基于ATR4251的汽車天線研究

為避免在大信號情況下出現(xiàn)激勵過度，兩個放大器都配有自動增益控制電路 (AGC)。兩個獨立的AGC電路，門限可分別調節(jié)，可防止AM強信號阻塞微弱的FM電臺，反之亦然。ATR4251還集成了電平檢測器，以使放大器具有高線性和出色的大信號特性 (FM輸入交調截取點為142 dBμV，AM為146 dBμV)。(見圖2：ATR4251的功能框圖)。

汽車無線電的AM調諧器在輸入端一般使用PIN 二極管衰減器。這些PIN二極管衰減器通過降低調諧器的輸入阻抗，從而減小來自天線的信號。對于標準應用，ATR4251的AM放大器輸出端還串接了一個約33歐姆的電阻。該串接電阻一方面用于確保無線電調諧器有確定源阻抗；另一方面用于保護AM天線放大器的輸出級，防止汽車無線電中的PIN二極管衰減器造成短路。

FM放大器的NPN晶體管的所有管腳都可從外面按客戶要求進行優(yōu)化配接。對低成本應用，可采用共發(fā)射極接法；這種接法材料成本合理，性能也不錯。對高端應用，可采用帶無損變壓器反饋的共基極接法；這種接法的交調截點 (OIP3)高，達148 dBμV，具有低噪聲系數(shù) (2.8 dB)，而且電流消耗合理。在兩種接法下，放大器的增益、輸入和輸出阻抗都可通過改變外接部件來調節(jié)。

ATR4251芯片還分別針對AM和FM頻帶配備了兩個獨立的AGC電路，防止天線放大器在非常強的天線信號下出現(xiàn)過度激勵。放大器輸出接了一個分壓器 (在AM電路中為電阻性的，在FM中為電容性的)。分出的信號施加在對應的AGC電平檢測器上 (該檢測器經專門優(yōu)化失真很小)。整流后的信號與內部參考電平相比較。對于具體的應用，AGC的閾值可通過改變外接分壓器的分壓比來輕易調節(jié)。當信號達到閾值，AGC輸出打開一個外接晶體管；該晶體管控制PIN二極管電流，從而降低放大器輸入信號的電平。

內置的帶隙電壓基準電路可維持整體技術參數(shù)不隨溫度和工作電壓變化而變化，即使擴展到汽車級溫度范圍-40到+115℃。之所以要考慮這么高的上限溫度是因為天線放大器會安裝在車頂。

總結和展望

愛特梅爾針對AM、FM、DRM以及HD無線電提供高集成度的天線放大器。用這種天線放大器能實現(xiàn)出色的接收性能。愛特梅爾的天線放大器動態(tài)范圍大，因而收音清晰，甚至在汽車行駛時天線處于信號強度快速變化的極端困難情況下也不會失真。這種長電纜、小尺寸的時髦天線會造成信號損失，而這種損耗可通過阻抗匹配的放大器來補償。

愛特梅爾已計劃推出ATR4251的提升版，進一步提高性能和降低應用的部件成本。

愛特梅爾在設計無線廣播解決方案領域已有30年經驗，例如AM/FM前端器件或有源天線方案，其中一個重要領域是汽車無線電。愛特梅爾擁有精深的無線電技術秘訣，符合行業(yè)標準 (ISO 9001和TS 16949)，因而能滿足汽車市場的特定質量和性能要求。愛特梅爾提供天線放大器和調諧器前端的完整解決方案，并有各種開發(fā)工具 (包括軟件和專門的參考設計) 以支持設計的實現(xiàn).