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遠程調諧器架構減少配線重量并降低成本,同時提高抗噪性

發布時間:2019-12-20 責任編輯:wenwei

【導讀】傳統的無線電架構中,將四個天線連接到音響系統需要長達20米(60英尺)的銅纜。新型架構將調諧器從音響系統分離出來,安裝在靠近天線的位置,并且將輸出串行化。這樣就將配線的長度縮短為大約四分之一。總體效果是極大地降低了重量和成本、提高了抗擾性、減少發熱,以及降低音響系統內部的復雜度(圖1)。
 
http://www.yhuiyi.com/art/artinfo/id/80037353
 
傳統音響系統架構
 
音響系統是汽車無線電系統的指揮中心,使駕駛者能夠選擇音頻源、設置音量、選擇歌曲或選擇電臺。傳統上,除了音頻信號處理和放大器之外,還采用音頻調諧器、基帶處理IC和應用處理器,如(圖2)所示。
 
http://www.yhuiyi.com/art/artinfo/id/80037353
 
傳統音響系統的復雜度帶來了許多設計挑戰。密集電子器件產生的熱量可能要求使用散熱器并降低可靠性。傳統音響系統的整體式架構也意味著如果無線電特性發生任何變化,都需要至少對極其復雜的音響系統的局部進行重新設計。
 
作為汽車信息娛樂系統的主要用戶接口,音響系統幾乎普遍位于中控臺。該位置非常靠近駕駛者,便于駕駛者與音響系統之間的交互。然而,同時也造成了音響系統遠離天線,后者一般位于車頂或后窗/側窗上。這些天線往往需要非常長且密集的配線來連接到音響系統,所以成本較高、抗噪性較差。
 
(圖3)所示為傳統架構的一個例子,其中有兩根天線位于后窗上,并連接到中控臺音響系統。注意,在從天線模塊到音響系統的整個長度范圍內,有多根電纜并行布置。
 
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遠程調諧器架構
 
Maxim Integrated已經開發了創新性的“遠程調諧器架構”,將調諧器從音響系統中分離出來。(圖4)所示的遠程調諧器架構中,汽車的每個C柱中安裝有一對調諧器。遠程調諧器模塊用RTB1和RTB2表示。
 
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利用一根較短的同軸串行鏈路將兩個遠程調諧器模塊連接在一起,然后將四個調諧器組成的總成通過單根同軸串行鏈路連接到音響系統。這根同軸電纜既負責將調諧器輸出連接到音響系統,又為調諧器提供I2C通信和電源,無需附加電纜。該架構使得音響系統體積較小、發熱量較少,并大大減少電纜數量(圖5)。
 
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數字串行連接對環境噪聲的抗擾性較好,大大降低布線的難度并提高弱信號的接收性能。
 
遠程單元架構的另一項優勢是擴展性——很容易增加更多的調諧器,可用于背景掃描和相位分集,無需更改音響系統的設計。
 
遠程調諧器演示系統
 
可使用一對遠程調諧器模塊演示新架構。
 
第一個遠程調諧器模塊(圖4和圖6中的RTB16)包括一對AM/FM/數字無線電調諧器、一個串行器和PMIC。該模塊既支持單模塊系統,也支持在多模塊系統中與第二個模塊(圖4中的RTB2)配合使用。
 
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第二個模塊(圖4和圖7中的RTB27)支持多模塊系統,其中包括一對調諧器、電源管理以及串行器/解串器芯片組,支持多個模塊以菊鏈方式連接。
 
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基帶/音響系統適配器(圖8)包括解串器和連接器,能夠方便地連接到基帶處理器或邏輯分析儀,以進行評估。
 
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此外,調諧器模塊可直接連接到任意帶有相應GMSL解串器和FAKRA連接器的音響系統。
 
演示板包括6種Maxim Integrated IC (參見“更多信息”部分)。Maxim未來的規劃是進一步集成IC,提供更小、更高成效的方案。
 
總結
 
我們討論了傳統音響系統架構的缺點,以及采用遠程調諧器架構的優勢,后者將調諧器從音響系統移到了靠近天線的位置。Maxim Integrated提出的這種新式布局方法能夠大大降低布線復雜度、減輕重量、降低成本,并減少噪聲耦合。遠程調諧器架構使音響系統體積更小、散熱更少、擴展性更好,很容易根據當前以及將來無線電特性和頻段的變化增加更多的調諧器。Maxim未來的規劃是進一步集成IC,提供更小、更高成效的遠程調諧器方案。
 
● AM:調幅
● C柱:汽車車窗區域中垂直或接近垂直的支撐柱。
基帶:調諧器中下變頻之后的頻域信號。
● FM:調頻
● GMSL:吉比特多媒體串行鏈路
● IC:集成電路
● 相位分集:使用多個天線接收相同信號的可靠接收方法。
● PMIC:電源管理IC
● SW:短波
● 調諧器:一種接收射頻(RF)傳輸信號并將其下變頻到可解調中頻(IF)的器件。
 
 
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