專家支招：如何選取高性能車載收音機(jī)調(diào)諧器？

車載信息娛樂系統(tǒng)是時(shí)下汽車世界中的熱門話題。而處于復(fù)雜汽車信息娛樂平臺(tái)核心的是高性能汽車收音機(jī)調(diào)諧器，一個(gè)為駕駛者和乘客提供高級廣播收聽體驗(yàn)的必備組件。汽車收音機(jī)市場相當(dāng)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(dá)8，410萬臺(tái)。2013年上半年，汽車產(chǎn)量就已達(dá)4，400萬臺(tái)1。汽車后裝市場的規(guī)模更大，估計(jì)全球超過十億多臺(tái)汽車在路上行駛2。假設(shè)每輛車至少有一個(gè)收音機(jī)，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(jī)調(diào)諧器供應(yīng)商能夠在這個(gè)龐大且不斷增長的市場中競爭?

汽車收音機(jī)調(diào)諧器市場的成功因素

汽車收音機(jī)調(diào)諧器領(lǐng)域是一個(gè)具有很高技術(shù)門檻的半導(dǎo)體市場，主要原因如下：

當(dāng)今復(fù)雜的、不斷變化的駕駛環(huán)境需要高性能收音機(jī)調(diào)諧技術(shù)

· 汽車通常處于移動(dòng)狀態(tài)中。這種不斷移動(dòng)性要求汽車收音機(jī)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(shí)都在改變，從而導(dǎo)致接收到的廣播信號失真或丟失。

· 偏遠(yuǎn)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(jìn)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(jī)EMI防護(hù)，例如風(fēng)擋雨刷、車窗、天窗和其他車體/隔間部分，甚至發(fā)動(dòng)機(jī)和喇叭都能引起干擾。不恰當(dāng)?shù)奶炀€配置也會(huì)使得接收性能惡化。其他干擾也可能來自車載收音機(jī)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(yīng)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(dāng)今成本壓力的上升，RF調(diào)諧器設(shè)計(jì)已經(jīng)在代工廠(如臺(tái)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(diǎn)制程實(shí)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(jī)調(diào)諧器供應(yīng)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(yīng)商通常必須是一家通過ISO/TS16949認(rèn)證的公司，可為市場提供符合AEC-Q100認(rèn)證的調(diào)諧器IC。

汽車收音機(jī)調(diào)諧器供應(yīng)商必須能夠覆蓋全球，在全球?yàn)樵O(shè)計(jì)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(shè)計(jì)周期，并幫助在路測過程中進(jìn)行適當(dāng)調(diào)諧。

這些諸多因素導(dǎo)致汽車收音機(jī)調(diào)諧器具有較高的市場進(jìn)入壁壘，以至于僅有少數(shù)半導(dǎo)體公司能夠?yàn)槿蚱囆畔蕵肥袌鎏峁└咂焚|(zhì)調(diào)諧器。

汽車收音機(jī)調(diào)諧器要求

汽車收音機(jī)調(diào)諧器運(yùn)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(tái)弱信號的能力。如果你居住在遠(yuǎn)離大多數(shù)無線電臺(tái)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(gè)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(yuǎn)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(qiáng)電臺(tái)之間的弱信號

選擇性是指在小頻率偏移量處存在強(qiáng)信號電臺(tái)時(shí)調(diào)諧器接收弱信號電臺(tái)的能力和對接收當(dāng)前電臺(tái)時(shí)對左右鄰臺(tái)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?yàn)樵谶吔绲貐^(qū)FM廣播的鄰道干擾接近±100kHz處。高性能的汽車收音機(jī)調(diào)諧器在±100kHz處干擾下應(yīng)該至少有65dB的選擇性。一些調(diào)諧器能夠通過強(qiáng)大的先進(jìn)無線電DSP算法獲得這種選擇性，可以通過測量多個(gè)信號參數(shù)(包括相鄰和相間信道條件)動(dòng)態(tài)優(yōu)化預(yù)期的信道帶寬，在強(qiáng)干擾存在下收窄帶寬。

圖1：在接收強(qiáng)電臺(tái)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(diào)失真提供最佳防護(hù)

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(yán)重的失真是三階互調(diào)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?dāng)_。(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(yàn)。一個(gè)優(yōu)秀汽車收音機(jī)調(diào)諧器的IP3指標(biāo)可以高達(dá)117dBuV，并且在全RF增益下具有-3.5dBμV的靈敏度。它也應(yīng)該提供很寬的IMD動(dòng)態(tài)范圍，在沒有外部濾波模塊時(shí)提供IMD3干擾保護(hù)。

圖2：好的IP3提供強(qiáng)有力的互調(diào)失真保護(hù)

快速AF(備用電臺(tái)頻率)檢查：允許快速響應(yīng)時(shí)間在6ms或以下

在歐洲，當(dāng)信號太弱時(shí)或者當(dāng)超出電臺(tái)信號覆蓋范圍時(shí)，AF可允許汽車收音機(jī)調(diào)諧器調(diào)諧到一個(gè)提供相同電臺(tái)內(nèi)容的不同頻率。這常見于歐洲汽車收音機(jī)中，它通過在RDS數(shù)據(jù)中發(fā)送AF列表來啟動(dòng)。在高端汽車中，常備兩個(gè)調(diào)諧器， 其中一個(gè)專用后臺(tái)從調(diào)諧器用于掃描AF列表，提供AF電臺(tái)參數(shù)給主機(jī)，以便當(dāng)主電臺(tái)信號變得不可接受時(shí)，跳轉(zhuǎn)到AF電臺(tái)。在成本敏感的收音機(jī)(前面提及的雙調(diào)諧器太貴了)中，單調(diào)諧器檢測AF電臺(tái)，然后重新調(diào)諧到主電臺(tái)，但不會(huì)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(shí)間為10ms。市場上大多數(shù)調(diào)諧器僅能夠監(jiān)測AF電臺(tái)的接收信號強(qiáng)度指示(RSSI)。表現(xiàn)優(yōu)異的汽車收音機(jī)調(diào)諧器能夠在6ms內(nèi)完成AF檢查操作，并且監(jiān)測多達(dá)四個(gè)參數(shù)，包括RSSI、SNR、頻率偏移和多徑干擾。

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