汽车电子中高频接收电路的设计实现

现在的汽车，一般都支持遥控钥匙开闭锁，实际上就是通过高频信号实现的无线通信。因此在汽车电子产品中，会涉及到高频接收电路的应用。高频接收功能一般由独立的高频接收模块来完成，当然也有集成到BCM上的方案。独立的高频模块可以将其放在车顶，便于360度接收高频信号。针对集成到BCM上的高频模块，集成方案对板载天线的设计要求比较高，如果设计不好容易影响高频接收距离。

高频接收芯片我们一般选择ATMEL的ATA578X系列，原厂的推荐电路设计如下：

其实整个外围器件并不太多，除了基本晶振和几个滤波电容外，主要通过SPI总线与外部单片机通信，剩下的主要就是天线的LC选频网络的设计。原厂一般会推荐使用SAW，SAW滤波器就是声表面波滤波器，简称声表，它是采用石英晶体、压电陶瓷等压电材料，利用其压电效应和声表面波传播的物理特性，而制成的一种滤波专用器件。这里可以取代LC选频滤波器，使接收信号质量大大提高。

当然也可以不用声表，直接选用电感、电容来搭建。可以降低成本，而且实际效果也不差。这里给出一个实际高频接收电路设计的例子：

由于选用的是433MHZ的高频频段，因此只需要将RFIN_LB端口用天线电路引出来，根据需要还可以添加部分测试点。

接下来就是天线阻抗匹配，一般需要将天线的高频输入阻抗匹配到50欧姆。

这里就需要用到网络分析仪，用来做阻抗测试和匹配。需要用到网络分析仪上的SmithChart仿真软件，也就是史密斯圆图。

阻抗匹配的调试方法

把阻抗圆图与导纳圆图合并使用，可以把任意阻抗点通过沿等电阻圆，等电抗圆，等电纳圆和等电导圆移动而匹配到原点上。不同的移动方式对应不同的元件连接。

串连电感、电容和电阻或者并联电感、电容和电阻，以及调整相应参数，会使得匹配点在圆图上移动，从而形成不同输入阻抗。

这其中的具体的理论分析，就不做推到证明了。这里主要探讨在实际项目中，需要注意的具体问题。

关于天线阻抗匹配还需要注意的是，由于模块都有外壳（一般是塑料件）扣装，然后在安装在车内工作，天线的性能，受外壳和车内钣金件的影响还是比较大的。因此，在进行天线阻抗匹配的时候一定要注意模拟实际工作的环境，最好是把模块装进外壳，放在车内固定位置进行阻抗匹配。如果做不到，至少需要带外壳做匹配，这样才不会出现产品装车后的不良表现。

智能钥匙系统工作原理

资料来自：比亚迪e1、e2、S2车型技术专刊

智能钥匙系统

智能钥匙系统具有以下的功能：

1. 遥控解闭锁功能

2. 遥控降（升）窗功能（装有时）

3. 遥控启动车辆功能

4. 无钥匙进入功能

5. 无钥匙启动功能

6. 无电模式启动功能（智能钥匙电池电量耗尽）

系统组成及作用：

1、车外磁卡探测天线：接受智能钥匙控制器的指令，发出含有加密报文的 125K Hz 的低频检测信号用于车辆合法钥匙检测认证。车外探测天线的信号检测范围在 0.8~1m 之间。

2、车内探测天线：其主要是接受来自智能钥匙控制器的指令发出含有加密报文的 125K Hz的低频检测信号用于车辆合法钥匙检测认证。

3、转向轴锁（装有时）：智能钥匙系统中的执行单元，其位于转向管柱上，主要是接收 BCM发出的指令锁止或解锁转向管柱。

4、电子钥匙：作为车辆的唯一合法认证信息源，其主要是接受低频检测信号，认证匹配通过后发出高频信号用于车辆解锁、闭锁、启动以及迎宾灯点亮等功能实现。 智能钥匙除了以上功能外，还带有机械钥匙用于主驾侧解锁车门。

5、射频读卡器(与前部车内探测天线集成一起形成多功能探测天线)：用于无电模式下和智能钥匙进行通讯检测钥匙的合法性。

6、启动按钮：启动按钮用于输出上电、启动、退电信号给车身控制器。

7、集成式车身控制器：集成了高频接收模块和智能钥匙控制器，

高频接收器作用为主要是接收来自智能钥匙发出的含有加密报文的 434M Hz 的高频信号解调后传递给智能钥匙控制器。高频接受器的信号接收范围在 20m 左右。

智能钥匙控制器作为整车防盗的核心部件，其是整个防盗核心的最后认证通道，其接受微动开关的解锁信号给出发出低频检测信号的命令，以及接收来自高频接收模块的解调信号进行防盗认证，并将认证结果给到转向轴锁、车身控制模块以及发动机控制模块等需要防盗认证的模块。

车身控制器是智能钥匙系统中作为执行元器件接受来自智能钥匙控制器的指令来解、闭锁车门，控制迎宾灯点亮、车窗升降等。

8、微动开关：用于无钥匙进入时解闭锁信号的输入。

工作原理：

1、迎宾灯点亮

2、遥控解、闭锁

3、无钥匙进入

4、无钥匙启动

5、无电模式启动