资深专家支招：RF系统设计需要考虑哪些因素

系统的接收器和发射器模块所需的RF频率。使用这些器件提供的可编程架构，可以简便地开发一个能够快速准确地改变中心工作频率（例如通道）的接收器。随着消费者需要更强大的运作性能，这些先进的设计很快成为用于汽车门禁系统的首选RF系统架构。

　　RF调制

　　了解幅移键控法（ASK）和开关键控法（OOK）是不可互换的项目是很重要的，ASK是幅度调制（AM）的特殊情况，而OOK可被视为开关选通的RF载波，仔细研究 ASK和 OOK等式可以发现这些基础的区别。

　　幅度调制：

　　注：Asin（ωt） 是具有幅度A的RF载波；m（t） 是数值范围在-1和+1之间的调制信号，通常为正弦波；a 是数值在0和1之间的调制指数；最大幅度为2A

　　幅移键控调制（AM的特殊情况）：
　　

　　注：ASK 在幅度调制等式具有以下条件的情况下出现：调制信号、m（t）、是方波，数值范围为-1和 +1之间；调制指数a 为1；最大幅度为2A

　　开/ 关键控调制：

　　注：Asin（ωt） 是具有幅度A的RF载波；g（t） 是具有数值1而开启或具有数值0而关断的选通信号；最大幅度为1A。

　　虽然ASK和OOK似乎具有相同的外形，重要的是注意ASK信号的幅度是其OOK对等信号的两倍，这意味着使用ASK调制输入进行接收器灵敏度测量时，对于使用OKK调制信号来测量相同的接收器，将会产生优胜6dB的数值。在实际中，汽车RKE和PKE系统使用OOK。

　　选择OOK或FSK调制对于接收器在干扰和干扰台信号中运作的能力有着隐含影响，通常，对于OOK接收器，如果干扰低于所需RF信号10dB至12dB，解调制错误（BER = 10-3）将开始出现。在使用FSK的情况下，解调制错误出现的RF干扰必需更大。通常，通常在低于有用信号4dB至6dB的情况下（η = 1），这表示在干扰中间FSK调制相对于OOK调制具有更稳健的性能优势。

　　RF载波频率

　　关于何种载波频带在汽车遥控和被动无匙门禁系统中提供最佳性能的论题方面有着很多的争议，包括高频带（868-915MHz）或低频带（315-434MHz）。要解答这个问题，需要更多地了解每种频带的基础特性。

　　一个指标是考虑地区管理机构允许的输出功率，通常，高频带允许较高的幅射发射功率，可以带来更大的系统传输范围。然而，这是一把"双刃剑"，因为一个意想不至的后果是来自相同频谱中其它大功率应用的干扰的出现。很重要的是留意大功率干扰也出现在低频带中。然而，在高频带中较大幅度干扰似乎比低频带中严重，这是合理的。

　　另一个考虑因素是RF路径损耗，它随着频率增加而增加。为了补偿较高的路径损耗，必需提高发射器的有效幅射功率，只有通过选择具有较高输出功率能力的发射器，或者使用具有较高效率的天线，才能做到这一点。在分析RF链路预算的路径损耗、发射功率和天线效率时，可能得出在高频带下较高发射功率将会对系统的运作范围产生边际影响的优势。

　　显然，高频带运作的主要优势是能够使用很小的物理尺寸来实现高效的天线（双极），这是因为波长比低频带情况缩短两到三倍。这不仅对于手持式遥控锁匙应用非常有吸引力的，还对汽车应用具有吸引力。然而，高频带RF系统往往在较多的方向上传播，可能无法提供围绕汽车轮廓的低频带系统的一致性性能。

　　最后，重要的一点是高频带或低频带运作的选择是参考频率晶体的规范和射频装置所需的相关容差，这可能对高频带和低频带系统的成本和性能产生重大的影响，参见以下示例描述。

　　示例1：

　　如果演算一个具有150PPM频率容差的典型晶体对于在915MHz下的高频带发射器应用的影响，所得到的频率容差是±137.25kHz，然而，将相同的150PPM晶体容差应用于315MHz的低频带发射器应用，所得到的频率容差则降至±47.25kHz。显然，高频带应用所需的IFBW大约比低频带应用增大三倍，以便捕获发射频谱的更大范围的变化。由于接收器灵敏度通常与其IFBW成反比，通过减小系统的运作范围，可以减小高频带系统的敏感性并影响性能。

　　示例2：

　　为了缓减这种效应，选择具有50PPM的较低容差的晶体用于高频带应用，这可将915MHz下的频率容差从±137.25kHz减小至±45.75kHz。现在，可以选择在315MHz 下具有相当于±47.25kHz性能的IFBW，但是，代价是较高精度的参考频率晶体和其相关成本。

　　结论

近年来，高集成度射频装置的设计和可用性进步变得更为普遍，为了实现这些近期发展的最大优势，工程师值得花费精力来重新考虑今天RF系统的架构。本文旨在重新研究基础的系统运作考虑因素，比如干扰、调制和频率选择，并且根据爱特梅尔ATA5830N发射器和Atmel ATA5