汽车无线接入系统
我们可以看一下代表当今系统架构师所面临众多挑战的无线系统—可接收和发送数据的最新智能应答器。在这种双向通信系统中，
与应答器可在无需人工干预下自动通信。这种低成本、双向通信应答器可设计成采用两个频率工作：125 kHz用于接收数据；UHF（315、433、868或915 MHz）用于发送数据。由于125 kHz信号的非传播特性，双向通信距离一般不超过3米。而由于该应答器还拥有可执行可选操作的按钮，故当按下发射按钮时，还可支持更长的单向传输距离（从应答器至基站）。
在这些应用中，基站用125 kHz频率发送命令，同时等待附近的有效应答器以UHF频率发回响应。智能应答器一般处于接收模式并等待任何有效的125kHz基站命令。如果接收到任何有效的基站命令，应答器以UHF频率发送响应。这就是我们所说的“无源无钥匙门控系统”。由于PKE系统采用125kHz电路进行双向通信，因此低成本、小体积及低功耗PKE应答器可使用含有数字与低频前端的集成系统级芯片（SoC） ，
1 PKE系统挑战
随着设计工程师获得更多的系统经验，他们日益面临如下挑战：如何既可靠地设计PKE应答器功能使其成为传统PKE应答器的一种高性价比替代选项，同时又确保它能达到特定的系统目标。表1列出了系统设计工程师所面临的一些主要关注点及解决方案。尽管PKE应答器看起来似乎需要用复杂及昂贵的电路才能实现，但设计工程师所面临的挑战已通过使用一些相对简单、围绕一个智能PIC型微控制器
图1显示一种智能PKE系统。它还拥有用于可选操作的按钮，但主要操作无需任何人工干预即可完成。PKE应用的双向通信顺序如下：基站用125 KHz频率发送命令；应答器用3付正交LC谐振天线，
接收125 KHz基站命令；如果命令有效，则应答器通过一个UHF发射机发出响应（加密数据）；如果数据正确，则基站接收响应并启动开关，
图1：采用双向通信的智能无源无钥匙门控（PKE）系统
设计工程师所面临的一个挑战是系统性能增强的高性价比实现，这些增强包括：通信距离、天线方向性、小封装尺寸、加密安全及门锁“开/关”条件下的低功耗等。实现一种能可靠接收125 kHz信号作用距离内的基站命令，并保持长电池
2 双向通信距离的输入灵敏度要求
供电应答器应用中，用UHF （315/433/915 MHz） 的最大通信距离大约为100米左右，但用低频（LF, 125 kHz）则只能达到几米的通信距离。因此，双频PKE应答器的通信距离主要受125 kHz基站命令作用距离的限制。由于低频信号的非传播特性，125 kHz信号会随距离增加而快速衰减。例如，假设基站输出300 Vpp左右的天线输出电压，则由大约3米距离上的应答器的线圈天线所感应的电压大约仅为3 mVpp,与应用环境的噪声电平相当。因此，如何有效地检测弱信号是系统设计工程师所面临的一个主要问题。
为增加125 kHz基站命令的作用距离，可考虑以下两种可能的解决方案：（a） 增加基站发射机的发射功率；（b） 提高应答器的输入灵敏度。基站发射机的最大发射功率一般受政府规定的限制，因此，假设基站发射的最大功率处于允许范围内，则上述第二种提高输入信号检测灵敏度的方法，即是唯一有效的解决方案。为达到3米的双向通信距离，应答器输入灵敏度须达到3 mVpp左右。
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( 发表人：小兰 )