李鹏图

一、研究的背景与意义

作为5G移动通信网络应用的主要场景之一，新一代的智能化轨道交通特别是新型动车组列车将充分利用5G移动通信网络提供的大容量、高速度、低时延等通信技术优势，完成运动中的车辆和外界的通信联络、精准定位等功能，在这个过程中车载组合天线是必不可少的，它不仅要具备包括2G/3G/4G/5G移动通信系统和WIFI系统在内的所有频段的信号的收发能力、满足5G的MIMO多天线配置应用，还应具备高精度导航定位能力，同时还要考虑作为车载设备的特殊要求如小型化、集成化、高可靠性的要求。未来新型动车组列车车载天线领域的主要发展趋势可以归纳为以下几个方面：

（1）多系統融合

未来车载通信设备一定是多种通信系统的融合，新型的动车组MIMO组合天线，通过将移动通信天线、GNSS卫星导航天线、WIFI天线统一集成在一套天线外罩里，使得原本复杂的分离式设计，进阶为一体式的组合结构方式，且通过调整通信天线的物理结构，进一步的提高了通信天线之间的隔离度，减少彼此之间的相互影响。

（2）全频段覆盖

不管是通信天线还是导航天线都希望能覆盖全部的工作频段，天线的宽带化可以提升系统的兼容性，还可以提升系统的可靠性。移动通信系统将包括2G/3G/4G/5G所有系统的所有频段和WIFI系统;导航天线将涵盖目前GNSS四大卫星导航系统，即美国的GPS、我国北斗、俄罗斯的GLONASS和欧洲的伽利略导航系统，以提高定位精度和系统可靠性。……