高靈敏度dsrc喚醒電路、復合通行卡及車載單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能交通領域，更具體地說，涉及一種基于專用短程通信(DSRC)技術的高靈敏度DSRC喚醒電路、高靈敏度復合通行卡及高靈敏度車載單元。
【背景技術】
[0002]隨著多義性路徑識別系統(tǒng)的發(fā)展以及全國ETC聯網的實現，基于DSRC技術的路徑識別技術已日趨成熟。目前ETC自由流技術已經實現ETC車輛的路徑識別應用，采用基于DSRC技術實現并兼容MTC車輛的路徑識別系統(tǒng)已成為發(fā)展必然。這樣未來只需要一套路徑識別系統(tǒng)即可實現對ETC車輛和MTC車輛的路徑識別。
[0003]基于DSRC技術的車載OBU和高速公路多義性路徑識別通行卡，兩者均采用5.8G微波通信，前者安裝位置固定，采用定向接收天線，擁有大容量的電池供電。后者根據司機的擺放可能位于車內任意位置，并且受制于形狀大小、使用壽命、可靠性等因素，必須具有超低功耗、高靈敏度和全向線極化天線等功能。眾所周知，微波穿透車輛金屬層或貼膜玻璃時會被大幅衰減，根據公開報道和實地測量信號衰減可高達20-40dB，這就意味著微波中大量的能量將被車輛金屬層或貼膜玻璃吸收掉，從而造成車內標簽無法實現路徑標識。
[0004]由于目前技術限制，DSRC的接收解碼功耗是喚醒功耗的4個數量級以上。正常情況下，DSRC終端處于低功耗喚醒檢測狀態(tài)，當檢測到RSU的喚醒信號后再進入高功耗的接收狀態(tài)進行解碼。目前成熟的單芯片解決方案在數據接收靈敏度已做到_70dBm水平，但對于喚醒靈敏度而言仍有近23dB的差額，無法滿足路徑識別高喚醒靈敏度要求。
[0005]因此，針對車內微波信號高衰減，而現有的技術方案接收靈敏度高但喚醒靈敏度低容易導致路徑識別過程中通信失敗率高的問題，需要開發(fā)一種高靈敏度喚醒電路。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的路徑識別中車載OBU和高速公路多義性路徑識別通行卡的喚醒靈敏度達不到應用要求的缺陷，提供一種高靈敏度DSRC喚醒電路，以及包含該高靈敏度DSRC喚醒電路的高靈敏度復合通行卡及高靈敏度車載單
J L.ο
[0007]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種高靈敏度DSRC喚醒電路，包括:
[0008]用于接收微波信號的天線；
[0009]用于對天線接收到的微波信號進行濾波以得到5.79GHz?5.84GHz頻帶的高頻信號的濾波電路；
[0010]用于對所述高頻信號進行解調以獲取IlKHz?25Khz頻帶的基帶喚醒信號的檢波電路；
[0011]用于對檢波電路輸出的所述基帶喚醒信號進行放大的放大電路；及
[0012]用于當接收到所述放大電路輸出的放大后的基帶喚醒信號時產生并輸出中斷信號的頻率檢測電路。
[0013]在本實用新型所述的高靈敏度DSRC喚醒電路中，所述檢波電路包括檢波二極管D1、用于為檢波二極管Dl提供偏置電流的偏置電阻R2、以及輸出匹配電容C12;其中，所述檢波二極管Dl的負極連接于所述匹配濾波電路中的第二匹配電容Cll的第一端，所述檢波二極管Dl的正極為檢波電路輸出端；所述偏置電阻R2—端連接于電源端VCC、另一端連接于所述檢波二極管Dl的正極；所述輸出匹配電容C12的第一端連接于所述檢波二極管Dl的正極、第二端接地。
