ETC芯片国产化可行性分析

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1、ETC芯片国产化可行性分析潘海军，陈佳北京博宇通达科技有限公司，北京100070中文摘要：ETC产业化是中国ETC行业的发展趋势，而现阶段ETC设备使用的芯片都为国外芯片，国外芯片由于与中国ETC国标不相符，导致现有ETC设备存在的诸多问题，因此，按照中国ETC国标开发的芯片是ETC行业的迫切需求。从国内现有的ETC专业技术、科研团队、ETC行业经验等各方面已经具备ETC芯片国产化条件。ETC专用芯片国产化不仅能够带动国内芯片行业的迅速发展，同时也带动了整个ETC产业链的迅速发展。关键词：ETC专用芯片国产化、

2、高集成ETC专用芯片、符合中国国标ETC专用芯片1概述1.1.背景近年来，我国的高速公路建设蓬勃开展，通车里程不断增加，安全、准确、快捷的非现金收费方式-电子不停车收费（ETC）技术作为一种的新兴收费技术，已经在国内一些先进省市得到应用。这种新兴收费技术实现的全自动收费系统能够通过“车载电子标签＋IC卡”与ETC专用车道内的微波设备进行通讯，实现车辆不停车缴纳高速公路通行费功能。经统计，ETC车道工作效率较普通车道可提高5至8倍，同时ETC的应用还具有减少车辆拥堵、降低环境污染、节省用户车辆油耗等优点。至200

3、7年3月指导中国高速公路电子收费应用的国家标准GB/T20851《电子收费专用短程通信》的正式发布后，国内已有十家以上的设备生产商的产品已经通过了国家智能中心的检测，但相比国外相对成熟的ETC产业，国内绝大多数ETC厂家显示出了在硬件资源方便的不足和核心技术的匮乏，几乎绝大部分的厂家采用的技术路径是用分离元器件实现微波发送和微波接收的方案。该技术路线本身存在着产品性能不稳定、批量生产加工工艺繁琐、人工成本居高不下、产品不良率高等问题。北京作为国内ETC应用推广最成功的城市，目前已经拥有用户近30万，在北京ETC

4、实际应用中，发现目前厂家提供的ETC产品由于采用的技术路径是用分离元器件实现微波发送和微波接收而导致在环境随季节变化时产品出现性能不稳定的状态，因此在今年产品招标中运营商提出希望厂家使用全集成芯片技术，但能够相应且能满足全芯片技术要求的产品几乎没有，即使使用了芯片，也还是存在一些问题，这种情况的出现主要原因是目前还没有非常合适的能满足国标的全集成芯片。开发出符合中国国标的ETC专用集成芯片是ETC行业的整体需求，也是关系到ETC行业持续发展的重要因素之一。这一点国外和国内的芯片厂商都看到了其中的商机。1.2.E

5、TC芯片国内外现状（1）国外ETC专用芯片发展现状国外ETC专用芯片技术相对于中国已经相当成熟，国外大部分芯片都是按照ETC欧标来设计的。欧洲，美国，日本等地使用的ETC车载设备（OBU）集成度极高，核心的5.8GHz射频通讯都是由单片微波集成电路（MMIC）实现,在半绝缘半导体衬底上用一系列的半导体工艺方法制造出无源和有源元器件，并连接起来构成应用于微波（甚至毫米波）频段的功能电路，一颗芯片内集成了低噪声放大器（LNA）、功率放大器（PA）、混频器(Mixer)、检波器(Detector)、调制器(Modul

6、ator)、频率合成器（Synchronizer）等RF系统关键组件。（2）国内ETC专用芯片发展现状在国内ETC发展非常迅速，国内ETC设备厂商和ETC系统集成商也都小有规模，然尔做为124ETC产业链的源头——ETC芯片技术，在国内仍是空白。国内ETC设备厂商使用的ETC芯片均为国外产品。2ETC芯片国产化必然性2.1.使用国外芯片所存在的问题（1）国外芯片不符合国标，芯片能够使用的功能非常有限。美国，欧洲，日本等地的ETC集成芯片已经大量上市使用。然而这些集成芯片方案均不能满足国标的要求，所能应用的只是在

7、无线射频发射部分，无线射频接收部分都无法实现，更不要提其他功能的集成了。这也使得其外围电路复杂，成本增加。因此开发出符合中国国标的ETC专用集成芯片是ETC行业的整体需求，也是关系到ETC行业持续发展的重要因素之一。（2）为满足ETC设备国标，需要增加很多外围器件，加工工艺繁琐。目前国内从事ETC产品研发和生产的厂家绝大部分采用的技术路径是用分离元器件实现微波发送和微波接收的方案。该技术路线本身存在着批量生产加工工艺繁琐、人工成本居高不下、产品不良率高等问题。（3）外围器件的增加致使ETC设备价格提高。如今国内

8、的ETC设备厂商为生产符合国标的ETC设备，需要添加很多的外围器件，外围器件的增加了ETC设备的成本。（4）技术落后，造成ETC设备质量存在众多问题。目前绝大部分公司的OBU和RSU采用的是分离元器件的方案。几乎所有ETC厂家的OBU射频发送部分都是由最传统的介质振荡器电路实现，由于介质振荡器对频率没有形成闭环控制，频率随温度漂移严重，不同地区在不同季节的气温差异非常显著，而采用分离器