汽車對2.4GHz無線通信的干擾作用

2.3 測量結果

　　頻譜分析儀FR24-SAU在2.4 GHz頻段內共有256個測量點，測量間隔為330 kHz。

　　圖1是奧鈴BJ5069VCBED貨車所處環境的噪聲功率圖。圖2是奧鈴BJ5069VCBED貨車運行時測量到的噪聲功率圖。圖3是金旅XML6483面包車所處環境的噪聲功率圖。圖4是金旅XML6483面包車運行時測量到的噪聲功率圖。圖中的白色曲線為連續測量3 min的功率的累計峰值。

　　圖1 奧鈴BJ5069VCBED貨車所處環境的噪聲功率圖

　　圖2 奧鈴BJ5069VCBED貨車運行時測量到的噪聲功率圖

　　圖3 金旅XML6483面包車所處環境的噪聲功率圖

　　圖4 金旅XML6483面包車運行時測量到的噪聲功率圖

　　表1顯示了奧鈴BJ5069VCBED貨車、金旅XML6483面包車的環境噪聲平均功率、汽車噪聲平均功率。

　　表1 環境噪聲及汽車噪聲的平均功率表

　　2.4 測量結果分析

　　無線電信道是發射機與目標接收機之間的傳輸路徑，它具有隨機和時變特性，故很難建立模型。在自由空間傳播的電磁波，接收處的功率由Friis自由空間方程式決定：

　　式中：PR(d)是接收功率;PT是發射功率;GT是發射機天線增益;GR是接收機天線增益;d是發射機與接收機的距離，單位：m;λ是電磁波的波長，單位：m。

　　路徑損耗等于發射功率與接收功率之比，由式(1)推導出的路徑損耗方程為：

　　式中：PL是路徑損耗，單位：dB。

　　設發射天線和接收天線都是單位增益，電磁波的頻率是2.4 GHz，路徑損耗與傳輸距離關系的方程式是：

　　從表1的測量結果可以看到，在2.4 GHz頻段上“汽車噪聲平均功率”比“環境噪聲平均功率”大0.27 dB和0.96 dB。對2.4 GHz無線通信設備而言，汽車電器發出的電磁干擾增加了0.27 dB和0.96 dB的路徑損耗。

　　設收發設備均符合式(3)的前提條件，發射機的輸出功率PT=6 dBm，環境噪聲是-63 dBm，信噪比是4 dB，接收功率為PR=-63+4=-59dBm。通信的路徑損耗PL1=PR-PT=6-(-59)=65 dB，按式(3)求得通信距離d1=18.6m。設汽車電磁干擾對無線通信設備增加的路徑損耗為0.96 dB，則實際可用的路徑損耗減少PL2=PL1-0.96=64.04 dB，按式(3)求得對應的傳輸距離為d2=16.7 m。這說明了汽車工作后，要達到同樣的通信質量，無線設備的通信距離將縮短d1-d2=1.9 m。

　　3 結語

　　觀察測量結果發現，汽車對2.4 GHz頻段產生的電磁干擾較小。通過分析計算，可以推斷普通汽車車載電器設備不會對2.4 GHz無線通信設備的正常工作造成破壞性的干擾。當然，只有在車上進行實際的通信質量測試，才能確切獲得汽車對2.4 GHz無線通信的影響。