[0014]在本實用新型所述的高靈敏度DSRC喚醒電路中，所述濾波電路為匹配濾波電路，所述匹配濾波電路包括第一匹配電容C7、第二匹配電容Cll和PCB，其中，所述第一匹配電容C7和第二匹配電容Cll設置在所述PCB上、且第一匹配電容C7的第一端連接所述天線，第一匹配電容C7的第二端與所述第二匹配電容Cll的第一端連接，所述第二匹配電容Cll的第二端接地。
[0015]在本實用新型所述的高靈敏度DSRC喚醒電路中，所述檢波電路輸出端與所述放大電路之間連接有匹配電阻RLl和RC平滑濾波電路；其中，所述匹配電阻RLl —端與所述檢波二極管Dl的正極連接、另一端與RC平滑濾波電路的輸入端連接，且RC平滑濾波電路的輸出端連接與所述放大電路的輸入端。
[0016]在本實用新型所述的高靈敏度DSRC喚醒電路中，所述頻率檢測電路包括AS3933低頻喚醒接收芯片。
[0017]在本實用新型所述的高靈敏度DSRC喚醒電路中，所述AS3933低頻喚醒接收芯片的基帶喚醒信號輸入端LFIP通過隔直耦合電容C9與所述放大電路的輸出端連接。
[0018]在本實用新型所述的高靈敏度DSRC喚醒電路中，所述電源端VCC連接有去耦電容，所述去耦電容一端連接于所述電源端VCC、另一端接地。
[0019]在本實用新型所述的高靈敏度DSRC喚醒電路中，所述放大電路為三極管基本放大電路。
[0020]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種高靈敏度復合通行卡，包括
[0021]控制電路；
[0022]連接于所述控制電路、用于與高速公路出口 /入口讀寫器通信的13.56MHz讀寫電路；
[0023]連接于所述控制電路、用于在接收到基站發(fā)送的喚醒信號時向所述控制電路發(fā)送中斷信號的5.8GHz喚醒電路；
[0024]連接于所述控制電路、用于接收基站下發(fā)的路徑信息的5.SGHz收發(fā)電路；
[0025]用于存儲所述路徑信息的存儲單元；及
[0026]用于為所述復合通行卡提供電源的電池；
[0027]其中，
[0028]所述控制電路根據所述中斷信號啟動所述5.SGHz收發(fā)電路工作以接收所述路徑信息、并將接收的路徑信息存儲至所述存儲單元；
[0029]且所述5.8GHz喚醒電路是如前所述的高靈敏度DSRC喚醒電路。
[0030]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種高靈敏度車載單元，包括
[0031]控制電路；
[0032]連接于所述控制電路、用于在接收到路側單元發(fā)送的喚醒信號時向所述控制電路發(fā)送中斷信號的5.8GHz喚醒電路；
[0033]連接于所述控制電路、用于接收路側單元發(fā)送的信息的5.SGHz收發(fā)電路；
[0034]其中，
[0035]所述控制電路根據所述中斷信號啟動所述5.SGHz收發(fā)電路工作；
[0036]且所述5.8GHz喚醒電路是如前所述的高靈敏度DSRC喚醒電路。
[0037]實施本實用新型，具有以下有益效果:能夠滿足對喚醒電路的低功耗、抗干擾、高靈敏度喚醒的要求。高靈敏度DSRC喚醒電路功耗低，整體功耗在5uA以內，遠低于接收解碼26mA的工作電流，且抗干擾性能高。通過前端濾波及專用解碼芯片避免誤喚醒，高喚醒靈敏度，喚醒靈敏度達到_60dBm與業(yè)內常規(guī)接收靈敏度相匹配。
[0038]在本實用新型的一實施例中，高靈敏度DSRC喚醒電路的電路結構簡單，所需的外圍元器件少、產品成本低。
[0039]在本實用新型的一實施例中，高靈敏度DSRC喚醒電路的頻率檢測電路采用AS3933低頻喚醒接收芯片，由于AS3933低頻喚醒接收芯片帶有靈敏度可調、頻率范圍可選擇功能，使本實用新型高靈敏度DSRC喚醒電路具有高度的靈活性和通用性，且一致性高，適用范圍廣。
