帶內干擾

　　在所需工作頻率范圍內的有害RF信號必需不同地處理，這是因為不可能在極強的干擾源和意向RF數據包之間進行區分。在這種情況下，冗余信息是緩減這個問題的唯一方法。今天有兩種傳送冗余信息的方法a） 時域冗余或 b） 時域和頻域冗余

　　時域冗余是今天最常用的架構，因為它具有簡單性和低成本。這種方法用于緩減間歇干擾源，通過以有限的時間量延遲來發送多個相同RF數據包的復本來實現（見圖4），這樣可以在RF系統的發射器和接收器兩側使用單一載波頻率。然而，如果干擾連續存在，這種方法的效率低。隨著最新的先進的低成本集成射頻IC的推出，這種方法讓位于時間和頻率冗余方法。

　　圖4. 時域冗余

　　通過在現有的時域冗余中增添頻率通道坐標，如果干擾的頻譜占據較小的頻率范圍，可以完全避免連續的RF干擾，這種方法提供了很大的射頻性能改進，如圖5所示。時域以水平坐標來表示，顯示冗余的數據包以有限的時間延遲出現。頻域則在垂直坐標上表示，顯示冗余RF頻譜內容出現在不同的頻率上，例如，通道1-3。

　　
圖 5. 時域和頻域冗余

　　通道頻率間隔至少必需象基礎RF數據包的RF頻譜一樣寬，以便防止通道交疊。使用愛特梅爾ATA5830N和ATA5780N器件，建議至少使用兩倍于IFBW的通道間隔，在今天的汽車遙控和無源無匙門禁系統中，通道間隔范圍通常為400kHz至450kHz。

　　影響選擇RF數據包在時域中的延遲間隔的因素包括a） 改變通道頻率的穩定時間， b） RF載波“ON”時間的平均值管理和c）總體系統響應時間。通常，通道頻率穩定時間低至1ms，僅僅為第二等級問題。主要因素是管理RF能量，以便優化頻率范圍，同時滿足當地法規要求。通過占空比平均，如果平均功率下降低于當地法規機構的閾值，可以傳輸較高峰值RF功率水平。顯然，較高的輸出功率可讓RF系統實現更大的傳輸范圍。

　　通過采用高端射頻架構可以實現多通道運作，使用一個fractional-N PLL來建立RF系統的接收器和發射器模塊所需的RF頻率。使用這些器件提供的可編程架構，可以簡便地開發一個能夠快速準確地改變中心工作頻率（例如通道）的接收器。隨著消費者需要更強大的運作性能，這些先進的設計很快成為用于汽車門禁系統的首選RF系統架構。

　　RF調制

　　了解幅移鍵控法（ASK）和開關鍵控法（OOK）是不可互換的項目是很重要的，ASK是幅度調制（AM）的特殊情況，而OOK可被視為開關選通的RF載波，仔細研究 ASK和 OOK等式可以發現這些基礎的區別。

　　幅度調制：

　　注：Asin（ωt） 是具有幅度A的RF載波；m（t） 是數值范圍在-1和+1之間的調制信號，通常為正弦波；a 是數值在0和1之間的調制指數；最大幅度為2A

　　幅移鍵控調制（AM的特殊情況）：
　　

　　注：ASK 在幅度調制等式具有以下條件的情況下出現：調制信號、m（t）、是方波，數值范圍為-1和 +1之間；調制指數a 為1；最大幅度為2A

　　開/ 關鍵控調制：

　　注：Asin（ωt） 是具有幅度A的RF載波；g（t） 是具有數值1而開啟或具有數值0而關斷的選通信號；最大幅度為1A。

　　雖然ASK和OOK似乎具有相同的外形，重要的是注意ASK信號的幅度是其OOK對等信號的兩倍，這意味著使用ASK調制輸入進行接收器靈敏度測量時，對于使用OKK調制信號來測量相同的接收器，將會產生優勝6dB的數值。在實際中，汽車RKE和PKE系統使用OOK。

　　選擇OOK或FSK調制對于接收器在干擾和干擾臺信號中運作的能力有著隱含影響，通常，對于OOK接收器，如果干擾低于所需RF信號10dB至12dB，解調制錯誤（BER = 10-3）將開始出現。在使用FSK的情況下，解調制錯誤出現的RF干擾必需更大。通常，通常在低于有用信號4dB至6dB的情況下（η = 1），這表示在干擾中間FSK調制相對于OOK調制具有更穩健的性能優勢。

　　RF載波頻率

　　關于何種載波頻帶在汽車遙控和被動無匙門禁系統中提供最佳性能的論題方面有著很多的爭議，包括高頻帶（868-915MHz）或低頻帶（315-434MHz）。要解答這個問題，需要更多地了解每種頻帶的基礎特性。

　　一個指標是考慮地區管理機構允許的輸出功率，通常，高頻帶允許較高的幅射發射功率，可以帶來更大的系統傳輸范圍。然而，這是一把“雙刃劍”，因為一個意想不至的后果是來自相同頻譜中其它大功率應用的干擾的出現。很重要的是留意大功率干擾也出現在低頻帶中。然而，在高頻帶中較大幅度干擾似乎比低頻帶中嚴重，這是合理的。

　　另一個考慮因素是RF路徑損耗，它隨著頻率增加而增加。為了補償較高的路徑損耗，必需提高發射器的有效幅射功率，只有通過選擇具有較高輸出功率能力的發射器，或者使用具有較高效率的天線，才能做到這一點。在分析RF鏈路預算的路徑損耗、發射功率和天線效率時，可能得出在高頻帶下較高發射功率將會對系統的運作范圍產生邊際影響的優勢。

　　顯然，高頻帶運作的主要優勢是能夠使用很小的物理尺寸來實現高效的天線（雙極），這是因為波長比低頻帶情況縮短兩到三倍。這不僅對于手持式遙控鎖匙應用非常有吸引力的，還對汽車應用具有吸引力。然而，高頻帶RF系統往往在較多的方向上傳播，可能無法提供圍繞汽車輪廓的低頻帶系統的一致性性能。

　　最后，重要的一點是高頻帶或低頻帶運作的選擇是參考頻率晶體的規范和射頻裝置所需的相關容差，這可能對高頻帶和低頻帶系統的成本和性能產生重大的影響，參見以下示例描述。

　　示例1：

　　如果演算一個具有150PPM頻率容差的典型晶體對于在915MHz下的高頻帶發射器應用的影響，所得到的頻率容差是±137.25kHz，然而，將相同的150PPM晶體容差應用于315MHz的低頻帶發射器應用，所得到的頻率容差則降至±47.25kHz。顯然，高頻帶應用所需的IFBW大約比低頻帶應用增大三倍，以便捕獲發射頻譜的更大范圍的變化。由于接收器靈敏度通常與其IFBW成反比，通過減小系統的運作范圍，可以減小高頻帶系統的敏感性并影響性能。

　　示例2：

　　為了緩減這種效應，選擇具有50PPM的較低容差的晶體用于高頻帶應用，這可將915MHz下的頻率容差從±137.25kHz減小至±45.75kHz。現在，可以選擇在315MHz 下具有相當于±47.25kHz性能的IFBW，但是，代價是較高精度的參考頻率晶體和其相關成本。

　　結論

　　近年來，高集成度射頻裝置的設計和可用性進步變得更為普遍，為了實現這些近期發展的最大優勢，工程師值得花費精力來重新考慮今天RF系統的架構。本文旨在重新研究基礎的系統運作考慮因素，比如干擾、調制和頻率選擇，并且根據愛特梅爾ATA5830N發射器和Atmel ATA5780N接收器等新型射頻器件來加以探討。