設(shè)計遙控無鑰匙進入系統(tǒng)

遠程無鑰匙進入（RKE）系統(tǒng)允許用戶使用鑰匙串上的發(fā)射器鎖定和解鎖汽車，該發(fā)射器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰囕v中的接收器。

本應用筆記介紹了RKE系統(tǒng)的工作原理以及應對低功耗、RKE收發(fā)范圍和可靠性等主要設(shè)計挑戰(zhàn)的方法。

圖1.遙控無鑰匙進入 （RKE） 系統(tǒng)框圖。

從RKE框圖中可以看出，用戶按下遙控鑰匙上的按鈕開關(guān)即可啟動操作。這將喚醒RKE遙控鑰匙內(nèi)的CPU，從而將數(shù)據(jù)流發(fā)送到RF發(fā)射器。數(shù)據(jù)流通常為 64 到 128 位長，包括前導碼、命令代碼和滾動代碼。它以通常在2kHz和20kHz之間的速率發(fā)送。調(diào)制方案是幅度移鍵控（ASK），主要是為了延長遙控鑰匙的電池壽命。

車輛中的RKE射頻接收器捕獲RF信號，對其進行解調(diào)并將數(shù)據(jù)流發(fā)送到CPU，CPU對其進行解碼并將命令發(fā)送到命令模塊。

遙控無鑰匙進入設(shè)計挑戰(zhàn)

設(shè)計遠程無鑰匙進入系統(tǒng)的挑戰(zhàn)是實現(xiàn)一種低成本系統(tǒng)，該系統(tǒng)堅固可靠，電流消耗低。電池壽命對發(fā)射器和接收器都很重要。

電源注意事項

對于發(fā)射器，3-5年的電池壽命是可取的。電池壽命對接收器也很重要，因為接收器必須始終打開，偵聽用戶的傳輸。典型規(guī)格要求平均電流不超過1mA。系統(tǒng)設(shè)計人員解決此問題的一種方法是讓接收器在短時間內(nèi)保持打開狀態(tài)，足夠長的時間以確定是否存在有效的傳輸。接收器在其余時間“休眠”。接收器必須能夠非常快速地喚醒，以最大限度地節(jié)省能量。

性能：范圍和可靠性

遠程無鑰匙進入應用需要良好的發(fā)射-接收范圍和可靠的傳輸。接收器靈敏度的提高和高發(fā)射功率（電流消耗沒有明顯增加）直接影響范圍和可靠性。低價格是一個明顯的要求，因為有數(shù)百萬個這樣的系統(tǒng)正在安裝。

選擇零件

Maxim了解這些問題，并提供一系列器件來滿足遠程無鑰匙進入系統(tǒng)設(shè)計人員的需求。MAX1472發(fā)送器以及MAX1470和MAX1473接收器專為這些要求而設(shè)計。

MAX1473是業(yè)界首款300MHz–450MHz超外差ASK接收器，具有-114dBm的高靈敏度，用戶可選擇優(yōu)于50dB的中心頻率鏡像抑制，可選擇采用3V或5V電源供電。該器件在關(guān)斷模式下消耗的電流小于1.5mA，在接收模式下僅消耗5.2mA電流。MAX1473能夠接收高達100kbps的數(shù)據(jù)速率，并在不到250μs的時間內(nèi)完成從關(guān)斷到有效數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。MAX1473包括一個單步AGC電路，當RF輸入信號大于-35dBm時，LNA增益下降57dB。接收器使用帶接收信號強度指示器 （RSSI） 的 10.7MHz IF 濾波器，并具有片內(nèi)鎖相環(huán)以及 VCO 和模擬基帶數(shù)據(jù)恢復電路。MAX1473采用28引腳SSOP封裝，1，95個批量售價10.000美元。

MAX1470與MAX1473非常相似，但缺少AGC，只能采用3V電源供電。MAX1470比MAX1473便宜，1，65個批量的售價為10.000美元。

MAX1472是業(yè)界最小的基于VHF/UHF PLL的ASK發(fā)送器，采用3mm×3mm 8引腳SOT-23封裝。該發(fā)射器非常適合空間至關(guān)重要的低成本、大容量應用，例如在 300MHz–450MHz 頻段工作的遠程無鑰匙進入。MAX1472設(shè)計為直接由鋰電池供電，工作電壓低至2.1V，待機模式下僅消耗100nA電流。在傳輸過程中，MAX1472可以輸出-10dBm至+10dBm的功率到50Ω負載。對于+10dBm的功率電平，MAX1742在5MHz時消耗5.315mA電流，采用50%占空比編碼方案，如曼徹斯特。在 3dBm 輸出時，電流消耗降至 0mA。該器件可接受高達 100kbps 的數(shù)據(jù)速率。

一旦MAX1472的使能引腳被激活，MAX1472只需250μs即可使PLL和晶體建立并可用于傳輸。由于該器件面向小型便攜式應用，MAX1472可接受10MHz–15MHz之間的晶體頻率，廣泛采用廉價的表面貼裝封裝。

由于MAX1472采用基于晶體的PLL，因此消除了基于LC或SAW的發(fā)送器的大部分問題。晶體頻率的固有精度允許接收器中的中頻帶寬變窄，從而提高系統(tǒng)靈敏度。使用Maxim的MAX1470或MAX1473等接收器，只需將IF帶寬從9kHz縮小到600kHz，即可將靈敏度提高到50dB。靈敏度的提高可直接轉(zhuǎn)化為更大范圍或更可靠的產(chǎn)品傳輸。

審核編輯：郭婷