1 介绍
现在在轿车范畴基本上都完结了遥控钥匙进入、无钥匙进入，发动的办法。无论是RKE （Remote Keyless Entry） 仍是PKE （Passive Keyless Entry） 体系，都会用到UHF接纳模块。而UHF模块的规划对整个体系功能来说起着十分重要的作用。
UHF 接纳模块一般由一下几部分组成：天线，声表面波滤波器（SAWF，可选），外部低噪声扩大器（Ext. LNA，可选）， UHF接纳芯片（UHF Receiver），以及这些元器件之间的阻抗匹配电路。如Fig 1.
关于整个接纳模块来说，在PCB规划好的情况下，硬件上功能的优化，主要就会集在了怎么进行各个子模块之间的阻抗匹配，使得信号在各个模块之间传输时丢失最小。这篇文章主要来谈一下UHF接纳模块的阻抗匹配的办法。
总体上来说，阻抗匹配有两种办法：一种是直接匹配，另一种是直接匹配。
所谓直接匹配，便是说把体系前级模块的输出阻抗和下级模块的输入阻抗，只经过一个匹配网络，直接进行匹配。 如Fig 2所示。因为匹配的意图是要得到最优的功率传输，所以这个匹配又能够叫做功率匹配或许共轭匹配。例如，假定前级模块的输出阻抗是Zo=x+jy ohm， 后级模块的输入阻抗是Zin=a+jb ohm，经过匹配网络后，早年级模块输出往后级看去阻抗为Zo’=Zo*，即Zo’=x-jy. 这样前后级就能够说共轭匹配就完结了。
直接匹配，如Fig 3所示。把前级输出阻抗和后级输入阻抗，别离匹配到50ohm。这样前后级就经过50ohm这个“中间人”匹配到了一同，这便是所谓的直接匹配。
关于体系来说，决定是挑选直接匹配仍是直接匹配有许多要素要可虑。一般来说，直接匹配长处主要是所需匹配元器件少，损耗天然也会小一点，占用PCB空间小，易于PCB规划；缺陷是有时前级的输出阻抗比较难丈量，只能经过查询相关的规范书来得到，成果有可能会差错比较大；因为模块间是恣意阻抗的匹配，而一般 RF测验设备都是50ohm输入/输出阻抗，想测验每个模块节点间的功能就很不便利。相反，直接匹配需求更多的匹配元件，占用更多的PCB空间；但长处相同杰出，因为模块间都是匹配到50ohm，每个模块节点的功能测验起来都比较便利。
本文将以下面的 （Fig 4） 模块构架为例来介绍怎么进行一步一步的匹配。能够看出里边既包括了直接匹配又包括直接匹配。
2 阻抗匹配的过程
在实验室进行阻抗匹配一般需求用到的设备是：网络分析仪（用于阻抗的测验和匹配），RF 信号发生器（用于匹配后功能的测验和承认），SmithChart仿真软件，有时还会用到数字类型发生器。在轿车门禁体系，一般用到的频段是315MHz， 434MHz， 868MHz， 915MHz，咱们以434MHz频段为例来阐明整个流程。
本文以下面的 （Fig 4） 模块构架为例来分部介绍怎么进行阻抗匹配。
阻抗匹配的流程一般为：天线模块的匹配，射频接纳器和SAWF 输出匹配，SAWF输入端的匹配。
2.1 天线匹配
因为运用天线总类不同，天线的阻抗也会有很大不同，要么表现为理性阻抗，容性阻抗或许纯电阻。假定测出来的天线阻抗是Zant=20+j200，来看一下怎么进行匹配。
从Zant到50ohm阻抗转化有许多种拓扑结构，以最少元器件准则一般L型网络就能够完结。那详细L型网络的LC， CL， CC， LL的散布，能够依照详细要挑选高通滤波型，低通滤波器型，带通滤波器或许是隔直流型等方式。
经过SmithChart 仿真器仿真 （Fig 5）能够看到，天线经过串联2.1pF和并联一个9pF的电容，在Fig 4的A点能够得到ZA=50ohm的阻抗。这种匹配是最经济的一种办法，只需两个电容就能够完结。
但是假如既要完结阻抗匹配，又要完结低通滤波作用，则能够选用Fig 6的方式来完结，
以此类推也能够得到具有高通滤波的匹配网络。
天线的匹配经过这种办法就能够完结了。在A点向天线看过去，经过匹配网络阻抗转化就得到了50ohm的阻抗。
经过上述匹配后，天线的功能能够直接在专门的电波暗室里测验。天线的增益，方向性，场散布等功能都是比较重要的参数，对整个体系功能影响也比较大。
