專(zhuān)家支招：如何選取高性能車(chē)載收音機調諧器？

車(chē)載信息娛樂(lè )系統是時(shí)下汽車(chē)世界中的熱門(mén)話(huà)題。而處于復雜汽車(chē)信息娛樂(lè )平臺核心的是高性能汽車(chē)收音機調諧器，一個(gè)為駕駛者和乘客提供高級廣播收聽(tīng)體驗的必備組件。汽車(chē)收音機市場(chǎng)相當大，并且還在隨著(zhù)汽車(chē)生產(chǎn)量增加而持續增長(cháng)。在2012年，全球轎車(chē)和商用車(chē)的產(chǎn)量達8，410萬(wàn)臺。2013年上半年，汽車(chē)產(chǎn)量就已達4，400萬(wàn)臺1。汽車(chē)后裝市場(chǎng)的規模更大，估計全球超過(guò)十億多臺汽車(chē)在路上行駛2。假設每輛車(chē)至少有一個(gè)收音機，考慮到如此龐大的市場(chǎng)規模，為什么只有少數汽車(chē)收音機調諧器供應商能夠在這個(gè)龐大且不斷增長(cháng)的市場(chǎng)中競爭?

汽車(chē)收音機調諧器市場(chǎng)的成功因素

汽車(chē)收音機調諧器領(lǐng)域是一個(gè)具有很高技術(shù)門(mén)檻的半導體市場(chǎng)，主要原因如下：

當今復雜的、不斷變化的駕駛環(huán)境需要高性能收音機調諧技術(shù)

· 汽車(chē)通常處于移動(dòng)狀態(tài)中。這種不斷移動(dòng)性要求汽車(chē)收音機調諧器能夠接收各種條件下的無(wú)線(xiàn)電信號。調諧器必須能夠處理各種類(lèi)型的信號衰減，例如由于山脈和建筑物反射廣播信號而形成的多徑干擾。所接收到信號的振幅相位隨時(shí)都在改變，從而導致接收到的廣播信號失真或丟失。

· 偏遠地區的弱信號影響接收質(zhì)量。

· 電力線(xiàn)和廣播發(fā)射塔可干擾廣播無(wú)線(xiàn)電信號或者使得接收性能進(jìn)一步惡化。

車(chē)內電子產(chǎn)品產(chǎn)生干擾

· 車(chē)內較差的電機EMI防護，例如風(fēng)擋雨刷、車(chē)窗、天窗和其他車(chē)體/隔間部分，甚至發(fā)動(dòng)機和喇叭都能引起干擾。不恰當的天線(xiàn)配置也會(huì )使得接收性能惡化。其他干擾也可能來(lái)自車(chē)載收音機電路板上面安置的DC-DC轉換器、LCD屏和其他高速數字電路。

競爭壓力促使調諧器IC供應商提供高集成度且性能毫不讓步的調諧器

· 傳統調諧器采用上一代的BiCMOS工藝技術(shù)制造。隨著(zhù)當今成本壓力的上升，RF調諧器設計已經(jīng)在代工廠(chǎng)(如臺積電)中轉換到具有成本效益的CMOS技術(shù)，以在深亞微米節點(diǎn)制程實(shí)現更低的混合信號集成電路生產(chǎn)成本。世界上僅有少數幾家汽車(chē)收音機調諧器供應商能夠提供基于數字低中頻架構的低成本RFCMOS車(chē)載調諧器方案。

· 為了滿(mǎn)足汽車(chē)OEM前裝客戶(hù)市場(chǎng)，調諧器IC供應商通常必須是一家通過(guò)ISO/TS16949認證的公司，可為市場(chǎng)提供符合AEC-Q100認證的調諧器IC。

汽車(chē)收音機調諧器供應商必須能夠覆蓋全球，在全球為設計和路測提供現場(chǎng)支持。RF PCB布局和汽車(chē)路測需要本地支持，以縮短設計周期，并幫助在路測過(guò)程中進(jìn)行適當調諧。

這些諸多因素導致汽車(chē)收音機調諧器具有較高的市場(chǎng)進(jìn)入壁壘，以至于僅有少數半導體公司能夠為全球汽車(chē)信息娛樂(lè )市場(chǎng)提供高品質(zhì)調諧器。

