在巨大的汽车收音机市场中，只有少数几家汽车收音机调谐器供应商赢得竞争。具有优异性能和成本优势的汽车收音机调谐器，正在被很多厂商大规模应用，为消费者带来卓越的车内音频收听体验。

汽车信息娱乐系统（IVI）平台中的高性能汽车收音机调谐器，是一个为驾乘者提供高级广播收听体验的关键必备组件。汽车收音机市场相当大，但却只有少数汽车收音机调谐器供应商能够在这个庞大且不断增长的市场中参与竞争。

汽车收音机调谐器市场的成功要素

汽车收音机调谐器领域是一个技术门槛很高的半导体市场，主要原因如下：

1.复杂的、不断变化的驾驶环境需要高性能收音机调谐技术，调谐器必须能够处理各种类型的信号衰减、弱信号及一些干扰，保证。高质量的信号接收。

2.车内电子产品产生干扰，比如较差的电动机EMI防护导致刮水器、车窗及一些其他车体部分都能引起干扰，甚至发动机和喇叭也能引起干扰。不恰当的天线配置也会使得接收性能恶化。

3.竞争促使调谐器IC供应商必须提供高集成度、高性能的调谐器，世界上仅有少数几家供应商能够提供基于数字低中频架构的低成本RFCMOS车载调谐器方案。

4.调谐器供应商必须能够在全球为设计和路测提供现场支持。RF PCB布局和汽车路测需要本地支持，以缩短设计周期，并帮助在路测过程中进行调谐。

诸多因素导致了汽车收音机调谐器具有较高的市场门槛，因此仅有少数半导体公司能够为全球汽车市场提供高品质调谐器。

图1  在接收强电台之间的弱信号时，卓越的选择性和动态带宽控制非常重要

汽车收音机调谐器的要求

汽车收音机调谐器运行中所面临的挑战性环境需要一系列高要求的核心性能参数和特性。

1.高灵敏度利于接收弱信号

灵敏度是指调谐器接收电台弱信号的能力。一个具有-3.5dBμV灵敏度的调谐器能够捕获小到0.5μV的信号，这样即使调谐器远离发射塔160km,都可能收到发射塔发出的信号。

2.卓越的选择性和动态带宽控制有利接收强电台间的弱信号

如图1所示，选择性是指在小频率偏移量处存在强信号电台时，调谐器接收弱信号电台的能力和接收当前电台时对左右邻台干扰的抑制程度。在FM频谱拥挤的城市环境中，这一特性尤其重要。邻道选择性是指信号对在FM广播频率±100kHz处邻道信号的抑制能力，这在欧洲市场特别重要。一些调谐器能够通过强大的先进无线电DSP算法获得这种选择性，可以通过测量多个信号参数（包括相邻和相间信道条件）动态优化预期的信道带宽，在强干扰存在下收窄带宽。

3.优良的IP3可对互调失真提供最佳防护

IP3是对调谐器线性度的品质参数度量。更高的IP3意味着更好的线性度和更少的失真度（见图2）。最严重的失真是三阶互调失真（IMD3），为了减少这种干扰，必须增强IP3性能。具有较低IP3的调谐器需要非常昂贵的高Q值跟踪滤波器来避免IMD3干扰和较差的收听体验。一个优秀汽车收音机调谐器的IP3指标可以高达117dBμV，并且在全RF增益下具有-3.5dBμV的灵敏度。它也应该提供很宽的IMD动态范围，在没有外部滤波模块时提供IMD3干扰保护。

4.快速AF（备用电台频率）检查允许快速响应时间6ms或以下

在欧洲，当信号太弱或者超出电台信号覆盖范围时，AF可允许汽车收音机调谐器调谐到一个提供相同电台内容的不同频率。收音机通过在RDS数据中发送AF列表来起动。在高端汽车中常备两个调谐器，其中一个专用后台从调谐器用于扫描AF列表，提供AF电台参数给主机，以便当主电台信号变得不可接受时，跳转到AF电台。在成本敏感的收音机中（前面提及的双调谐器太贵），单调谐器检测AF电台，然后重新调谐到主电台，但不会引起可觉察到的音频中断。执行AF检查操作所能够接受的最大时间为10ms。市场上大多数调谐器仅能够监测AF电台的接收信号强度指示（RSSI）。性能优异的汽车收音机调谐器能够在6ms内完成AF检查，并且监测多达四个参数，包括RSSI、SNR、频率偏移和多径干扰。

