【導讀】傳統(tǒng)的無線電架構(gòu)中，將四個天線連接到音響系統(tǒng)需要長達20米(60英尺)的銅纜。新型架構(gòu)將調(diào)諧器從音響系統(tǒng)分離出來，安裝在靠近天線的位置，并且將輸出串行化。這樣就將配線的長度縮短為大約四分之一。總體效果是極大地降低了重量和成本、提高了抗擾性、減少發(fā)熱，以及降低音響系統(tǒng)內(nèi)部的復雜度(圖1)。
傳統(tǒng)音響系統(tǒng)架構(gòu)
音響系統(tǒng)是汽車無線電系統(tǒng)的指揮中心，使駕駛者能夠選擇音頻源、設置音量、選擇歌曲或選擇電臺。傳統(tǒng)上，除了音頻信號處理和放大器之外，還采用音頻調(diào)諧器、基帶處理IC和應用處理器，如(圖2)所示。
傳統(tǒng)音響系統(tǒng)的復雜度帶來了許多設計挑戰(zhàn)。密集電子器件產(chǎn)生的熱量可能要求使用散熱器并降低可靠性。傳統(tǒng)音響系統(tǒng)的整體式架構(gòu)也意味著如果無線電特性發(fā)生任何變化，都需要至少對極其復雜的音響系統(tǒng)的局部進行重新設計。
作為汽車信息娛樂系統(tǒng)的主要用戶接口，音響系統(tǒng)幾乎普遍位于中控臺。該位置非常靠近駕駛者，便于駕駛者與音響系統(tǒng)之間的交互。然而，同時也造成了音響系統(tǒng)遠離天線，后者一般位于車頂或后窗/側(cè)窗上。這些天線往往需要非常長且密集的配線來連接到音響系統(tǒng)，所以成本較高、抗噪性較差。
(圖3)所示為傳統(tǒng)架構(gòu)的一個例子，其中有兩根天線位于后窗上，并連接到中控臺音響系統(tǒng)。注意，在從天線模塊到音響系統(tǒng)的整個長度范圍內(nèi)，有多根電纜并行布置。
遠程調(diào)諧器架構(gòu)
Maxim Integrated已經(jīng)開發(fā)了創(chuàng)新性的“遠程調(diào)諧器架構(gòu)”，將調(diào)諧器從音響系統(tǒng)中分離出來。（圖4）所示的遠程調(diào)諧器架構(gòu)中，汽車的每個C柱中安裝有一對調(diào)諧器。遠程調(diào)諧器模塊用RTB1和RTB2表示。
利用一根較短的同軸串行鏈路將兩個遠程調(diào)諧器模塊連接在一起，然后將四個調(diào)諧器組成的總成通過單根同軸串行鏈路連接到音響系統(tǒng)。這根同軸電纜既負責將調(diào)諧器輸出連接到音響系統(tǒng)，又為調(diào)諧器提供I2C通信和電源，無需附加電纜。該架構(gòu)使得音響系統(tǒng)體積較小、發(fā)熱量較少，并大大減少電纜數(shù)量(圖5)。
數(shù)字串行連接對環(huán)境噪聲的抗擾性較好，大大降低布線的難度并提高弱信號的接收性能。
遠程單元架構(gòu)的另一項優(yōu)勢是擴展性——很容易增加更多的調(diào)諧器，可用于背景掃描和相位分集，無需更改音響系統(tǒng)的設計。
遠程調(diào)諧器演示系統(tǒng)
可使用一對遠程調(diào)諧器模塊演示新架構(gòu)。
第一個遠程調(diào)諧器模塊(圖4和圖6中的RTB16)包括一對AM/FM/數(shù)字無線電調(diào)諧器、一個串行器和PMIC。該模塊既支持單模塊系統(tǒng)，也支持在多模塊系統(tǒng)中與第二個模塊(圖4中的RTB2)配合使用。
第二個模塊(圖4和圖7中的RTB27)支持多模塊系統(tǒng)，其中包括一對調(diào)諧器、電源管理以及串行器/解串器芯片組，支持多個模塊以菊鏈方式連接。
基帶/音響系統(tǒng)適配器(圖8)包括解串器和連接器，能夠方便地連接到基帶處理器或邏輯分析儀，以進行評估。
此外，調(diào)諧器模塊可直接連接到任意帶有相應GMSL解串器和FAKRA連接器的音響系統(tǒng)。
演示板包括6種Maxim Integrated IC (參見“更多信息”部分)。Maxim未來的規(guī)劃是進一步集成IC，提供更小、更高成效的方案。
總結(jié)
我們討論了傳統(tǒng)音響系統(tǒng)架構(gòu)的缺點，以及采用遠程調(diào)諧器架構(gòu)的優(yōu)勢，后者將調(diào)諧器從音響系統(tǒng)移到了靠近天線的位置。Maxim Integrated提出的這種新式布局方法能夠大大降低布線復雜度、減輕重量、降低成本，并減少噪聲耦合。遠程調(diào)諧器架構(gòu)使音響系統(tǒng)體積更小、散熱更少、擴展性更好，很容易根據(jù)當前以及將來無線電特性和頻段的變化增加更多的調(diào)諧器。Maxim未來的規(guī)劃是進一步集成IC，提供更小、更高成效的遠程調(diào)諧器方案。
● AM：調(diào)幅
● C柱：汽車車窗區(qū)域中垂直或接近垂直的支撐柱。
基帶：調(diào)諧器中下變頻之后的頻域信號。
● FM：調(diào)頻
● GMSL：吉比特多媒體串行鏈路
● IC：集成電路
● 相位分集：使用多個天線接收相同信號的可靠接收方法。
● PMIC：電源管理IC
● SW：短波
● 調(diào)諧器：一種接收射頻(RF)傳輸信號并將其下變頻到可解調(diào)中頻(IF)的器件。
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