遠端天線問題

 

天線位於遠端時，根據具體應用的不同，會對性能造成各種不同的影響。在FM頻段
，天線通常與50Ω或75Ω阻抗的RF電纜匹(pi)配(pei)，支(zhi)持(chi)最(zui)佳(jia)的(de)功(gong)率(lv)傳(chuan)輸(shu)。然(ran)而(er)
，噪(zao)聲(sheng)係(xi)數(shu)隨(sui)天(tian)線(xian)與(yu)接(jie)收(shou)器(qi)之(zhi)間(jian)電(dian)纜(lan)的(de)損(sun)耗(hao)成(cheng)比(bi)例(li)增(zeng)大(da)。對(dui)於(yu)較(jiao)長(chang)的(de)電(dian)纜(lan)，噪(zao)聲(sheng)係(xi)數(shu)的(de)增(zeng)加(jia)值(zhi)可(ke)能(neng)會(hui)超(chao)過(guo)1dB，造成同等程度的靈敏度降低。將LNA置於天線和電纜之間可大大減輕這種影響。

 

在AM頻段時，天線的遠端位置對性能的影響與此不同，盡管最終的結果也是降低靈敏度。典型AM天線的源阻抗非常高
，常常被模型化為串行電容，電容值介於3pF至100pF之zhi間jian，具ju體ti的de容rong值zhi與yu結jie構gou有you關guan。連lian接jie天tian線xian和he接jie收shou器qi的de電dian纜lan中zhong的de並bing聯lian寄ji生sheng電dian容rong與yu源yuan電dian容rong形xing成cheng一yi個ge電dian容rong分fen壓ya器qi。較jiao長chang電dian纜lan的de並bing聯lian寄ji生sheng電dian容rong可ke能neng高gao達da100pF，可能會大幅度衰減信號。將具有高阻抗輸入和低阻抗輸出的LNA置於天線和電纜之間，能夠最大程度提高信號傳輸性能。在AM和FM工作頻段
，通過遠端LNA增大天線處的信號電平，可大幅降低針對電纜拾取的環境噪聲的靈敏度，使無線電方案更加可靠。

 

常見有源天線方案

 

有源天線的性能和功能要求取決於具體應用。有些有源天線方案需要自動增益控製(AGC)，而有些則采用固定增益LNA，獲得最低成本
；有些方案為有源天線提供一個調節電源電壓，但是大多數仍然采用電池工作
；有些設計要求特別高的增益，而有些設計可能對AGC門限特別敏感。所以，天線方案電源麵臨的挑戰是如何在不重新設計分立式方案或不使用昂貴IC(仍然需要外部有源和無源器件)的情況下滿足各種各樣的行業要求。

 

少數廠商為有源天線提供集成式AM/FM方案。遺憾的是
，這些往往要求用於AGC的外部PIN二極管
、穩壓電源，如果使用電池工作則需要外部傳輸晶體管(圖1)。

 

 

外部元件增加成本
、增大方案尺寸，其競爭力勉強略勝於分立式設計。除了較大的物理尺寸外，另一個缺點是如果要求的增益

、供(gong)電(dian)電(dian)壓(ya)或(huo)外(wai)形(xing)尺(chi)寸(cun)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)，可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)重(zhong)新(xin)設(she)計(ji)電(dian)路(lu)板(ban)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)要(yao)求(qiu)更(geng)多(duo)本(ben)來(lai)就(jiu)短(duan)缺(que)的(de)設(she)計(ji)資(zi)源(yuan)。在(zai)資(zi)源(yuan)和(he)空(kong)間(jian)有(you)限(xian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，適(shi)用(yong)於(yu)天(tian)線(xian)供(gong)應(ying)商(shang)的(de)理(li)想(xiang)方(fang)案(an)必(bi)然(ran)是(shi)高(gao)性(xing)能(neng)
、低成本且非常靈活的IC，並且無需重新設計、BOM變化或電路板變動，即可輕鬆滿足各種要求。

 

理想的有源天線方案

 

MAX2180A 就是此類有源天線設計方案的例子，這是一款帶有可選應用配置的AM/FM低噪聲放大器。MAX2180A采用專屬的高壓CMOS工藝，集成AM和FM AGC，以及高壓調節器。MAX2180A省去了外部PIN二極管和外部調節器或傳輸晶體管，最大程度減小天線方案的總體尺寸。MAX2180A采用高度集成、4mm x 4mm
、TQFP封裝，很容易適合最小的天線模塊。

 

AM和FM信號通路包括可調節最大增益和AGC門限
，最大程度提高靈活性，支持無縫連接下行調諧器。這些增益值和AGC觸發點可通過外部引腳設置
，支持在相同的PC板上快速實施不同的配置(圖2)。

 

 

此外，MAX2180A支持低至6V的工作電壓(圖3)，使(shi)其(qi)可(ke)理(li)想(xiang)用(yong)於(yu)采(cai)用(yong)啟(qi)停(ting)技(ji)術(shu)的(de)汽(qi)車(che)
，此(ci)時(shi)引(yin)擎(qing)啟(qi)動(dong)時(shi)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)電(dian)壓(ya)瞬(shun)降(jiang)。之(zhi)前(qian)，電(dian)壓(ya)暫(zan)降(jiang)是(shi)個(ge)無(wu)關(guan)緊(jin)要(yao)的(de)問(wen)題(ti)
，因(yin)為(wei)汽(qi)車(che)一(yi)旦(dan)啟(qi)動(dong)

，電(dian)氣(qi)係(xi)統(tong)將(jiang)維(wei)持(chi)在(zai)相(xiang)對(dui)恒(heng)定(ding)的(de)14Vgongdiandianya。erruguoshiyongxinxingqitingjishu

，dangqichebuyidongshi，yinqinghuizidongguanbi。yinqingbixupinfandezhongxinqidong，wuxiandiandanyuanzaizhongfuqidongqijianjiqijiangongdiandianyashunjiangqijianbixuzhengchanggongzuo。

 

 

總結

 

文章重點介紹了汽車應用中在不斷要求減小麵積及多樣化需求環境下快速部署有源天線所麵臨的挑戰。介紹了滿足此類挑戰的理想方案：在zai方fang案an中zhong集ji成cheng全quan部bu有you源yuan和he多duo種zhong無wu源yuan元yuan件jian。該gai方fang案an采cai用yong選xuan擇ze引yin腳jiao設she置zhi主zhu要yao的de內nei部bu參can數shu，提ti高gao了le靈ling活huo性xing，並bing且qie工gong作zuo電dian壓ya支zhi持chi采cai用yong新xin型xing啟qi停ting技ji術shu的de汽qi車che。

 

 

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