5.FM多径干扰处理可使信道均衡器减少多径干扰

多径干扰是FM广播在移动环境下（特别是在高速时）接收性能衰减的主要原因。多径失真是由于来自同一发射源的两个或多个无线电广播信号以不同的时间和相位到达接收器而造成的，衰减水平依赖于不同物体的信号反射。射频信号在到达接收器之前，由于两类多径衰落：平坦和频率选择性，导致振幅和相位发生变化。在城市环境中，从近距离物体（建筑物）反射的结果导致短暂延迟多径衰落，引起宽带深度衰落。这种情况下，所有频谱分量信号同时遭受振幅衰减（平坦衰落），导致刺耳的声音和断音。反之，较长的多径时延（频率选择性衰落）来自几远处物体的反射。这种情况下，某些频率分量被衰减，会引起信道信号较大失真，从而引起音频失真。

传统的做法是同时采用多种技术减轻多径干扰的影响，例如从立体声音频退回到单声道音频，安装低通音频滤波器，可削减高频分量来减少由于严重多径干扰而导致极刺耳的音频，以及在不得已时采取软静音方式。调谐器应具备上述基本的缓解措施，能够通过连续检测信号质量参数自动的运行、启动和监视。

好的调谐器应当具有FM信道均衡器以便消除频率选择性多径衰落，产生最小失真的音频。均衡器的适应算法不断寻求恢复由于频率选择性衰落而影响的频率分量，即使车辆行驶在多径干扰环境中也不断恢复信号。其结果是减少音频失真，降低了多径干扰缓解措施对音频的影响。

图2  好的IP3提供强有力的互调失真保护

6.FM双天线相位分集实现更高清晰度

近年来，欧洲的OEM厂商都采用玻璃/贴片有源天线系统，然而采用小型玻璃天线将导致FM收音性能受损。在双天线/相位分集调谐器系统中，OEM厂商通过采用双天线去提供更大信号强度，明显改善多径衰落的影响，从而规避这个问题。

领先的汽车收音机调谐器使具有信道均衡器的双调谐器相位分集系统实现，克服平坦和频率选择性衰落。双调谐器输出被组合起来减轻信号衰落，提升音频质量。在天线相位分集系统中，RF信号由两个空间不相干天线接收，它们彼此具有优化的间距，连接到两个调谐到相同频率的调谐器。信号衰落路径在一个天线位置上可能产生深度衰落，而另一信号衰落路径在另一天线位置上就可能获得很好的收听体验。

双调谐器天线相位分集解决方案可以结合多天线输出令由于平坦衰落而对接收信号的影响减至最小。两个接收器使用共同的参考时钟以确保被调谐到相同的信道频率，轮流从副接收器和主接收器上获得IF信号和相关信号品质参数。两个中频信号在主接收器采用专有相位分集逻辑进行相位对齐和组合。组合后的IF信号在主接收器中进行信道均衡、FM解调、MPX解码和信号调节。最后输出的立体声音频被传送到音频信号处理单元。

7.AM/FM HD收音机的崛起

在美国，HD Radio数字无线电广播正在引领汽车收音机的发展。为满足市场需求，之前仅存在于高端汽车上的HD Radio现在已经逐渐向中级平台迁移。据估计，2015年美国将有超过50％的汽车配备HD Radio。HD Radio调谐器必须经过iBiquity公司认证，该公司是HD Radio技术的开发者和认证授权者。

展望未来

OEM厂商和一级供应商希望通过先进的信息娱乐系统迎合消费者需求，包括最先进的汽车收音机调谐器、出色的灵敏度和选择性、优秀的IP3性能和FM相位分集接收，同时支持数字无线电标准如iBiquity的HD Radio技术。具有优异性能和成本优势的汽车收音机调谐器，例如Silicon Labs的Si475x和Si476x系列调谐器，正在被很多厂商大规模应用。这些先进的汽车收音机调谐器将为消费者带来了卓越的车内音频收听体验。