專家支招：如何選取高性能車載收音機調(diào)諧器？

車載信息娛樂系統(tǒng)是時下汽車世界中的熱門話題。而處于復雜汽車信息娛樂平臺核心的是高性能汽車收音機調(diào)諧器，一個為駕駛者和乘客提供高級廣播收聽體驗的必備組件。汽車收音機市場相當大，并且還在隨著汽車生產(chǎn)量增加而持續(xù)增長。在2012年，全球轎車和商用車的產(chǎn)量達8，410萬臺。2013年上半年，汽車產(chǎn)量就已達4，400萬臺1。汽車后裝市場的規(guī)模更大，估計全球超過十億多臺汽車在路上行駛2。假設每輛車至少有一個收音機，考慮到如此龐大的市場規(guī)模，為什么只有少數(shù)汽車收音機調(diào)諧器供應商能夠在這個龐大且不斷增長的市場中競爭?

汽車收音機調(diào)諧器市場的成功因素

汽車收音機調(diào)諧器領(lǐng)域是一個具有很高技術(shù)門檻的半導體市場，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(diào)諧技術(shù)

· 汽車通常處于移動狀態(tài)中。這種不斷移動性要求汽車收音機調(diào)諧器能夠接收各種條件下的無線電信號。調(diào)諧器必須能夠處理各種類型的信號衰減，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(qū)的弱信號影響接收質(zhì)量。

· 電力線和廣播發(fā)射塔可干擾廣播無線電信號或者使得接收性能進一步惡化。

車內(nèi)電子產(chǎn)品產(chǎn)生干擾

· 車內(nèi)較差的電機EMI防護，例如風擋雨刷、車窗、天窗和其他車體/隔間部分，甚至發(fā)動機和喇叭都能引起干擾。不恰當?shù)奶炀€配置也會使得接收性能惡化。其他干擾也可能來自車載收音機電路板上面安置的DC-DC轉(zhuǎn)換器、LCD屏和其他高速數(shù)字電路。

競爭壓力促使調(diào)諧器IC供應商提供高集成度且性能毫不讓步的調(diào)諧器

· 傳統(tǒng)調(diào)諧器采用上一代的BiCMOS工藝技術(shù)制造。隨著當今成本壓力的上升，RF調(diào)諧器設計已經(jīng)在代工廠(如臺積電)中轉(zhuǎn)換到具有成本效益的CMOS技術(shù)，以在深亞微米節(jié)點制程實現(xiàn)更低的混合信號集成電路生產(chǎn)成本。世界上僅有少數(shù)幾家汽車收音機調(diào)諧器供應商能夠提供基于數(shù)字低中頻架構(gòu)的低成本RFCMOS車載調(diào)諧器方案。

· 為了滿足汽車OEM前裝客戶市場，調(diào)諧器IC供應商通常必須是一家通過ISO/TS16949認證的公司，可為市場提供符合AEC-Q100認證的調(diào)諧器IC。

汽車收音機調(diào)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(xiàn)場支持。RF PCB布局和汽車路測需要本地支持，以縮短設計周期，并幫助在路測過程中進行適當調(diào)諧。

這些諸多因素導致汽車收音機調(diào)諧器具有較高的市場進入壁壘，以至于僅有少數(shù)半導體公司能夠為全球汽車信息娛樂市場提供高品質(zhì)調(diào)諧器。

汽車收音機調(diào)諧器要求

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

極佳的靈敏度：幫助接收弱信號

靈敏度是指調(diào)諧器接收電臺弱信號的能力。如果你居住在遠離大多數(shù)無線電臺發(fā)射器的農(nóng)村地區(qū)，調(diào)諧器的靈敏度是十分重要的。一個具有-3.5dBuV靈敏度的調(diào)諧器能夠捕獲小到0.5uV的信號，這樣即使調(diào)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調(diào)諧器接收弱信號電臺的能力和對接收當前電臺時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，這在歐洲市場特別重要，因為在邊界地區(qū)FM廣播的鄰道干擾接近±100kHz處。高性能的汽車收音機調(diào)諧器在±100kHz處干擾下應該至少有65dB的選擇性。一些調(diào)諧器能夠通過強大的先進無線電DSP算法獲得這種選擇性，可以通過測量多個信號參數(shù)(包括相鄰和相間信道條件)動態(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，卓越的選擇性和動態(tài)帶寬控制是非常重要的 優(yōu)良的IP3：對互調(diào)失真提供最佳防護

IP3是對調(diào)諧器線性度的品質(zhì)參數(shù)度量。更高的IP3意味著更好的線性度和更少的失真度。最嚴重的失真是三階互調(diào)失真(IMD3)，它是由兩個近距離干擾信號的三次諧波失真產(chǎn)生的干擾信號，進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濾掉的。為了減少三階失真的干擾結(jié)果，必須增加IP3性能。具有較低IP3的調(diào)諧器需要非常昂貴的高Q值跟蹤濾波器，來避免IMD3干擾和較差的收聽體驗。一個優(yōu)秀汽車收音機調(diào)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動態(tài)范圍，在沒有外部濾波模塊時提供IMD3干擾保護。

圖2：好的IP3提供強有力的互調(diào)失真保護

快速AF(備用電臺頻率)檢查：允許快速響應時間在6ms或以下

在歐洲，當信號太弱時或者當超出電臺信號覆蓋范圍時，AF可允許汽車收音機調(diào)諧器調(diào)諧到一個提供相同電臺內(nèi)容的不同頻率。這常見于歐洲汽車收音機中，它通過在RDS數(shù)據(jù)中發(fā)送AF列表來啟動。在高端汽車中，常備兩個調(diào)諧器， 其中一個專用后臺從調(diào)諧器用于掃描AF列表，提供AF電臺參數(shù)給主機，以便當主電臺信號變得不可接受時，跳轉(zhuǎn)到AF電臺。在成本敏感的收音機(前面提及的雙調(diào)諧器太貴了)中，單調(diào)諧器檢測AF電臺，然后重新調(diào)諧到主電臺，但不會引起可覺察到的音頻中斷。執(zhí)行AF檢查操作所能夠接受的最大時間為10ms。市場上大多數(shù)調(diào)諧器僅能夠監(jiān)測AF電臺的接收信號強度指示(RSSI)。表現(xiàn)優(yōu)異的汽車收音機調(diào)諧器能夠在6ms內(nèi)完成AF檢查操作，并且監(jiān)測多達四個參數(shù)，包括RSSI、SNR、頻率偏移和多徑干擾。

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