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汽车射频遥控接收新方案
崔晓宁?詹德凯?赵德华?于弘
华晨汽车工程研究院
?摘要?一通过对目前市场汽车射频遥控接收(ＲＫＥ)距离过近的问题进行分析?提出了遥控接收天线外置的方案?保证低成本的同时又解决了遥控距离过近的问题?使得遥控接收距离得到很大的改善?此方案已成功应用于我公司的现有车型?并且满足平台化要求?可以对类似的ＲＫＥ系统设计提供参考?应用于以后的新车型?
?关键词?一ＲＫＥ?发射器?接收器?路径损耗?天线
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅＣａｒＲｅｍｏｔｅＲｅｃｅｉｖｉｎｇＤｉｓｔａｎｃｅＢａｓｅｄｏｎＲＦ
ＣｕｉＸｉａｏｎｉｎｇ?ＺｈａｎＤｅｋａｉ?ＺｈａｏＤｅｈｕａ?ＹｕＨｏｎｇ
ＢｒｉｌｌｉａｎｃｅＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ
一一Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｃａｒｒｅｍｏｔｅｄｉｓｔａｎｃｅｔｏｏｃｌｏｓｅｆｏｒｃｕｒｒｅｎｔｌｙｍａｒｋｅｔ?ｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｓｃｈｅｍｅｔｈａｔｔｈｅｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｒｅｃｅｉｖｉｎｇｔｏｕｓｅａｎｅｘｔｅｒｎａｌａｎｔｅｎｎａ?ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈａｔｔｈｅｌｏｗｃｏｓｔａｎｄａｌｓｏｓｏｌｖｅｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｒｅｍｏｔｅｄｉｓｔａｎｃｅ?Ｔｈｅｒｅｍｏｔｅｄｉｓｔａｎｃｅｈａｓｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ?Ｔｈｅｓｃｈｅｍｅｈａｓｂｅｅｎｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｏｕｒｅｘｉｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌｓａｎｄｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍ?ｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｄｅｓｉｇｎｏｆｓｉｍｉｌａｒＲＫＥｓｙｓｔｅｍ?ａｎｄａｌｓｏｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｎｅｗｃａｒ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＲＫＥ?ｅｍｉｔｔｅｒ?ｒｅｃｅｉｖｅｒ?ｐａｔｈｌｏｓｓ?Ａｎｔｅｎｎａ
引一一言
随着汽车电子电气技术的发展?ＲＫＥ技术作为新型汽车的一种性能和汽车零件市场的一种产品?受到广大用户的广泛喜爱?然而日益激烈的市场竞争中?用户对遥控距离的要求也越来越高?为了保证品牌车型的市场销售能力能够进一步得到提升?同时满足用户需求?设计一款低成本又能大大改善遥控距离的方案已经迫在眉睫?
本文通过对目前市场汽车射频遥控接收(ＲＫＥ)距离过近的问题进行分析?提出了遥控接收天线外置的方案?保证低成本的同时又解决了遥控距离过近的问题?此方案已成功应用于我公司的现有车型?同时也可以对类似的ＲＫＥ系统设计提供参考?应用于以后的新车型?
１一目前市场ＲＫＥ系统采用的方案
１ １一ＲＫＥ系统架构
ＲＫＥ系统由钥匙发射器和车内接收器两部分组成?系统在钥匙中集成了ＲＦ发射器?发射器发送数据消息到汽车中的接收器?接收器译码并控制车门的开关?系统的架构如图１所示?系统工作的无线链路载波频率采用４３３ ９２ＭＨｚ?
１ １ １一钥匙发射器
发射器由按键二ＣＰＵ二射频发射器二电池等部分组成?发射过程为:发射按键唤醒ＣＰＵ?ＣＰＵ检测键值确定发送指令?加密后把数据输送到射频发射器?将信号发送出去
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图１一ＲＫＥ系统架构图
１ １ ２一车内接收器
接收器由ＣＰＵ二射频接收器二射频控制模块二接收天线组成?接收过程为:接收天线接收到射频信号?射频接收芯片将接收到射频信号解调为基带数据?ＣＰＵ将基带数据解密得到有效的控制指令?然后交给控制模块执行?
接收器安装在司机座椅下方?接收天线采用普通的杆状天线?内置在接收器内?如图２所示?
１ ２一目前ＲＫＥ系统遇到的问题
在诸多售后问题中?出现过多次对遥控距离过近的反馈?经过对部分反馈车辆实车测试?发现遥控距离很难达到空旷场所１５米内无盲点?
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图２一遥控距离测试雷达图
２一问题分析与解决方案
２ １一问题分析
影响遥控距离的关键因素是发射器的发射功率二接收器的灵敏度和信号传输中产生的路径损耗?
经测试?我司采用的遥控器发射功率和接收灵敏度已经达到最大值?无法再增大?因此要改善遥控距离?只能减少信号传输中产生的路径损耗?
路径损耗一[Ｌｆｓ](ｄＢ)＝３２ ４４＋２０ｌｇｄ(ｋｍ)＋２０ｌｇｆ(ＭＨｚ)
(式１)
式中?Ｌｆｓ为传输损耗?ｄ为传输距离?以ｋｍ计算?频率的单位以ＭＨｚ计算?由式１可见?传播距离与自由空间中电波传播损耗(亦称衰减)有关?当[Ｌｆｓ]增加６ｄＢ?ｄ增大一倍?
众所周知?任何散射体的存在都会影响任意距离处的路径损耗?任何障碍物(如停车场的其他汽车二灯柱二低矮的建筑物等)都会造成更多的反射路径?并使无线电波发生绕射?在混凝土建筑物中还会进一步削弱信号?因此?想要减少路径损耗?必须减少屏蔽?
２ ２一解决方案
目前我公司接收器安装在驾驶人座椅下方?接收天线内置在接收器内?四周被仪表板二发动机二座椅等包围着?金属屏蔽比较严重?
在２ １中分析可得出?目前解决遥控距离短的关键在于减少路径损耗?为了减少路径损耗?必须提高天线高度?减少车身金属屏蔽?因此将接收天线从接收器中独立出来?由内置改为外置是必需的?目前市场大量使用的是独立的遥控接收模块?但此方案费用较高?不适用于一些低端车型?下面介绍的这个新方案?即可以完全解决遥控距离短的问题?又可以做到低成本二平台化?适用于各个车型?
将接收天线由内置改为外置?从接收器中独立出来?由杆状改为螺旋状?使用屏蔽线连接?安装到车身较高的位
置?如Ｃ柱上方?具体框架如图３所示
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图３一遥控接收天线外置
接收天线和连接器之间使用屏蔽线连接?屏蔽线一端通过接插件连接到接收器?一端连接接收天线?接收天线通过卡扣固定在车身Ｃ柱上方?具体图４所示
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图４一遥控接收天线
３一测试结果
３ １一测试结果
在空旷场所?对遥控距离进行测试?测试方法如下:遥控器离地面高度１米左右?以遥控接收天线安装点为圆心?每隔１０?为一个测量点?进行实车测试测试结果如图４所示:
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图５一遥控距离测试雷达
一一由图４测试结果可以看出?遥控接收天线由内置改为外置以后?遥控接收距离大大提高?平均测试距离超过５０米?
４一结论
此射频遥控接收新方案大大提高了遥控接收距离?并且
整个方案所用成本不超过１０元?同时可以满足平台化要求?适用于各个车型?满足了用户的需求?同时能够保证品牌的市场销售能力?具有推广应用的价值?
参考文献
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