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)網汽車的未來藍圖里，內部和外部天線的戰(zhàn)略性融合至關重要。這一融合將助力汽車與 5G 網絡實現(xiàn)高速、低延遲且穩(wěn)定可靠的通信連接?；诖?，諸多先進應用得以落地。例如高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)，它能夠實時感知車輛周圍的環(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)毫秒內完成千兆字節(jié)數(shù)據的傳輸，為車內的高清視頻播放、大數(shù)據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控，優(yōu)化城市交通運行效率。在農村地區(qū)，聯(lián)網農業(yè)系統(tǒng)借助 5G 技術，能夠對農作物生長環(huán)境進行實時監(jiān)測與智能調控，提高作物產量，降低糧食生產成本。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)網車輛的數(shù)據，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，諸如經過紅綠燈優(yōu)化的速度控制系統(tǒng)，能夠根據交通信號燈的變化實時調整車輛速度，實現(xiàn)車輛在路口的順暢通行;各十字路口的交通調節(jié)系統(tǒng)，可有效協(xié)調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部和外部的天線解決方案。例如，要在現(xiàn)代汽車內實現(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生的海量數(shù)據傳輸提供充足的帶寬支持，確保數(shù)據的快速、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。