一种唤醒接收电路及车载单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能交通领域技术，尤其是涉及一种唤醒接收电路及车载单元。
【背景技术】
[0002]随着智能交通的不断发展，为了缓解日益繁重的交通压力，电子不停车收费系统(ETC, Electronic Toll Collect1n)的运用愈加广泛和迫切，基于5.8G频段通信的ETC技术本身具有一定难度，不仅要求在实际的车载单元(OBU，On Board Unit)与路侧单元(RSU，Road Side Unit)之间具备优良的通信效果，完成电子不停车收费交易，而且要求在OBU发行阶段通信的顺畅，实现OBU在车辆上的基本认证。不仅要求OBU唤醒接收性能的稳定性，而且对不同信号功率等级下能兼容唤醒接收等都有特殊要求。OBU作为车载设备，不仅自一开始的发行授权阶段，还是在后续在实际道路上与RSU的优良通信中，成本和可靠性以及稳定性都有很严格的要求，而唤醒接收电路作为OBU设计中的关键组成部分，其唤醒接收性能的稳定性，兼容性等，对OBU整体设计具有重要意义。
[0003]目前的OBU唤醒接收部分大都采用普通的LC接收匹配电路的形式，可参考图1，接收匹配网络102、103和射频主控芯片101在同一层面，接收匹配网络102、103的LC分离器件拓扑单元输入端直接和天线104馈电点相连，输出端直接和射频主控芯片101的接收引脚点连接。且这种接收电路采用双层印刷电路板(PCB, Printed circuit board)制作,在顶层是射频信号传输层，底层是金属地平面，顶层和底层之间是介质板；这种形式的接收电路，结构简单，占用面积不算大；但是其对强功率输入信号和弱功率输入信号的兼容性能表现一般，受限于射频芯片本身的接收机性能指标，容易受到周围环境接收信号功率变化影响而导致其性能下降，如在不同的车辆下，具备信号高衰减度的微波挡风玻璃和普通信号衰减度的挡风玻璃，导致OBU通信能力差异较大，从而影响车辆通车距离的远近差别较大，极大地影响了通车效果及用户体验。在OBU的发行授权阶段，由于发行时的通信距离较短，信号功率较大，射频芯片内部的接收和唤醒电路容易出现强功率信号饱和，造成发行失败，虽然通过LC分离单元结构的接收电路可实现一部分的信号衰减，但当信号的过分衰减，容易造成车辆与RSU正常通车时灵敏度变低，造成通车距离近，甚至通车失败等。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供了一种唤醒接收电路及车载单元，用于满足射频主控模块对输入功率范围要求，可解决车载单元发行功率大与通车功率小的兼容性问题，并实现唤醒接收灵敏度可调。
[0005]有鉴于此，本发明第一方面提供一种唤醒接收电路，包括射频主控模块和天线，其中，所述唤醒接收电路还可以包括:
[0006]与所述射频主控模块相连的输出匹配网络模块、与所述天线相连的输入匹配网络模块、设置于所述输出匹配网络模块与所述输入匹配网络模块之间的低噪声放大模块、设置于所述低噪声放大模块与所述输入匹配网络模块之间的供电模块；
[0007]所述输入匹配网络模块，用于对所述低噪声放大模块与所述天线进行负载匹配，并对所述低噪声放大模块的输入频率进行选择；
[0008]所述低噪声放大模块，用于根据其本身配置的工作模式和所述输入频率，得到所述工作模式下相对应的输出频率及输出功率；
[0009]所述供电模块，用于根据所述低噪声放大模块的工作模式，对所述低噪声放大模块进行直流偏置；
[0010]所述输出匹配网络模块，用于对所述射频主控模块与所述低噪声放大模块进行负载匹配，并对所述输出频率进行选择。
[0011]进一步地，所述低噪声放大模块包括带有旁路功能的第一低噪声放大芯片；所述低噪声放大模块，具体用于根据所述第一低噪声放大芯片本身配置的有增益或旁路功能的工作模式和所述输入频率，得到所述工作模式下相对应的输出频率及输出功率。
[0012]进一步地，所述低噪声放大模块包括第二低噪声放大芯片和跨接于所述输出匹配网络模块与所述输入匹配网络模块的射频开关；
[0013]所述低噪声放大模块，具体用于根据所述射频开关的打开或关闭的工作状态确定所述低噪声放大模块的工作模式；根据所述工作模式和所述输入频率，确定所述工作模式下相对应的输出频率及输出功率。