汽車(chē)收音機調諧器要求

汽車(chē)收音機調諧器運行中所面臨的挑戰性環(huán)境需要一系列高要求的核心性能參數和特性。這些參數包括：

極佳的靈敏度：幫助接收弱信號

靈敏度是指調諧器接收電臺弱信號的能力。如果你居住在遠離大多數無(wú)線(xiàn)電臺發(fā)射器的農村地區，調諧器的靈敏度是十分重要的。一個(gè)具有-3.5dBuV靈敏度的調諧器能夠捕獲小到0.5uV的信號，這樣即使調諧器遠離發(fā)射塔100英里它都有可能收到該發(fā)射塔發(fā)出的信號。

卓越的選擇性和動(dòng)態(tài)帶寬控制：有利接收強電臺之間的弱信號

選擇性是指在小頻率偏移量處存在強信號電臺時(shí)調諧器接收弱信號電臺的能力和對接收當前電臺時(shí)對左右鄰臺干擾的抑制程度，如圖1所示。在FM頻譜擁擠的城市環(huán)境中，這特性對于接收器尤其重要。鄰道選擇性是指信號對在FM廣播頻率±100kHz處鄰道信號的抑制能力，這在歐洲市場(chǎng)特別重要，因為在邊界地區FM廣播的鄰道干擾接近±100kHz處。高性能的汽車(chē)收音機調諧器在±100kHz處干擾下應該至少有65dB的選擇性。一些調諧器能夠通過(guò)強大的先進(jìn)無(wú)線(xiàn)電DSP算法獲得這種選擇性，可以通過(guò)測量多個(gè)信號參數(包括相鄰和相間信道條件)動(dòng)態(tài)優(yōu)化預期的信道帶寬，在強干擾存在下收窄帶寬。

圖1：在接收強電臺之間的弱信號時(shí)，卓越的選擇性和動(dòng)態(tài)帶寬控制是非常重要的 優(yōu)良的IP3：對互調失真提供最佳防護

IP3是對調諧器線(xiàn)性度的品質(zhì)參數度量。更高的IP3意味著(zhù)更好的線(xiàn)性度和更少的失真度。最嚴重的失真是三階互調失真(IMD3)，它是由兩個(gè)近距離干擾信號的三次諧波失真產(chǎn)生的干擾信號，進(jìn)入有用信道引起串擾。(如圖2所示。)擁擠的FM頻譜在城市中非常普遍，太接近于有用頻道的干擾是不容易過(guò)濾掉的。為了減少三階失真的干擾結果，必須增加IP3性能。具有較低IP3的調諧器需要非常昂貴的高Q值跟蹤濾波器，來(lái)避免IMD3干擾和較差的收聽(tīng)體驗。一個(gè)優(yōu)秀汽車(chē)收音機調諧器的IP3指標可以高達117dBuV，并且在全RF增益下具有-3.5dBμV的靈敏度。它也應該提供很寬的IMD動(dòng)態(tài)范圍，在沒(méi)有外部濾波模塊時(shí)提供IMD3干擾保護。

圖2：好的IP3提供強有力的互調失真保護

快速AF(備用電臺頻率)檢查：允許快速響應時(shí)間在6ms或以下

在歐洲，當信號太弱時(shí)或者當超出電臺信號覆蓋范圍時(shí)，AF可允許汽車(chē)收音機調諧器調諧到一個(gè)提供相同電臺內容的不同頻率。這常見(jiàn)于歐洲汽車(chē)收音機中，它通過(guò)在RDS數據中發(fā)送AF列表來(lái)啟動(dòng)。在高端汽車(chē)中，常備兩個(gè)調諧器， 其中一個(gè)專(zhuān)用后臺從調諧器用于掃描AF列表，提供AF電臺參數給主機，以便當主電臺信號變得不可接受時(shí)，跳轉到AF電臺。在成本敏感的收音機(前面提及的雙調諧器太貴了)中，單調諧器檢測AF電臺，然后重新調諧到主電臺，但不會(huì )引起可覺(jué)察到的音頻中斷。執行AF檢查操作所能夠接受的最大時(shí)間為10ms。市場(chǎng)上大多數調諧器僅能夠監測AF電臺的接收信號強度指示(RSSI)。表現優(yōu)異的汽車(chē)收音機調諧器能夠在6ms內完成AF檢查操作，并且監測多達四個(gè)參數，包括RSSI、SNR、頻率偏移和多徑干擾。

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