需求留意的是，因为模块外面都有外壳然后放在车内作业，天线的功能受外壳和车内环境影响比较大。在进行天线阻抗匹配的时分必定要留意实际作业的环境，最好是把模块装进外壳，放在车内固定方位进行阻抗匹配。假如这样做真实困难，也能够运用轿车台架来操作。
2.2 射频接纳器和SAWF的匹配
在Fig 4中能够看出，SAWF输出和射频接纳器之间只用到了一个匹配网络，这便是上面说到的直接匹配。在承认要运用SAWF的体系中，一般只需承认SAWF加上射频接纳器的灵敏度就能够了，因为SAWF的插入损耗一般是已知的。当然，假如的确需求独自测验射频接纳器的灵敏度，能够在这儿再加一个匹配网络，把SAWF和射频接纳器别离匹配到50ohm，条件是在他们之间有满足的空间来安置元器件。
下面来讨论一下依据Fig 7的阻抗匹配办法。
过程 1：承认射频接纳器的输入阻抗。
在射频接纳器的数据手册里都会标明射频输入端的输入阻抗值或许等效的R//C值是多少。有些读者会直接用这个值来作为芯片的射频输入的值来进行匹配。这儿需求阐明的是，这个值一般是芯片规划的抱负值，详细到不同的PCB板的话遍及有比较大的差异。
正确的做法是，给接纳器通电，经过上位机或许芯片内部程序使芯片处于接纳状况，假如内部有低噪声扩大器的话，要使它处于最大增益状况，一起调整网络分析仪的输出功率，使得芯片内部扩大电路作业在线性扩大状况，避免其饱满，然后影响成果。一般功率设定在-60dBm以下就能够满足要求，详细参阅芯片的数据手册。
这儿咱们假定测得D点的输入阻抗为Zrx_in=200
过程 2：检查SAWF的数据手册，找出输出阻抗值。
因为SAWF的输出阻抗很难在实验室丈量，咱们暂时假定它的值为数据手册所示。比方
Zout=60-j150.
过程3：对芯片输入和SAWF输出进行共轭匹配。
窄带SAWF一般是规划用于功率匹配，即共轭匹配。
这一步主要是用到Smithchart 仿真东西，暂时不需求网络分析仪。因为SAWF的输出阻抗难以丈量，咱们以假定为根底仿真出所需求的匹配网络，在后边过程，咱们会来验证这个假定。
由Fig 8看出，射频接纳器输入端阻抗，经过并联2.7pF%&&&&&%和串联89nH电感，在C点得到阻抗Zout*=60+j150 ohm，正是SAWF 输出阻抗Zout的共轭阻抗。
到这儿，射频接纳器输入端和SAWF输出端的匹配基本完结。接下来的过程会反过来验证这一步的成果。
过程4：SAWF 输入端匹配
这一步的匹配和过程3联络比较严密。首要，接纳器和网分的设置和过程1相同。
在A点用网分丈量输入阻抗，调整输入匹配网络，使得测得的A点的阻抗为50ohm。详细办法在“参阅1”中有详细描绘。
假定在A点测得的阻抗相似Fig 9中所示。能够看到此刻阻抗是ZA=43-j9 ohm。咱们把网络分析仪丈量格局改成驻波比和Log Mag，承认一下匹配功能，如图Fig 10， Fig 11。能够看到VSWR=1.39，Log Mag=-17.5dB。一般情况下要求Log Mag《-10dB，所以现在的匹配是很好的。
在Fig 9中咱们留意到434MHz邻近有一个弯曲的环，这是因为SAWF的原因发生的。能够看到这儿的环十分小，并且间隔50ohm也十分近，阐明过程3和4的匹配是成功的。
假如成果显现弯曲的环比较大的话，阐明在过程3中的匹配发生了误差，需求调整一下匹配网络%&&&&&%的值，直至到达想要的成果。
过程5：测验验证从SAWF到芯片的功能
至此，整个匹配作业基本上完结，下面还需求对匹配的成果进行测验验证。
一般是用射频信号发生器从A点输入调制信号，经过下降输入信号的功率测验芯片的灵敏度。依据芯片厂家规范书上的设定描绘和评判规范来测验，然后成果和对应的芯片规范书的灵敏度比照，假如成果很挨近，阐明匹配是好的，假如成果不同比较大，就需求对匹配的成果进行微调。
假如依照上述过程来进行匹配，期间不呈现显着的过错，最终得到的成果会和芯片厂家的成果十分挨近。
过程6：验证整个模块的功能
最终，把天线和后边的一切子模块都连接起来，依照不同的客户要求来丈量这个模块的功能。
