智能化汽车的守门神，数字车钥的无线技术

新能源汽车毫无悬念地成为了2023年的热点词之一。据统计，2023年第一季度新能源汽车的市场渗透率已经超过30%；出口贸易领域，更是在全球独领风骚！

图表源自中国汽车工业协会-统计数据

同时，更具科技感智能座舱，倍受年轻人的追捧；手机控制的门锁，也标志着新一代的锁止系统（车钥匙）闪亮登场。

对于传统燃油车车主来说，车钥匙就是那个和薄荷糖盒大小差不多，其貌不扬的家伙；而对于新能源车车主来说，它还可以是手机+App，以及背后那些各种无线技术和协议的有机组合。

先做个

小型调研

● 传统的遥控钥匙（RKE: Remote Keyless Entry；PKE：Passive Keyless Entry）

RKE是今天大多数有车族使用的主动式遥控钥匙技术，平均每辆机动车标配2把，这也是目前众多新能源汽车的标配。这种系统由钥匙发射模块和车内接收模块组成，当你按下车钥匙的开锁键后，钥匙内的无线发射器向车内的接收器发送一串数字信号，信号在接收端经过解调解码后，通过控制单元控制响应的传动机构，打开或关闭车门。

RKE/PKE工作在ISM频段，通常在315 MHz或433 MHz 频段，车辆密钥信息采用FSK（常见2-FSK）或GFSK调制加载到载波上进行传送。这是一种成熟的技术，然而成熟不代表简单，适量的射频测试仍然是保证遥控钥匙质量的必经过程，以确保遥控车钥匙的品质：

•

是否工作在正确的频点，且在可控误差范围之内

•

是否能达到设计要求的发射功率

•

是否能达到设计要求的FSK调制频偏

在频谱模式下，利用trace

最大保持和marker读取FSK调制频偏

这是我们在是德科技N9321C/N9322C 基础型频谱分析仪上观测到的频谱特性。这类频谱仪有一个秘密武器：专门针对这类低速率无线数据传输模块的一键式综合测量解决方案，可以将这类遥控钥匙的测试做得多、快、好、省。

在N9321C频谱分析仪的

DMA解调模式下，得到全部的数据

●第三代数字钥匙

伴随着新能源汽车的快速发展和对科技感的不懈需求，数字钥匙这个概念已由第一代的NFC、第二代的蓝牙，到了2021年CCC(Car Connectivity Consortium)全球车联联盟发布了汽车数字密钥3.0规范，明确了第三代数字钥匙是基于UWB/Bluetooth，以及NFC技术的互联方案。

从使用者层面看，数字钥匙是一项创新的品类，它把实体钥匙转化成了以手机以及应用程序为代理的虚拟钥匙；从技术层面看，它则是一系列技术和协议的有机整合。其工作流程大致如下：

1.

80米范围内可以先用车内蓝牙模块扫描手机，进行蓝牙连接和身份认证、蓝牙粗略测距，同时唤醒UWB功能。

2.

10-20米范围 UWB 启动定位和测距功能。

3.

在3-10米的范围内设置为迎宾区，可触发车辆进行迎宾功能的车灯打开或者喇叭提示方便车主找车；走到距车 6 米的距离时，车内照明自动开启。

4.

当走到 1-3 米的范围内可以设置为解锁区，可自动解锁车门，自动调节座椅高度，后视镜折叠自动开启。

5.

当车主进入到车内，车内UWB锚点扫描到手机UWB信号时，按下启动键可以实现车辆的启动（扫描不到则无法启动）。

通过对CCC定义的第三代数字钥匙的解读，我们可以大致归纳出以下几个使用场景：

•

大量用户大概率上会使用到手机蓝牙，或蓝牙+UWB这种组合方式解锁车门

•

当手机电量不足时，手机上的NFC标签会成为补救解锁方式

•

手机App-云端解锁和传统的RKE遥控钥匙成为备用解锁方式

●UWB（ultra-wide band）

近年UWB以越来越频繁的节奏出现在汽车电子和消费类电子领域内。这是一种超低功耗、短距离无线技术，可用于传输数据并捕获准确的位置和方向信息。它可以在10米半径范围内为无线个人区域通信提供高达1Gbit/s的数据速率，并在短距离（10-15米）内提供发射器和接收器之间的厘米级位置信息，其定位和测向能力比蓝牙和Wi-Fi准确得多。在第三代数字钥匙的定义里，UWB和蓝牙技术的配合，为我们提供流畅舒适的无感门禁体验。

●工作频率和带宽

UWB技术主要在 3.1 至 10.6 GHz 的宽频率范围内运行，信道带宽超过 500 MHz。它使用基于脉冲模式的无线电技术，发送宽度为几纳秒的短脉冲。由于该技术可用的频谱很广，因此可以非常快速地发送脉冲数据。宽带宽还允许它具有低功率谱密度，从而最大限度地减少对在同一频段运行的其他技术的干扰。我国工信部无线电管理局在今年2月发布的UWB新规征求意见稿中提出将UWB涉及的全频段内的频谱密度限制在 -41dBm/MHz之内，在与5G或WiFi6重叠的频段将带外发射功率限值限制在-51 dBm/MHz之内。

UWB信道#	中心频点(MHz)	带宽	地区或国家
0	499.2	499.2	美国
1	3494.4	499.2	美国，欧洲
2	3993.6	499.2	美国，欧洲，中国，日本，韩国
3	4992.8	499.2	美国，欧洲，日本，韩国
4	3993.6	1331.2	美国，欧洲
5	6489.6	499.2	美国，欧洲，中国
6	6988.8	499.2	美国，欧洲，中国
7	6489.6	1081.6	美国
8	7448	499.2	美国，欧洲，中国，韩国
9	7987.2	499.2	美国，欧洲，中国，日本，韩国
10	8486.4	499.2	美国，欧洲，中国，日本，韩国
11	7987.2	1331.2	美国，日本，韩国
12	8985.6	499.2	美国，日本，韩国
13	9494.8	499.2	美国，日本，韩国
14	9984	499.2	美国，日本，韩国
15	9484.8	1354.97	美国，日本，韩国

从工信部发布的UWB新规征询意见稿中，我们还可以看到，相对于早期于2008年发布的版本，2023版对UWB设备提出了更严格的要求。例如，增加了带外发射功率限制的要求，细化了杂散测试的限值要求等。

是德科技为你提供多种信号分析方案，应对不同场景下的信号分析需求，例如：

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信道功率

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占用带宽

•

平均功率谱密度

•

最大峰值功率

•

发射杂散

查看视频：

车钥FSK射频信号的测试手法

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原文标题：智能化汽车的守门神，数字车钥的无线技术

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