BY BILL SCHWEBER
調幅 (AM) 是工程領域用于模擬或數字數據鏈路和編碼、傳感器信號鏈和其他設計要求的重要技術。相比之下,AM廣播正在迅速消失(請原諒雙關語),盡管它是1920年代開始的第一種廣播廣播技術。
今天,它的重要性和影響被大大削弱了。相反,我們使用 FM(頻率調制)或更可能的功能等同于通過網站和應用程序流式傳輸來“收聽”廣播。當然,AM廣播似乎已經從主導地位變成了“AM.。。那到底是什么?“對于大部分人口來說。盡管尼爾森和其他調查宣稱AM廣播的覆蓋范圍(“每月有82萬美國人收聽AM廣播”)——其中大部分是在車里——但沒有說明他們實際“聽”了多長時間或專心致志。
最近,當福特汽車宣布將從即將推出的電動汽車(EV)中放棄AM收音機時,整個AM收音機/汽車的情況引起了很多關注,他們承認這主要是由于無線電頻段EMI / RFI的挑戰性問題 - 大約550至1600 kHz - 由EV開關電子設備引起。請注意,福特并不是第一個放棄(或試圖放棄)AM收音機的公司,因為Telsa等其他供應商已經這樣做了。
后來,在立法者和其他人的壓力下,福特推翻了這一決定。各行各業的專欄作家和專家都有一個很好的話題要報道。只需谷歌使用搜索關鍵字,如“AM Radio Cars Demise”,你會看到數十篇關于該主題的新聞文章和觀點文章。
支持在汽車中使用AM收音機的論點部分是懷舊的(“它從早期就伴隨著我們”)到實際,這使得AM收音機是緊急情況下的重要通信鏈路的合理理由。它有能力通過接收器覆蓋任何人,并且不需要復雜的基礎設施來工作,也不需要建立更多的廣播容量來處理聽眾的激增。安全和應急管理團體在游說中將AM保留在汽車中(當然,在無線電廣播公司之后)是最直言不諱的團體之一。
一些政客發誓要啟動立法工作,將其作為社區和安全資源資產。相反,其他人說AM是一種遺物,不需要,并且有許多可行的替代方案。他們補充說,許多家庭甚至不再有AM收音機(尤其是工作收音機),是時候放手繼續前進了。
汽車收音機歷史
在汽車AM收音機的情況下有很多諷刺意味。1930年,高爾文制造公司推出了摩托羅拉收音機,這是首批商業上成功的汽車收音機之一。公司創始人保羅·V·高爾文(Paul V. Galvin)通過將“motor”(用于汽車)與“ola”(暗示聲音)聯系起來,為汽車收音機創建了“摩托羅拉”品牌。幾年前,AM收音機是汽車的常見功能,因為它們為車內的人帶來了音樂,新聞,公告和一般連接(請記住,如果你當時在車里,你實際上與外界“隔絕”了)。
安裝和冷卻這些無線電是一個巨大的挑戰,因為它們使用真空管,消耗數百瓦,并且需要直接機械連接和訪問用戶的儀表板控制臺(圖 1)。它們使用汽車的 6 V 電池運行(12 V 在 1950 年代成為標準配置,主要用于支持更大發動機所需的更大電啟動電機)。
圖1你認為你的設計很復雜。這張 1936 年的 Bosch Model 736 AM 汽車收音機原理圖顯示了多管單元的設計和 BOM 強度以及所需的大量無源元件,包括直流斬波振動器,這是將 6V 電池升壓至管板電壓的關鍵(注意:MMF 名稱就是我們現在所說的皮法)。來源:射頻咖啡廳
即使是那些全模擬AM無線電也是EMI / RFI源。他們有一個封閉的機電單元 - 原理圖的左下角 - 在電磁鐵附近有一個振動金屬電樞,用于打開和關閉導電點。此操作產生大約 60 Hz 的斬波直流電(這不是“交流電”,而是斬波直流電 - 有很大的區別)。
切碎的直流電源軌也會產生可聽見的嗡嗡聲,然后進入升壓變壓器的初級側,并由管或硒二極管整流,以產生真空管所需的數百伏電壓。舊車修復師現在可以購買固態替代品,這些替代品與振動器的形式、配合和功能兼容,由于其工作模式,振動器的使用壽命往往很短。
AM收音機的未來
我在這里關心的不是我們是否應該在汽車中安裝AM收音機,甚至不是授權;這是一個社會政策問題,不能完全由工程師決定。相反,我有以下問題:滿足汽車EMI/RFI限制有多難(請參閱此處以獲取良好的概述)?如果一些汽車制造商說他們可以成功安裝AM收音機,他們不應該至少都能做到嗎?或者,通過消除相關的EMI/RFI抑制元件以及AM無線電IC及其支持無源器件,或者從AM/FMIC縮小到僅FMIC來節省幾美元?
取消AM無線電的原因是否與難以滿足監管EMI/RFI要求(如電動汽車CISPR 36)有關,如圖2所示的汽車標準范圍所示?如果是這樣,我也想知道是否有任何其他子電路或功能也會受到相同的EMI的影響。
圖2許多與 EMI/RFI 相關的汽車監管要求(包括內燃機 (ICE) 和 EV)是多層次、復雜和嚴格的。來源:瞬態專家
CISPR 36 可處理汽車設備的測試、車載接收器的保護以及 30 MHz 以下的輻射干擾測量。它適用于由內部牽引電池驅動的電動和混合動力道路車輛。
換句話說,無論是否存在AM無線電功能,可接受的AM無線電性能所需的噪聲抑制是否也需要良好的整體工程設計?或者主要是確保EMI/RFI足夠低以滿足從電動汽車CISPR 36開始的監管要求,同時需要對敏感的AM無線電電路進行額外的抑制?
汽車收音機的故事還有一個有趣的“轉折”。在 1970 年代和 1980 年代,汽車收音機沒有在功能上集成到車載控制臺中,而是單獨的模塊,通常與 DIN 定義的幾個面板切口和連接標準之一相匹配。您可以隨車一起獲得OEM收音機(AM,FM,甚至可能是盒式磁帶播放器),或者之后輕松將其卸下并升級到適合相同切口和連接器的更好單元。
結果,城市街頭盜竊的后果之一是小偷會闖入汽車并偷走收音機,因為只需一分鐘即可擰開并拉出(圖 3)。
圖3幾十年來,固態汽車收音機是易于拆卸的獨立“模塊”,這也鼓勵了快速闖入和盜竊。來源:萬花筒華盛頓
因此,許多車主在停車時會把收音機從車里拿出來,在車窗上放一個標志,宣布“禁止收音機”,以阻止這些闖入。
圖4許多停在犯罪頻發的城市街道上的人訴諸標志告訴小偷不要在那輛車上浪費時間。來源: NYCitySnaps
當然,現在汽車收音機不是一個獨立的模塊,而是完全集成到車載控制臺中,因此沒有“收音機”可以竊取。顯然,技術已經消除了對那些“無無線電”標志的需求。取而代之的是,竊賊已經轉向頂起汽車并砍掉他們的催化轉換器,以獲取其中的貴金屬;但電動汽車也在消除這種“收入來源”。
您如何看待電動汽車中AM收音機的EMI/RFI挑戰?這是一個合理的技術問題,還是只是降低成本的一種方式?缺少AM收音機重要嗎?如果電動汽車無法滿足AM噪聲限制,您是否擔心EV對其他電路的EMI / RFI影響,無論是否有AM收音機?
編輯:黃飛
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