高集成度国标ETC射频收发器应用系统分析

　　中国的公路不停车收费（ETC）系统应用市场越来越大，为了促进ETC应用的快速发展和成熟，国家相关部门开展了高速公路联网不停车收费的试点工程，比如，京津翼地区和长三角地区，所以对车载单元（OBU）的需求量也随之大幅增加。

　　目前市场上应用的OBU多数是通过分立元器件设计实现的，存在一致性、稳定性和可靠性的问题。博通（BEKEN）集成电路于2010年年初推出用于ETC系统的射频收发器">射频收发器芯片BK5822，是目前世界上唯一一款集成了包括接收、发射和唤醒在内的全部射频功能的国标ETC收发器，其性能指标完全符合国家标准GB/T 20851.1-2007和GB/T 20851.2-2007。BK5822设计实现的OBU完全解决了上述问题，批量生产的OBU具有一致性以及稳定可靠性。

　　与应用分立元器件设计实现的OBU方案相比，BK5822仅需少量外部器件，最大程度上节约了PCB面积和外围器件的成本，缩短了研发周期，提高产品生产的成品率，BK5822集成了OBU所需的全部射频功能模块，使设计更为简单，研发调试更容易，量产的OBU产品性能更稳定。

　　基本技术特性

　　BK5822射频收发器内部集成了完整的射频收发和调制解调功能，并嵌入了数据帧处理功能，进行FM0的编解码。同时BK5822还集成了唤醒电路，能够在电流很低的睡眠状态被唤醒，满足了ETC OBU在睡眠状态超低功耗的要求。BK5822采用了常用的小尺寸28pin 5mm×5mm QFN封装（图1），加上简单的外围应用电路，大大减小了在PCB上所占用的空间，从而节省了成本。

　　

　　图1： BK5822 5mm×5mm QFN封装芯片

　　中国的公路不停车收费（ETC）系统应用市场越来越大，为了促进ETC应用的快速发展和成熟，国家相关部门开展了高速公路联网不停车收费的试点工程，比如，京津翼地区和长三角地区，所以对车载单元（OBU）的需求量也随之大幅增加。

　　目前市场上应用的OBU多数是通过分立元器件设计实现的，存在一致性、稳定性和可靠性的问题。博通（BEKEN）集成电路于2010年年初推出用于ETC系统的射频收发器芯片BK5822，是目前世界上唯一一款集成了包括接收、发射和唤醒在内的全部射频功能的国标ETC收发器，其性能指标完全符合国家标准GB/T 20851.1-2007和GB/T 20851.2-2007。BK5822设计实现的OBU完全解决了上述问题，批量生产的OBU具有一致性以及稳定可靠性。

　　与应用分立元器件设计实现的OBU方案相比，BK5822仅需少量外部器件，最大程度上节约了PCB面积和外围器件的成本，缩短了研发周期，提高产品生产的成品率，BK5822集成了OBU所需的全部射频功能模块，使设计更为简单，研发调试更容易，量产的OBU产品性能更稳定。

　　基本技术特性

　　BK5822射频收发器内部集成了完整的射频收发和调制解调功能，并嵌入了数据帧处理功能，进行FM0的编解码。同时BK5822还集成了唤醒电路，能够在电流很低的睡眠状态被唤醒，满足了ETC OBU在睡眠状态超低功耗的要求。BK5822采用了常用的小尺寸28pin 5mm×5mm QFN封装（图1），加上简单的外围应用电路，大大减小了在PCB上所占用的空间，从而节省了成本。

　　

　　图1： BK5822 5mm×5mm QFN封装芯片

　　BK5822射频收发器的基本特性如下：工作频段5.7GHz~5.85GHz；能够同时接收5.83GHz和5.84GHz两个信道的信号；数据速率：上行512kbps，下行256kbps；输出功率为2dBm（传导）；接收链路集成了AGC功能，能动态调整接收链路的增益；接收灵敏度达-60dBm；ASK调制方式，FM0编解码；内置唤醒电路，唤醒灵敏度为-42dBm；发射功耗为40mA；接收功耗为35mA；支持2.6V到3.6V的电源电压；睡眠状态的电流为13μA；最高8MHz的4线SPI接口。

　　主要功能模块

　　BK5822全部集成了ETC OBU的各射频功能模块，图2为BK5822射频收发器内部的系统框图，下面结合图2对各功能模块进行简要的描述。

　　

　　图2： BK5822射频收发器内部的系统框图

　　发射模块（请做粗宋）：对于发射有四种常用的工作模式，分别为发射单载波信号、发射正常burst信号、发射PN9连续信号、发射全“0”数据信号。发射正常Burst信号，用户只需向发射的FIFO中直接写入所需要发射的数据，BK5822检测到FIFO中有数据后，打开发射相关电路，将数据调制到载波上，发送出去，数据发送结束后，发射相关电路关闭，进入待机状态。其它三种工作模式用于测试模式，完成射频性能的测试。发射的调制深度是可调的，由数据调制前的Ramp决定；发射功率也是可调控的，通过相应寄存器的设置来实现，功率的调节范围可达到22dB。