在汽車(chē)上安裝我們大多數人都知道(或喜歡或鄙視)的高天線(xiàn)桿的日子早已過(guò)去。這些舊的天線(xiàn)樣式很適合標準的AM和FM模擬無(wú)線(xiàn)電接收。但今天的車(chē)輛接收更多的無(wú)線(xiàn)內容,如Sirius XM衛星廣播、GPS定位服務(wù)、數字音頻頻段、電視等等。所有這些都在現代車(chē)載無(wú)線(xiàn)電的構成中發(fā)揮著(zhù)重要作用。
有些人可能不知道,緊急廣播仍需要AM/FM,許多汽車(chē)制造商認為這是個(gè)安全功能--更不用說(shuō)AM/FM還提供非訂閱內容;贕PS定位和LTE/5G手機功能現在是車(chē)輛緊急呼叫、衛星廣播和自動(dòng)駕駛系統的一部分。在電氣上,這些服務(wù)都有自己的頻段,從用于A(yíng)M無(wú)線(xiàn)電的高kHz區域到分別用于GPS和SXM的1.5 GHz和2.3 GHz。每個(gè)驅動(dòng)電路都是不同的,過(guò)去常被設計成獨立的電子控制單元。智能天線(xiàn)中,幾乎所有這些驅動(dòng)電路都濃縮在一個(gè)外殼中,可采用多種外形,如鯊魚(yú)鰭、微型或玻璃天線(xiàn)。

圖 1. 鯊魚(yú)鰭、微型和玻璃天線(xiàn)
在當今集成分立半導體的世界里,各種應用仍需要只有分立器件才能提供的低噪聲、高增益和隔離性能。這些優(yōu)點(diǎn)使車(chē)載無(wú)線(xiàn)電不僅能保持其信號強度,而且能在眾多具有挑戰性的天氣和位置條件下提供清晰的音頻。智能天線(xiàn)是個(gè)完美的例子,展示了射頻(RF)分立器件的組合。

圖 2. AM/FM RF 前端電路框圖
一個(gè)典型的AM/FM RF前端電路(圖2)含多個(gè)分立半導體,用于低噪聲放大器(LNA)、自動(dòng)增益控制(AGC)、穩壓和靜電放電(ESD)保護功能。安森美(onsemi)的符合車(chē)規的寬廣產(chǎn)品組合提供了整個(gè)塊中所需要的所有器件。NSVJ3557SA3和NSVJ3910SB3高壓結場(chǎng)效應晶體管(JFET)提供強固的AM LNA方案,使5 V驅動(dòng)器實(shí)現9.5 dB的功率增益。
同樣,對于FM LNA,NSVF6001SB6和NSVF6003SB6是高增益(22 dB)、低噪聲系數(低于2.0 dB)的RF雙極結晶體管(BJT)方案,可提高接收器的靈敏度,直接關(guān)系到更好的FM音質(zhì)。
AGC或補償器電路在低電壓范圍內工作,需要只有分立器件才能提供的低寄生方案。NSVR351SDSA3雙肖特基勢壘二極管具有小于1 pF的電容和低正向電壓(VF),提高了零偏置電平檢測的靈敏度。一旦檢測到信號,運算放大器(OP Amp)就可以調整電壓,低靜態(tài)電流的NCV2904就符合這一要求。NSVP249SDSF3雙PIN二極管提供低串行電阻(2.5 Ω),作為RF開(kāi)關(guān),用于電平調整/補償信號的出口,以完成AGC塊。
這些產(chǎn)品結合在一起,提供完整的AM/FM前端方案,具備同類(lèi)最佳的增益和噪聲性能。與集成電路方案相比,電路設計人員使用上述分立器件實(shí)現更廣泛的調諧器能力。這使得在設計上有更大的靈活性,以滿(mǎn)足當今車(chē)輛的挑戰性環(huán)境。
ESD保護二極管獨立于無(wú)線(xiàn)電元件,通常直接置于天線(xiàn)連接器上,以保護敏感的前端塊。安森美的產(chǎn)品,如SZESD7551和SZESD7410,具有目前市場(chǎng)上最高等級(30 kV)的ESD,并具有所需的極低寄生電容和互調失真(IMD)性能以防干擾音頻信號。圖3顯示了這全套領(lǐng)先市場(chǎng)的RF分立元件用于鯊魚(yú)鰭天線(xiàn)應用中。

圖 3. AM/FM 前端實(shí)施示例
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