[0014]优选地，所述天线与所述输入匹配网络模块之间、所述输入匹配网络模块与所述低噪声放大模块之间、所述低噪声放大模块与所述输出匹配网络模块之间均通过微带传输线进行连接。
[0015]优选地，所述输入匹配网络模块和所述输出匹配网络模块均包括至少一个分立元件与连接所述至少一个分立元件的微带传输线，所述分立元件包括电容、电感、电阻。
[0016]优选地，所述唤醒接收电路为双层印刷电路板结构设置，所述唤醒接收电路包括顶层、底层和置于所述顶层和所述底层之间的介质板，其中，所述顶层为射频信号传输层，所述底层为金属地平面，所述射频主控模块、所述低噪声放大模块、所述供电模块、所述输入匹配网络模块和所述输出匹配网络模块设置于所述顶层。
[0017]优选地，所述输入匹配网络模块中还设置有π型电阻衰减电路，所述输出匹配网络模块中还设置有可调电阻；
[0018]所述低噪声放大模块，用于在配置为高增益模式，配合所述射频主控模块设置的最高唤醒接收灵敏度为-45dBm?-50dBm时，加上所述低噪声放大模块带来的15dB的增益，通过所述η型电阻衰减电路和所述可调电阻两部分的电阻功率可调，以达到唤醒接收灵敏度为_43dBm?-60dBm的通车需求；在配置为旁路模式，配合所述射频主控模块设置的最低唤醒接收灵敏度为_5dBm?-1OdBm时，加上所述低噪声放大模块的_5dB的旁路功率抑制，通过所述η型电阻衰减电路和所述可调电阻两部分的电阻功率可调，以达到唤醒接收灵敏度为OdBm?3dBm的发行需求。
[0019]优选地，所述射频主控模块采用东芝芯片TC32168FTG。
[0020]本发明第二方面提供一种车载单元，其中，所述车载单元包括唤醒接收电路，其中，所述唤醒接收电路包括:
[0021]与所述射频主控模块相连的输出匹配网络模块、与所述天线相连的输入匹配网络模块、设置于所述输出匹配网络模块与所述输入匹配网络模块之间的低噪声放大模块、与所述低噪声放大模块相连的供电模块；
[0022]所述输入匹配网络模块，用于对所述低噪声放大模块与所述天线进行负载匹配，并对所述低噪声放大模块的输入频率进行选择；
[0023]所述低噪声放大模块，用于根据其本身配置的工作模式和所述输入频率，得到所述工作模式下相对应的输出频率及输出功率；
[0024]所述供电模块，用于根据所述低噪声放大模块的工作模式，对所述低噪声放大模块进行直流偏置；
[0025]所述输出匹配网络模块，用于对所述射频主控模块与所述低噪声放大模块进行负载匹配，并对所述输出频率进行选择。
[0026]进一步地，所述低噪声放大模块包括带有旁路功能的第一低噪声放大芯片；所述低噪声放大模块，具体用于根据所述第一低噪声放大芯片本身配置的有增益或旁路功能的工作模式和所述输入频率，得到所述工作模式下相对应的输出频率及输出功率。
[0027]进一步地，所述低噪声放大模块包括第二低噪声放大芯片和跨接于所述输出匹配网络模块与所述输入匹配网络模块的射频开关；
[0028]所述低噪声放大模块，具体用于根据所述射频开关的打开或关闭的工作状态确定所述低噪声放大模块的工作模式；根据所述工作模式和所述输入频率，确定所述工作模式下相对应的输出频率及输出功率。
[0029]优选地，所述天线与所述输入匹配网络模块之间、所述输入匹配网络模块与所述低噪声放大模块之间、所述低噪声放大模块与所述输出匹配网络模块之间均通过微带传输线进行连接。
[0030]优选地，所述输入匹配网络模块和所述输出匹配网络模块均包括至少一个分立元件与连接所述至少一个分立元件的微带传输线。
[0031]优选地,所述分立元件包括电容、电感、电阻。
[0032]优选地，所述唤醒接收电路为双层印刷电路板结构设置，所述唤醒接收电路包括顶层、底层和置于所述顶层和所述底层之间的介质板，其中，所述顶层为射频信号传输层，所述底层为金属地平面。
[0033]优选地，所述射频主控模块、所述低噪声放大模块、所述供电模块、所述输入匹配网络模块和所述输出匹配网络模块设置于所述顶层。
[0034]优选地，所述车载单元集成于汽车的后视镜或仪表板或方向盘上。
[0035]从以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种唤醒接收电路及车载单元，具有以下优点:在输入匹配网络模块和输出匹配网络模块之间设置低噪声