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遥控门禁(RKE)的规划要求

遥控门禁(RKE)系统已经备受用户的青睐,北美80%以上、欧洲70%以上的新车均安装了RKE系统。除了显而易见的便捷…

遥控门禁(RKE)体系现已备受用户的喜爱,北美80%以上、欧洲70%以上的新车均设备了RKE体系。除了清楚明了的快捷性,RKE用于敞开轿车制动设备的技能还具有防盗效果。欧洲轿车出产厂商与保险公司协作,要求置办轿车保险时轿车要设备RKE体系。德国已开端推广这一方针,估计在几年内会扩展到整个欧洲。

大多数RKE体系选用单向(单工)通讯,但第二代、第三代RKE体系将供给返回到钥匙的逆向通讯双工操作,能够告诉车主需求加油或需求添加左前轮胎压。

RKE体系包含钥匙扣(或钥匙)中的一个无线发射器,它向设备在车内的接纳器宣布一串短脉冲数子信号,信号通过解码,通过接纳器操控传动组织,翻开或封闭车门或行李箱。在美国和日本该无线载波频率为315MHz,欧洲则运用433.92MHz (ISM频段)。日本的RKE体系选用频移键控FSK调制,其他绝大部分国家则选用幅移键控ASK调制,它的载波起伏调制在两个电平。为了减小功耗,一般取低电平接近于0,所以发生了开关键控(OOK)调制。

RKE体系阐明和规划方针

典型的RKE体系(图1)是在钥匙扣或钥匙上设备一个微操控器。关于轿车而言,按下操控设备一个按钮,将唤醒微操控器。微操控器向钥匙的射频发射器送出一串64位或128位的数据流,通过载波调制,用简略的环状印制板天线(尽管功率不高,但环状天线能够设置在PCB上,造价低价,运用广泛)辐射出去,施行开锁操作。

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在车辆中,射频接纳器捕捉到发射数据,并直接将它传到另一个微操控器,完结解码后宣布正确的操控信息,以发动引擎或翻开车门。具有多个按钮的钥匙操控器还能够挑选翻开驾驭门、悉数车门或行李箱等。

数据流以2.4kbps至20kbps速率发射,一般由以下字段组成:前导码、操作码、校验位和”翻滚码”,翻滚码在每次运用后会修正本身数值,以确保车辆的安全性。假如没有翻滚码,发送的信号或许领会外地敞开另一车辆,或因为发射码每小偷盗取,然后用它敞开车辆。

有几个首要方针支配着RKE体系的规划。与一切大批量出产的轿车零部件相同,它们都有必要具有低成本和高可靠性。发射机和接纳机都应该耗费最小功率,因为替换钥匙操控器的电池十分费事,为轿车电池充电更为杂乱。RKE体系规划人员一方面要重视这些要求,另一方面还有必要确保必定的接纳灵敏度、载波容限以及其它技能参数,在满意低成本、小电流约束的情况下,完成最大的发射规模。

其它的约束包含:当地对近间隔通讯设备的办理规矩,例如美国的FCC规矩。近间隔通讯设备不需求请求许可证,但产品本身受各国的不同法令和规矩约束。关于美国,相关办理文件是联邦政府办理条例(CFR),标题47的第15部分,它覆盖了260MHz至470MHz波段(15.231节)和902MHz至928MHz波段(15.249节)

以下供给了一些FCC规范对RKE规划的约束。

依照15.231节规矩,答应设备发射指令或操控信号、 ID码,答应在紧迫情况下发射无线操控信号,但不能是声响或图画信号、玩具操控信号或接连数据。

传输时刻不能超越5秒;只有当重复传输频率低于每小时一次时,才答应固定间隔、持续时刻能够到达1秒(最长)的发射周期。

发射天线三米以内的最大场强在3750µV/m到12500µV/m以内,线性正比于基频频率(260至470MHz)。

频带内下降20dB的频偏不超越中心频率的0.25%;杂散辐射应该比基频信号的增益衰减20dB。

以下各部分具体讨论与RKE体系规划相关的问题,先从载波频率的发生开端。

载波发生器

第一代RKE电路运用了声表面波(SAW)器材发生发射器的RF载波和接纳器的本振(LO)。不幸的是,SAW器材初始频率的不确定性至少为±100kHz,而且随温度改变其频率稳定性相对较差。在接纳端,假如IF通带过宽,则在接纳载波时会收到过多的噪声,然后约束了轿车呼应钥匙操控信号的间隔。

现在能够替代SAW器材的计划是挑选依据晶体的锁相环(PLL)。PLL的运用首要源自日益严厉的RF辐射规矩,尤其是在欧洲和日本。运用晶振PLL的发射器比运用SAW谐振器的发射器价格稍微贵一点,但精度一般进步十倍。因而接纳器具有较窄的IF带宽,因为进步了SNR,能够进步发射间隔。

前期的SAW器材规划作业在带宽为1.74MHz的433MHz频段(433.05MHz至434.79MHz)的中点,以确保在工艺和温度改变时确保体系的可靠性。因而,对标称载波频率为433MHz的使用,现在频率是433.92MHz,所以有必要依据这一频率挑选PLL晶体。

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