Haló, tady auto, jak mě slyšíte?

Anténu dnes zdaleka nepoužívá jen rádio, i když i to svou anténu stále potřebuje. Tu klasickou prutovou ale už z aut téměř odvál čas. Moderní auta mají řadu skrytých antén. Podívejme se, kde všude jsou a jaká je jejich funkce.

Příjem rádiového vysílání několika druhů, mobilní hovory i data, nouzové volání, dálkové odemykání nebo třeba ovládání nezávislého topení. To vše probíhá na dálku prostřednictvím elektromagnetického vlnění neboli rádiových vln.

K úspěšné komunikaci, k přijímání i vysílání signálu, jsou nezbytné antény. Moderní auta jich skrývají mnoho a často jsou schované na místech, kde byste je možná nečekali. Společně s odborníky z oddělení příjmu a zvuku ze Škoda Auto se podívejme, kde je moderní auta mají.

Pro dobrý poslech
„Klasickou prutovou anténu na střeše vystřídaly ploutve, které jsou hezčí a mohou v sobě integrovat hned tři funkce. Najdeme v nich LTE anténu pro konektivitu, anténu pro ovládání nezávislého topení, je-li jím vůz vybaven, a takzvanou GNSS anténu. Ta přijímá signál ze satelitů pro navigaci a její ne až tak známý název značí, že kromě GPS si rozumí i s ostatními satelitními systémy, které se ve světě používají,“ popisuje Vlastimil Navrátil, koordinátor oddělení příjmu a zvuku v Technickém vývoji Škoda Auto.

Anténa pro příjem rozhlasu se přestěhovala do zadního skla. Je to tištěná struktura integrovaná do skla podobně jako pásky pro jeho vyhřívání. Když se na vůz zezadu podíváte, přibyly vertikální linky. „Z vysokofrekvenčního hlediska se ale jako anténa chová celá struktura ve skle, i část pro výhřev. Přes pájecí plošky a krátký kablík putuje signál z této pasivní antény do zesilovače umístěného na plechu pátých dveří, který jej zesiluje a koaxiálním kabelem posílá dál do audiosystému vozu,“ říká Navrátilův kolega, specialista na antény Petr Svoboda.

Zdroj: Škoda Auto

Ploutev a prosklená střecha
Možná si říkáte, jak je to se střešní ploutví, když je vůz vybaven prosklenou panoramatickou střechou. Používá se LTE anténa nalepená pod tímto střešním oknem, je skrytá a v interiéru si jí nevšimnete. Přes sklo ale přijímá bez problémů. Zbývá ještě najít místo pro navigační GNSS anténu. Ta se v tomto případě dává do segmentu na čelním skle u vnitřního zpětného zrcátka, kde je i kamera nebo dešťový a světelný senzor.

Možná jste si všimli, že někteří výrobci integrují anténu do bočního skla u kufru, především kombíky to tak často mají. Škoda se snaží držet zadního okna, především kvůli větším rozměrům skla, a tedy i pravděpodobnosti lepšího příjmu. Antény jsou ve skle dvě, kvůli příjmu FM a DAB signálu. Jedna anténa by z některých směrů byla stíněna karoserií, proto se používají dvě, ideálně co nejdál od sebe a různě umístěné, aby se co nejvíc lišily a nechovaly se jako jedna. Součástí „skelní“ antény jsou i filtrační členy. Antény jsou spojeny s vyhříváním a bez filtrů by zapnuté odmrazování zadního okna rušilo příjem signálu.

Jak anténní struktura pro zadní okno vzniká?
Je to docela věda. Nestačí prostě natáhnout pár drátků po skle. Začíná se počítačovou simulací. Výpočtáři dostávají takzvaná mesh data, tedy více či méně hustou síť bodů popisující celou karoserii. A právě páté dveře jsou mimo jiné kvůli anténám definovány velice podrobně – záleží na tom totiž přesnost výpočtů. Ty v intenzivním tempu probíhají zhruba šest týdnů: tu se jedna linka ubere, jinde se dvě přidají a tak dokola. Velice často se pochopitelně vychází ze struktur už hotových, které dobře zafungovaly na jiném modelu, a ty se pak optimalizují.

