高集成度國標ETC射頻收發(fā)器應(yīng)用系統(tǒng)分析

　　中國的公路不停車收費（ETC）系統(tǒng)應(yīng)用市場越來越大，為了促進ETC應(yīng)用的快速發(fā)展和成熟，國家相關(guān)部門開展了高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費的試點工程，比如，京津翼地區(qū)和長三角地區(qū)，所以對車載單元（OBU）的需求量也隨之大幅增加。

　　目前市場上應(yīng)用的OBU多數(shù)是通過分立元器件設(shè)計實現(xiàn)的，存在一致性、穩(wěn)定性和可靠性的問題。博通（BEKEN）集成電路于2010年年初推出用于ETC系統(tǒng)的射頻收發(fā)器">射頻收發(fā)器芯片BK5822，是目前世界上唯一一款集成了包括接收、發(fā)射和喚醒在內(nèi)的全部射頻功能的國標ETC收發(fā)器，其性能指標完全符合國家標準GB/T 20851.1-2007和GB/T 20851.2-2007。BK5822設(shè)計實現(xiàn)的OBU完全解決了上述問題，批量生產(chǎn)的OBU具有一致性以及穩(wěn)定可靠性。

　　與應(yīng)用分立元器件設(shè)計實現(xiàn)的OBU方案相比，BK5822僅需少量外部器件，最大程度上節(jié)約了PCB面積和外圍器件的成本，縮短了研發(fā)周期，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的成品率，BK5822集成了OBU所需的全部射頻功能模塊，使設(shè)計更為簡單，研發(fā)調(diào)試更容易，量產(chǎn)的OBU產(chǎn)品性能更穩(wěn)定。

　　基本技術(shù)特性

　　BK5822射頻收發(fā)器內(nèi)部集成了完整的射頻收發(fā)和調(diào)制解調(diào)功能，并嵌入了數(shù)據(jù)幀處理功能，進行FM0的編解碼。同時BK5822還集成了喚醒電路，能夠在電流很低的睡眠狀態(tài)被喚醒，滿足了ETC OBU在睡眠狀態(tài)超低功耗的要求。BK5822采用了常用的小尺寸28pin 5mm×5mm QFN封裝（圖1），加上簡單的外圍應(yīng)用電路，大大減小了在PCB上所占用的空間，從而節(jié)省了成本。

　　圖1： BK5822 5mm×5mm QFN封裝芯片

　　中國的公路不停車收費（ETC）系統(tǒng)應(yīng)用市場越來越大，為了促進ETC應(yīng)用的快速發(fā)展和成熟，國家相關(guān)部門開展了高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費的試點工程，比如，京津翼地區(qū)和長三角地區(qū)，所以對車載單元（OBU）的需求量也隨之大幅增加。

　　目前市場上應(yīng)用的OBU多數(shù)是通過分立元器件設(shè)計實現(xiàn)的，存在一致性、穩(wěn)定性和可靠性的問題。博通（BEKEN）集成電路于2010年年初推出用于ETC系統(tǒng)的射頻收發(fā)器芯片BK5822，是目前世界上唯一一款集成了包括接收、發(fā)射和喚醒在內(nèi)的全部射頻功能的國標ETC收發(fā)器，其性能指標完全符合國家標準GB/T 20851.1-2007和GB/T 20851.2-2007。BK5822設(shè)計實現(xiàn)的OBU完全解決了上述問題，批量生產(chǎn)的OBU具有一致性以及穩(wěn)定可靠性。

　　與應(yīng)用分立元器件設(shè)計實現(xiàn)的OBU方案相比，BK5822僅需少量外部器件，最大程度上節(jié)約了PCB面積和外圍器件的成本，縮短了研發(fā)周期，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的成品率，BK5822集成了OBU所需的全部射頻功能模塊，使設(shè)計更為簡單，研發(fā)調(diào)試更容易，量產(chǎn)的OBU產(chǎn)品性能更穩(wěn)定。

　　基本技術(shù)特性

　　BK5822射頻收發(fā)器內(nèi)部集成了完整的射頻收發(fā)和調(diào)制解調(diào)功能，并嵌入了數(shù)據(jù)幀處理功能，進行FM0的編解碼。同時BK5822還集成了喚醒電路，能夠在電流很低的睡眠狀態(tài)被喚醒，滿足了ETC OBU在睡眠狀態(tài)超低功耗的要求。BK5822采用了常用的小尺寸28pin 5mm×5mm QFN封裝（圖1），加上簡單的外圍應(yīng)用電路，大大減小了在PCB上所占用的空間，從而節(jié)省了成本。

　　圖1： BK5822 5mm×5mm QFN封裝芯片

　　BK5822射頻收發(fā)器的基本特性如下：工作頻段5.7GHz~5.85GHz；能夠同時接收5.83GHz和5.84GHz兩個信道的信號；數(shù)據(jù)速率：上行512kbps，下行256kbps；輸出功率為2dBm（傳導(dǎo)）；接收鏈路集成了AGC功能，能動態(tài)調(diào)整接收鏈路的增益；接收靈敏度達-60dBm；ASK調(diào)制方式，F(xiàn)M0編解碼；內(nèi)置喚醒電路，喚醒靈敏度為-42dBm；發(fā)射功耗為40mA；接收功耗為35mA；支持2.6V到3.6V的電源電壓；睡眠狀態(tài)的電流為13μA；最高8MHz的4線SPI接口。

　　主要功能模塊

　　BK5822全部集成了ETC OBU的各射頻功能模塊，圖2為BK5822射頻收發(fā)器內(nèi)部的系統(tǒng)框圖，下面結(jié)合圖2對各功能模塊進行簡要的描述。

　　圖2： BK5822射頻收發(fā)器內(nèi)部的系統(tǒng)框圖

　　發(fā)射模塊（請做粗宋）：對于發(fā)射有四種常用的工作模式，分別為發(fā)射單載波信號、發(fā)射正常burst信號、發(fā)射PN9連續(xù)信號、發(fā)射全“0”數(shù)據(jù)信號。發(fā)射正常Burst信號，用戶只需向發(fā)射的FIFO中直接寫入所需要發(fā)射的數(shù)據(jù)，BK5822檢測到FIFO中有數(shù)據(jù)后，打開發(fā)射相關(guān)電路，將數(shù)據(jù)調(diào)制到載波上，發(fā)送出去，數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后，發(fā)射相關(guān)電路關(guān)閉，進入待機狀態(tài)。其它三種工作模式用于測試模式，完成射頻性能的測試。發(fā)射的調(diào)制深度是可調(diào)的，由數(shù)據(jù)調(diào)制前的Ramp決定；發(fā)射功率也是可調(diào)控的，通過相應(yīng)寄存器的設(shè)置來實現(xiàn)，功率的調(diào)節(jié)范圍可達到22dB。