看Qorvo如何“料理”射频上的汽车？.doc

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1、看Qorvo如何“料理”射频上的汽车？　　当今的智能手机拥有强大的计算能力，甚至超过了NASA1969年将两名宇航员送上月球时拥有的全部计算能力。而现代汽车拥有比智能手机更高的计算能力和技术复杂性。因此，现代汽车中不同技术和RF信号之间的干扰是设计工程师始终都要面对的挑战。　　为了确保所有这些技术能够共存，RFFE模块需要兼具精确滤波功能、PA性能和PA效率，这样才能让它们协同工作。此外，这些元件必须能够在恶劣的环境条件下运行，以遵守严格的汽车质量标准。最后，CA和DSDA技术的系统要求带来了更多挑战。所以，互联汽车中的RF设计挑战和解决方案究竟有多复

2、杂呢？　　接收器灵敏度表示接收器能够成功接收的最微弱的输入信号程度。接收器能够接收的功率级别越低，接收器的灵敏度就越高。接收器灵敏度通常定义为：在接收器的输出端口上产生指定信噪比(SNR)所需的最小输入信号。　　接收器(RX)灵敏度是无线通信中的任何无线电接收器的关键规范之一。接收器的灵敏度代表它拾取低电平信号的能力。由于信号电平与传输距离成反比，因此低灵敏度的系统意味着接收范围最佳。换而言之，更高的接收器灵敏度等于更长的距离。　　接收器灵敏度定义为：产生具有所需信噪比(SNR)的指定输出信号所需的最小输入信号。它的计算方法是：热噪声基底乘以RX噪声系

3、数(NF)和所需的最小SNR。更低的噪声系数意味着更出色的性能。　　在汽车中，多种因素可能导致噪声系数高于其他应用，或者带来更多的SNR挑战。这些挑战包括：　　在某些汽车应用中，很长的RF同轴电缆可能导致噪声系数和信号损耗增大。　　RF电缆和元件中的极端温度或温度漂移可能导致噪声系数增大，影响RFFE器件的性能。　　为了减小长电缆中的损耗导致的噪声系数，设计人员使用低噪声放大器(LNA)，并试图将RFFE放置得更靠近天线。这样可以减小电缆长度，从而提高系统NF，并减少电缆插入损耗。　　高Q值、低损耗的RF滤波器有助于减少温度漂移的影响。它们还有助于减少

4、链路预算插入损耗和相邻频段干扰。　　高Q值（即品质因数）表示谐振器的能量损耗相对于存储能量的比率较低。高Q值RF滤波器的阻带裙边更狭窄、更陡峭。　　另一个设计考虑因素是频率范围。在较高的频率下，获得低噪声系数更加困难。随着汽车继续向更高频率范围迁移，例如蜂窝网络和Wi-Fi，达到噪声系数规范变得更加困难。这种趋势不太可能改变，我们的预期是频率范围将逐渐扩展到mmWave范围，例如28GHz或34GHz。因此，噪声系数仍将是车载系统面临的一大挑战。　　线性度　　PA线性度描述了PA在不产生失真的情况下放大信号的能力。这个术语指的是RF放大器的主要工作，即

5、提高输入信号的功率水平，而不改变信号的内容。　　对于使用任何频率调制机制来对信号幅度变化中的信息进行编码的系统而言，线性度至关重要。在电信和信号处理中，频率调制是通过改变波的瞬时频率，对载波中的信息进行编码。这些调制机制各不相同，从幅度调制(AM)到用于Wi-Fi的复杂正交幅度调制(QAM)。调制机制取决于接收器识别信号幅度和相位的差异的能力。要保留信号中的幅度和相位变化，必须使用线性PA。如果传输的信号失真，则接收器很难恢复在调制的幅度部分中编码的信息。信号衰减会对系统的范围和数据速率产生负面影响。　　接收的信号可能包括不需要的大幅度带外信号。这些不

6、需要的信号可能导致接收器中的失真，降低所需信号的信噪比，影响范围和数据吞吐量。可以使用滤波器来抑制这些信号，并降低线性度要求。因此，使用带通滤波器可降低针对带外干扰信号的线性度要求。　　非线性前端PA系统会产生频谱再生，从而对相邻通道产生干扰。频谱再生是非线性器件（例如无线应用中的PA）中的重要失真机制。功率水平要求、温度和链路预算增加都可能导致线性度问题。使用带缘滤波器有助于减小由于相邻信道用户干扰导致的非线性失真。此外，RFFE接收端上的共存滤波器也可以减少信号干扰，帮助改进接收器频段信噪比。　　选择性　　选择性是无线电接收器仅响应经过调谐的信号、

7、而拒绝频率相近的其他信号（例如相邻信道上的另一个广播）的性能的衡量指标。　　汽车无线通信系统可能受到多种干扰影响。汽车RF设计工程师必须同时考虑到无线电接收器周围的内部和外部RF信号。　　滤波器可以衰减不需要的信号，同时让需要的信号通过，而只产生最小的损耗，从而提高接收器选择性。它们还有助于减少相邻频段干扰。随着汽车中的频段和无线电的平均数量增加，以及标准的数量增加，利用低漂移体声波滤波器等高级滤波器技术可帮助工程师解决干扰难题。　　在汽车系统的无线RFFE设计中，减少发热量也是另一个考虑因素。使用高Q值RF滤波技术可减少热量对插入损耗的影响。如图4-

8、1所示，使用高Q值低漂移滤波技术有助于减少热漂移过程中的干扰。低漂移滤波器的频率温度系数(TC