[0040]通過高靈敏度DSRC喚醒電路的應用，不但可以實現高靈敏度喚醒，而且保證了復合通行卡和車載單元的低功耗運行，從而提高了復合通行卡和車載單元的通信性能和使用壽命。并且解決了現有技術中存在的接收靈敏度高但喚醒靈敏度低容易導致路徑識別過程中通信失敗率高的問題。
【附圖說明】
[0041]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0042]圖1是本實用新型高靈敏度DSRC喚醒電路的電路原理框圖；
[0043]圖2是本實用新型高靈敏度DSRC喚醒電路一實施例的電路原理圖；
[0044]圖3是本實用新型高靈敏度DSRC喚醒電路一實施例中的AS3933低頻喚醒接收芯片工作狀態(tài)圖；
[0045]圖4是本實用新型高靈敏度復合通行卡的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0046]本實用新型構思一種高靈敏度DSRC喚醒電路，可適用于5.8G微波通訊中的14kHz方波信號高靈敏度喚醒，其整體性能可滿足喚醒靈敏度小于等于-60dBm的要求。其采用了天線+濾波電路+檢波電路+放大電路+頻率檢測電路的結構，其中各電路模塊可以采用分立元器件搭建也可以采用專用芯片來實現。
[0047]如圖1所示，本實用新型高靈敏度DSRC喚醒電路包括依次連接發(fā)天線1、濾波電路2、檢波電路3、放大電路4、和頻率檢測電路5。其中，天線I用于接收微波信號。濾波電路2用于對天線接收到的微波信號進行濾波以得到5.79GHz?5.84GHz頻帶的高頻信號。當天線I接收到微波信號時，通過濾波電路2實現5.8GHz有用信號的濾波，讓處于5.79GHz?5.84GHz頻帶的信號可以順利通過，而其它頻率信號被抑制衰減，從而有效減小其它頻段信號干擾。檢波電路3用于對5.79GHz-5.84GHz高頻信號進行檢波，解調出IlKHz?25Khz頻帶的基帶喚醒信號。為提高靈敏度，需要經過放大電路對基帶信號進行適當放大。放大電路4用于對檢波電路輸出的基帶喚醒信號進行放大。頻率檢測電路5用于當接收到放大電路輸出的放大后的基帶喚醒信號時產生并輸出中斷信號。經過放大的基帶信號輸入頻率檢測電路，檢測基帶信號的頻率，并限制使得只有當11ΚΗζ-25ΚΗζ (例如14KHz)的基帶信號輸入時，才會產生中斷信號，并將中斷信號發(fā)送給MCU實現喚醒。
[0048]在本實用新型的各個實施例中，高靈敏度DSRC喚醒電路的各電路模塊，根據不同應用環(huán)境、成本及設計需要可以采用分立元器件搭建也可以采用專用集成電路芯片來實現。圖2所示是其中一種電路實現方式，該電路中除了頻率檢測電路使用專用低頻喚醒接收集成IC AS3933，其它電路模塊均使用分立元器件搭建。
[0049]如圖2所示的實施例中，高靈敏度DSRC喚醒電路包括天線1、濾波電路2、檢波電路3、放大電路4、頻率檢測電路5。其中頻率檢測電路5中由低頻喚醒接收芯片AS3933實現頻率檢測。低頻喚醒接收芯片AS3933具有靈敏度可調節(jié)，接收信號頻率范圍可選擇的特點，其整體性能可滿足喚醒靈敏度小于等于-60dBm的要求。
[0050]本實施例中，濾波電路2為匹配濾波電路，該匹配濾波電路包括第一匹配電容C7、第二匹配電容Cll和PCB，這部分電路的主要作用是匹配，也有濾波功能。使得只有5.8GHz頻點范圍的微波信號可以通過天線接收，其它頻點范圍的微波信號將被抑制。匹配濾波電路中各器件連接關系如下，第一匹配電容C7和第二匹配電容Cl I設置在PCB (印刷電路板)上、且第一匹配電容C7的第一端連接天線1，第一匹配電容C7的第二端與第二匹配電容Cll的第一端連接，第二匹配電容Cll的第二端接地。