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ETC射频收发器
阅读:6555时间:2011-01-10 16:39:40

  中国的公路不停车收费(ETC)系统应用市场越来越大,为了促进ETC应用的快速发展和成熟,国家相关部门开展了高速公路联网不停车收费的试点工程,比如,京津翼地区和长三角地区,所以对车载单元(OBU)的需求量也随之大幅增加。

  目前市场上应用的OBU多数是通过分立元器件设计实现的,存在一致性、稳定性和可靠性的问题。博通(BEKEN)集成电路于2010年年初推出用于ETC系统的射频收发器">射频收发器芯片BK5822,是目前世界上一款集成了包括接收、发射和唤醒在内的全部射频功能的国标ETC收发器,其性能指标完全符合国家标准GB/T 20851.1-2007和GB/T 20851.2-2007。BK5822设计实现的OBU完全解决了上述问题,批量生产的OBU具有一致性以及稳定可靠性。

技术特性

  内部集成了完整的射频收发和调制解调功能,并嵌入了数据帧处理功能,进行FM0的编解码。同时BK5822还集成了唤醒电路,能够在电流很低的睡眠状态被唤醒,满足了 ETC OBU在睡眠状态超低功耗的要求。BK5822采用了常用的小尺寸28pin 5mm×5mm QFN封装加上简单的外围应用电路,大大减小了在PCB上所占用的空间,从而节省了成本。

发射模块

  对于发射有四种常用的工作模式,分别为发射单载波信号、发射正常 burst信号、发射PN9连续信号、发射全“0”数据信号。发射正常Burst信号,用户只需向发射的FIFO中直接写入所需要发射的数据,BK5822检测到FIFO中有数据后,打开发射相关电路,将数据调制到载波上,发送出去,数据发送结束后,发射相关电路关闭,进入待机状态。其它三种工作模式用于测试模式,完成射频性能的测试。发射的调制深度是可调的,由数据调制前的Ramp决定;发射功率也是可调控的,通过相应寄存器的设置来实现,功率的调节范围可达到22dB。

接收模块

  接收机采用低中频结构,在下变频后的Rx Filter是一个中间频率在5MHz的带通滤波器。当使BK5822进入接收状态,并且BK5822接收到数据包结束标志后,便自动将Rx关闭,同时中断引脚发出接收中断,BK5822进入待机状态,直到FIFO里面的数据被读空,或者清除接收中断后,接收才重新打开以等待接收数据。如果BK5822没有接收到数据包结束标志,将一直处于接收状态,此时如果要退出接收状态进入待机状态,需要通过相应寄存器设置强制关闭接收模块。为了对BK5822接收的信号进行更好的解调和解码,BK5822内部集成了一个AGC(自动增益控制),实现接收链路增益的自动调节。

应用分析

  应用BK5822设计ETC OBU,电路实现方面十分简单,整个OBU系统主要有两颗芯片,一个是主控芯片MCU,另一个是射频收发器BK5822。BK5822的外围应用器件很少,一颗是32.768MHz的晶振,其它主要是匹配电路应用的无源器件。发射、接收和唤醒部分的匹配电路均采用单端输出和输入的结构,便于研发调试和外围器件的成本控制。接收和发射共用一个微波天线,通过一个PIN微波二极管来控制收发的切换。微波天线具有圆极化的特性,方向性较强,应用普通PCB板材实现的PCB板上印制微波天线,大幅降低了成本。

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