2009年12月Dec12009JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopment文章编号:1002Ο0268(2009)S1Ο0117Ο07OBU产品的可靠性和稳定性设计彭志宽,段起志,肖春来,裴世兵,辛伟,张景秀(北京握奇数据系统有限公司,北京100015)摘要:分析了OBU设备质量指标,提供了一种基于集成芯片的高可靠性OBU解决方案。详细阐述了OBU的窄带接收、双信道自适应、频率稳定性、天线和灵敏度等设计方法以及OBU功耗分析,理论设计和实际测试表明,基于该方案的OBU产品具有相当好的一致性、稳定性和可靠性,代表了OBU的主流发展方向。关键词:智能运输系统;ETC;OBU;DSRC;可靠性;稳定性;一致性中图分类号:U491文献标识码:ATheDesignofOBUwithHighReliabilityandStabilityPENGZhikuan,DUANQizhi,XIAOChunlai,PEIShibing,XINWei,ZHANGJingxiuAbstract:TheOBUqualityindexesinspecificationwereanalyzed,areliablesolutiontoOBUbasedonintegratedcircuitwasprovided1ThedesignmethodofOBU’snarrowbandsignalreceiving,twoΟchanneladaptivereceiving,stabilitytechnologyofcarryingwave,antennadesigningandthesensitivenessdesigningaswellasOBU’spowerconsumptionwerepresented1ThedesignandtestprovethattheOBUproductbasedonthepresentedschemepossessestheadvantagesintherespectsofconsistency,stabilityandreliability,etc1whichrepresentstheOBU’s’mainstream备特别是OBU的稳定性和一致性问题,提供了一种研发、生产高可靠性OBU的解决方案:基于集成芯片的OBU方案。在集成芯片OBU方案中,我们着重从以下几个方面分析:(1)OBU产品天线设计;(2)OBU产品的频率稳定性即频率容限设计;(3)OBU产品0概述伴随着国标GB/T20851的颁布以及京津冀和长三角地区的高速公路区域联网不停车收费示范工程的验收,国内电子不停车收费(ETC)系统已逐步进入规模建设阶段。在这一过程中,众多国内企业按照国家标准和行业规范生产ETC设备,为ETC系统的规模建设和应用打下了良好的基础。通过对国内某些ETC系统地了解、调研和分析,我们发现在当前ETC系统初步进入规模应用阶段,相比欧洲和日本的ETC应用,国内ETC设备的研发和生产还处于比较初级的阶段,在实际应用中ETC设备特别是与最终用户直接相关联的OBU产品收和双信道自适应设计;(5)OBU产品功耗分析(4)OBU产品灵敏度设计;(6)OBU产品交易时间。1OBU产品质量在实际的ETC系统中,OBU产品质量最重要的指标是其一致性、稳定性、可靠性和环境适应性本文给出了我司OBU产品的部分实际测试数据,这些数据表明:基于集成芯片的OBU产品在一致性、稳定性、可靠性和环境适应性等方面具有明收稿日期:2009Ο08Ο20作者简介:彭志宽(1966-),男,湖北天门人,高级工程师,研究方向为智能交通1(zhikuan1peng@watchdata1com)公路交通科技第26卷118是今后一段时间内产品的主流发展方向。111OBU产品一致性一般而言,产品的一致性是一个批量生产控制的概念,指批量生产的认证产品与已获型式试验合格的样品一致,包括原材料和外协件的一致、半成品的一致等。对于像OBU这样采用微波通讯实现预期功能的产品,对批量生产、检测的要求相当高,除了要求高性能的微波测试设备之外,对生产调试、的技术水平也有相当高的要求,特别是当采用分离器件实现微波收发电路时。然而,对于基于集成芯片设计微波电路的OBU方案,由于采用高集成度的芯片,其外围阻容器件的离散性对产品性能的影响大大降低。这一点,在我们的产品试产中得到了验证。表1是我司某批次试制产品在焊接之后、参数调试之前测试得到的一致性数据,产品之间各项指标的离散性在设计范围之内。表1某批次试制产品指标测试原始值Tab11Theoriginalindexesofacertainbatchoftrialproducts杂散发射/GHz灵敏度/dBm载频/GHz占用带宽/MHze1i1r1p/dBm板号调制系数51774518061115817137唤醒接收616618715617614613712619615517899851789995178998517899851789995178999517899951789985178998-5419-5516-5610-5516-5418-5413-5410-5513-5419-5416-5611-5712-5410-5410-5416-5415-5413-5412-3218-3418-3517-3616-3610-3617-3411-3416-3414-4417-4515-4515-4910-4510-4612-4510-4516-44162...