分享好友 电磁兼容首页 电磁兼容分类 切换频道

射频无线技术在TPMS中的应用

2010-04-281760柳猛 王大志电子技术
       目前的TPMS(tire pressure monitoring system)主要分为两种类型,一种是间接式的,一种就是直接式的。而直接式的TPMS系统一直因其报警准确性差、在无线传输中受到轮毂的屏蔽电磁波和磁场的干扰而影响其进一步的发展。本文以Nordic公司生产的射频芯片为基础,介绍了汽车TPMS系统的无线收发系统的电路设计与解决方案,从而对上述直接式的TPMS系统加以改进。

  近几年来无线数据传输技术己经成为小型工业监控系统的主要组成部分,此类无线数据传输和现存的有线数据传输以及其他无线数据传输相比较而言,工业监控中的无线数据传输主要使用射频(RF)技术来发送和接收数据包。整个系统的各个部分都是服务于无线数据传输这个目的,所以在整个系统的软件设计中,无线数据的传输部分(射频模块)就为最主要部分。射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称,每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流,射频技术在无线通信领域具有广泛的、不可替代的作用。

  1 TPMS系统的设计

 

  本文中提到的TPMS系统是通过射频信息的收发与相关信息的提示来完成的。在轮胎部分的主要有压力检测模块与射频发射模块,在驾驶员部分主要有射频接收模块和显示报警模块。

  压力检测模块主要是实时的检测所测轮胎的压力数据,并将数据进行相应的变化存储到中心处理器上,等待射频发射模块进行发射。在射频接收模块接收到数据后对数据进行相应的处理并将数据在附件LCD上进行显示,并判断数据的安全性,在发现轮胎的压力超出了所能接受的范围后通过蜂鸣器进行报警提醒驾驶员。具体的工作原理图如图1所示。

 

  2 无线收发芯片的比较与选择

  由于无线收发芯片的种类和数量比较多,无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的,正确的选择可减小开发难度,缩短开发周期,降低成本,将产品更快推向市场。选择无线收发芯片时应考虑需要几点凶素:功耗、发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元器件数量、芯片成本、数据传输是否需要进行曼彻斯特编码等。

  用来评价无线数据收发的几项重要指标有:接收灵敏度、动态范围、选择性、接收频率稳定度、发射输比功率、效率、发射频率范围、功耗等因素。下面对市场上的现阶段比较流行的三种无线收发芯片进行了相关的性能比较,如表1所列。

  对照表1以及技术指标的表述,对于接收和发送数据,满足频段的范围越大,灵敏度越高,在相同条什下的接收电流越小,发射电流越大,所需外围器件越少等条件的收发芯片应用也就越广泛,并且可以适合于多种情况。

  综合以上考虑,nRF905的优越性就很明显了,所以在本设计中选择nRF905是最适用的。

  3 nRF905的简介

  无线收发芯片nRF905是挪威Nordic公司推出的一款单片无线收发一体的芯片。nRF905足一款工作在433/868/915频段上的单片射频收发器,因为所使用的是国际上的ISM 频段,因此并没有所谓的频段限制。nRF905由完全集成的电源管理、频率合成器、调制接收器、功率放大器、晶体振荡器和调节器构成。nRF905具有ShockBurst特点,能够自动处理数据包中的前导码和CRC校验码。通过SPI接口,可以很容易地对nRF905的配置操作进行编程。nRF905的耗电量非常低。在发射模式下,以-10dBm的输出功率进行发射耗电最仅为11mA;同样的功率在接收模式下耗电量为12.5mA。而其POWERDOWN掉电模式下则可以更加省电。

收藏 0
打赏 0
评论 0
电磁波能量比吸收率SAR评估的过去、现在和未来
新颖创新的SAR(电磁波能量比吸收率)快速测量系统于近期进入了市场。SAR测量系统被用来确认无线设备,如移动电话使用者的电磁波辐射状态。测量所得的SAR值则与国际标准或行业标准进行比较,使受测的无线设备可以被批

0评论2015-11-04970

量化射频干扰对线性电路的影响
典型的精密运算放大(运放)器可以有1MHz的增益带宽积。从理论上讲,用户可能期望千兆赫水平的RF信号衰减到非常低的水平,因为它们远远超出了放大器的带宽范围。然而,实际情况并非如此。事实上,包含在放大器内的静

0评论2015-09-24132

如何使用示波器进行射频信号测试
摘要随着无线通信、雷达、卫星通信、光通信等领域对于信号传输速率或者分辨率要求的提升,采用的调制制式越来越复杂,信号带宽也越来越宽。现代的实时示波器由于芯片和材料工艺的提升,已经可以提供高达几十GHz的实时

0评论2015-07-13699

欧洲无线射频EN300328 V1.8.1版标准新增要求
EN 300 328 V1.8.1适用于2.4GHz的Frequency Hopping equipment和other types of Wide Band modulation equipment, 比如2.4G WIFI, 蓝牙以及zigbee产品。而EN 301 893 V1.7.1主要针对5GHz WIFI及DFS产品。EN 300 328

0评论2015-01-23370

EMC射频设计要着重滤波和屏蔽
为了防止解调,模拟电路处于干扰环境中时需保持线性和稳定,尤其是反馈回路,更需在宽频带范围内处于线性及稳定状态,这就常常需要对容性负载进行缓冲,同时用一个小串联电阻(约为500)和一个大约5PF的积分反馈电容

0评论2013-01-14408

手机与电磁波对人有影响
现在,手机的使用越来越广泛。十多年以前,只有极少数的有钱人才用得起手机,时至今日,手机已经非常普及,成为一种基本的工作与娱乐工具。随着其越来越小巧和便宜,越来越多的人拥有了属于自己的手机。 与互联网功

0评论2012-08-02870

射频电路与天线的电磁干扰研究
当射频电路一切都按预先设定的方案设计完成之后,其性能不一定就会完全达标,其中会导致射频性能不达标的一个重要因素有可能就是电磁干扰,而电磁干扰并不一定是因为射频范畴内电路布局、布线不合理造成,亦可能是因

0评论2012-07-10454