整性能。其獨特的插頭和插座設計滿足了移動、可穿戴設備和 5G 行業(yè)對射頻連接器需要易于部署的要求，這些連接器可在需要配合公差的組裝過程中輕松部署，同時又能夠保持電氣接觸的可靠性。

5G 技術為汽車信號管理的升級帶來了前所未有的機遇，盡管面臨著一系列挑戰(zhàn)，但隨著技術的不斷進步和產(chǎn)業(yè)界的協(xié)同努力，這些問題正逐步得到解決。未來，5G 將持續(xù)賦能汽車行業(yè)，推動汽車向更加智能、安全、高效的方向發(fā)展，為人們的出行帶來更多便利和驚喜，開啟智能出行的嶄新時代。