现代的发展前景向人们提出了一些更难应对的技术要求和约束条件。其中，最重要也是最富挑战性的要求是缩小天线的尺寸；其次是连接电缆长 (尤其是在SUV (Sport Utility Vehicle) 运动型休旅车型中)。其它的要求还包括多天线设计，以及面向不同天线类型 (安装在档风玻璃、车顶或前保险杠上的天线) 的多样化设计问题。

　　天线的物理知识

　　传统的/FM频率范围已扩展，AM广播目前已延展到30 MHz，以使汽车无线电能够接收DRM (世界数字广播) 信号。而FM广播的频率范围则起始于78 MHz的日本频带，终止于最大频率为240 MHz 的band III，使用该频带可在欧洲接收DAB信号。

　　由于AM广播采用垂直极化的电波来发送信号，因此汽车天线也应按垂直方向极化。在FM广播中，发射信号大多数按水平方向极化；这与AM的接收要求似乎有冲突。

　　好在汽车的金属车体能改变电磁场，因而对FM广播也可使用AM广播所要求的垂直天线。图1所示为车体对电磁场的影响；可以看出车体水平面处(例如：车顶或后备箱)只存在垂直方向的电磁场分量。水平分量向垂直方向弯曲了。

　　此外，车窗形成的开口导致车体金属表面不连续，使场强增大。而这种不连续的表面结构决定了汽车天线最合适的安装位置。车顶中间通常不是安装天线的最佳位置。

　　由于车体物理构造对电磁场有加强效应，采用小型偶极天线 (天线形式中的一种) 对接收AM和FM广播是可行的。

　　出于设计方面的考虑，现在的车顶天线长度都比信号波长短很多。这样，天线阻抗就非常小，并有较大的容抗分量。如果将这样的天线接到电缆上，那么，即使采用的是专用的低容抗 (如20 ?C 30 pF/米) 电缆，最终的电缆容抗也会轻易达到150 pF。在这种情况下，电缆容抗就扮演了电容分压器的角色，从而降低汽车无线电调谐器输入端处的有效信号强度。

　　在这种情况下，最好加一个天线放大器，尤其是在天线和电缆间加一个针对AM信号的隔离放大器。爱特梅尔的单片集成天线放大器在AM频带下有很低的输入容抗 (2.45 pF)，其AM隔离放大器输出端的阻抗也非常低 (5欧姆)，因而有利于驱动电缆容抗。较之于直接与电缆连接的无源天线，带AM隔离放大器的方案可使增益提高35 dB。当然，具体提升量取决于天线和电缆阻抗。

　　由于距发射站的距离不同，以及多路径干扰引起的屏蔽效应，接收环境的差异可能会很大。天线LNA (低噪声放大器) 必须调配到能接收完整的AM或FM广播，必须具有优良的大信号表现，二阶交调截取点 (IP2) 和三阶交调截取点 (IP3) 非常高。

　　此外，对非常大的信号，必须要有自动增益控制 (AGC) 来抑制信号峰值，并在汽车无线电调谐器输入端维持恒定的最大电平。另一方面，天线放大器还必须具有很好的小信号性能参数，尤其噪声指数和稳定性因子 (k)。

　　ATR4251的基本原理

　　ATR4251是单片集成的AM/FM天线匹配放大器电路。由于工作频率以及频带要求不同，对AM和FM频带可以分别使用两个独立的放大器。这样，可以分别使用独立的天线，但是两个放大器也可以连接到单个天线上 (如车顶天线)。

　　为避免在大信号情况下出现激励过度，两个放大器都配有自动增益控制电路 (AGC)。两个独立的AGC电路，门限可分别调节，可防止AM强信号阻塞微弱的FM电台，反之亦然。ATR4251还集成 了电平检测器，以使放大器具有高线性和出色的大信号特性 (FM输入交调截取点为142 dBμV，AM为146 dBμV)。(见图2：ATR4251的功能框图)。

　　汽车无线电的AM调谐器在输入端一般使用PIN  二极管衰减器。这些PIN二极管衰减器通过降低调谐器的输入阻抗，从而减小来自天线的信号。对于标准应用，ATR4251的AM放大器输出端还串接了一个约33欧姆的电阻。该串接电阻一方面用于确保无线电调谐器有确定源阻抗；另一方面用于保护AM天线放大器的输出级，防止汽车无线电中的PIN二极管衰减器造成短路。