Velký vliv na kvalitu příjmu mají okolní svazky kabelů a samozřejmě i okolní plech pátých dveří – plech je vodič, takže signál ovlivňuje. Stačí, aby se na plechu, který obklopuje zadní sklo, při vývoji provedla úprava v řádu milimetrů, a musí se předělat celá anténa. Po počítačových simulacích se jde s nejlepším výsledkem už na automobil a optimalizuje se fyzicky. Opět se kousek struktury seškrábne nebo pomocí měděného drátku přidá. Pak se vše změří a tak dál a znovu a znovu, až se dosáhne optimálního stavu. Vše je nutné dobře vyvážit. Často se stane, že vylepšením jedné antény se naopak zhorší parametry druhé.

Silnější modré linie ukazují, kde na zadním okně modelu Enyaq iV najdete antény.

Běžné i nouzové spojení se světem
Pod pláštěm zadního nárazníku se skrývá dvojice LTE antén. „Ta napravo je vyhrazena pro mobilní datové služby a společně s anténou ve střešní ploutvi se stará o co nejlepší datový tok. Jedna by totiž nestačila – anténa v jednu chvíli buď přijímá, nebo vysílá, nemůže zajišťovat obojí současně. Proto jsou zdvojené, aby komunikace auta s okolím byla co nejrychlejší, nejhladší a nejkvalitnější i ve větších datových objemech. Střešní LTE anténa navíc slouží také pro potřeby nouzového systému e-Call. Ten je v řadě regionů povinný, takže i automobily s nižším výbavovým stupněm mají ve střešní ploutvi GNSS a LTE antény, aby auto znalo svou polohu a mohlo ji případně odeslat záchranářům ve speciální SMS,“ vysvětluje Navrátil.

Levá anténa v zadním nárazníku slouží jako podpora pro výbavu Phonebox. To je modul v přístrojové desce umožňující indukční bezdrátové nabíjení mobilů. Je však poměrně utopený, takže venkovní signál si k němu razí cestu obtížněji. Proto tato anténa v podstatě přenáší mobilní signál blíž k telefonu v kokpitu.

Všechny evropské modely značky Škoda dnes používají zde popsanou sadu antén a klasickou prutovou střešní na nich už neuvidíte. S jedinou výjimkou. „Je jí model Fabia. To, co jinak chytá struktura v pátých dveřích, tedy signál AM, FM a DAB, se u tohoto kompaktního vozu řeší právě střešním prutem. Fabia ho má na střeše i v případě, že je vybavena navigací. Tehdy se jen použije jiná, větší patka prutové antény, v níž je ukrytý GNSS modul,“ doplňuje Svoboda.

Antény pro bluetooth a wi-fi
Další antény ve voze jsou ty pro komunikaci mobilních zařízení s vozem pomocí bluetooth a wi-fi, aby se mobil mohl propojit s infotainmentem a například přehrávat hudbu, zrcadlit telefon na displej ve středové konzoli pomocí funkce SmartLink nebo aby se v autě vytvořil wi-fi hotspot. Tyto antény jsou integrovány přímo v autorádiu či infotainmentu, jsou jeho součástí, a dodává je tedy jejich výrobce.

Aby nás auto poznalo
Drtivá většina řidičů už pro odemčení auta mačká tlačítko na dálkovém ovladači. Nebo ani to ne. Systém pro odemykání a zamykání vozu má svou vlastní řídicí jednotku, která je umístěna pod palubní deskou přibližně nad spojkovým pedálem nebo nad odkládací plochou pro levou nohu. Klíček po stisknutí tlačítka vyšle signál na vlnové délce 434 MHz. Jde o volné nelicencované pásmo, které běžně využívá většina výrobců. Anténa v řídicí jednotce ho přijme, vyhodnotí oprávněnost požadavku a vůz odemkne. Stejně tak později zase zamkne.