目前，RKE（遥控无线钥匙）已成为简单射频数据传输非常典型的一个应用，在北美和欧洲，超过70%的车辆安装了RKE系统，并将其作为一个标准或可选配件。大多数RKE系统具有汽车防盗、报警功能，用于汽车、行李箱的门禁控制，有些系统还包括遥控启动汽车和汽车寻找功能。现有的RKE一般采用单向通信，即数据仅从发射器到接收器。新一代RKE有望采用双向通信，安装在汽车内的"接收装置"会发送数据，提示司机是否需要给汽车加油、轮胎是否需要打气等信息。
RKE系统的工作很直观，图1给出了RKE系统的简单框图，它由类似钥匙扣的发射器和安装在车上的接收器构成。工作频率一般在300MHz到450MHz，在欧洲有些新系统考虑使用ISM频段的868MHz。图1所示，用户按下钥匙扣上的按钮开关即可触发系统工作，唤醒RKE钥匙扣内的CPU，由CPU发送数据流到RF发送机。数据流通常是64到128比特长，包括前置位、命令码和滚动码，发送速率在2kpbs到20kbps。在车辆里的RKE射频接收机捕捉射频信号并解调，接着传送数据流到CPU里，然后CPU对数据进行译码并发送指令到指令模块。调制方式为幅度键控(ASK)，采用这种调制方式的主要目的是降低价格，延长电池的使用寿命。考虑到这种应用的普遍性，年用量可以达到几百万，为了让用户广泛认可这种产品，低价位、低功耗是至关重要的因素，用户不会接受在几个月甚至1年的时间内更换电池，理想的发送器电池应该和汽车的使用时间一样长。采用大容量电池可以满足这一要求，但是，大容量电池无法满足小尺寸的要求，小钥匙扣携带更方便。现有产品在尺寸适当的情况下，电池寿命一般能够工作3到5年。电池寿命对于接收机来说同样重要，因为接收机必须始终保持工作状态，监听用户数据的传输。解决这个问题的方法之一就是让接收机工作在间歇状态，在一段时间内保持工作并保证这段时间足够长，以判定是否存在合法数据的传输。然后接收机进入休眠模式，接收机必须具有快速唤醒的能力，以最大化利用能源。遥控钥匙需保证适当的收发距离和数据的可靠传输。在电流消耗没有显著增加的前提下，提高接收机的灵敏度和发射功率能够提高收发距离和可靠性。由此可见，RKE系统设计中的最大挑战性是在RKE发射机和接收机中实现低功耗，同时能够实现远距离通信与可靠性。
图1 RKE系统框图（略）
Maxim针对RKE应用的特殊要求，开发了一系列产品，简化了RKE的设计。其中MAX1472发送器与MAX1470/MAX1743接收器即为该类应用的典型器件。
RKE RF接收器
MAX1473是一款完全集成的、低功耗、CMOS超外差接收器，具有 114dBm至0dBm的输入信号范围、高于50dB的镜像载波抑制，用于接收300MHz至450MHz频率范围的幅度键控(ASK)数据信号非常理想。这款芯片在关断模式下电流消耗低于2.5
A，接收模式下电流消耗为5.2mA，可接受高达100Kbps的数据速率，从关断模式到有效数据输出的过渡时间小于250 s。MAX1473内部包括低噪声放大器(LNA)、全差分镜频抑制混频器、带有集成压控振荡器(VCO)的片上锁相环（PLL）、带接收信号强度指示(RSSI)的10.7MHz
IF限幅放大器，以及模拟基带数据恢复电路。MAX1473还具有一个单级自动增益控制(AGC)，当RF输入信号大于 57dBm时可以将LNA增益下调35dB，只需要少量的外部元件即可构成RKE接收器的射频前端（图2）。
图2 MAX1473典型电路（略）
MAX1473外围电路包括三个主要部分：LNA调谐槽路、输入匹配和退化电感（L3）、晶振牵引。LNA调谐槽路由连接在LNAOUT引脚的L1和C9组成，谐振频率为：
（略）
其中，LTOTAL和CTOTAL包括L1、C9以及PC板引线、封装引脚的寄生电感和电容，混频器输入阻抗和LNA输出阻抗。这些寄生参数是不容忽视的，它们会使槽路滤波器的中心频率发生很大的偏差。为了提高灵敏度，谐振频率需尽可能接近所希望的RF输入频率。RF输入频率为315MHz时，L1=27nH，C1=4.7pF（参考MAX1473EVKIT设计），实际参数会受电路板布局的影响。LNASRC引脚与AGND之间的外部电感（L3）用于改善芯片外部的电感效应，将LNAIN输入阻抗的实部设置为50
，MAX1473评估板上，考虑评估板引线电感为7nH，L3取15nH。电容C7为隔直流电容，应该取100pF甚至更大的电容。这时，LNA的输入端等效于一个50
电阻与一个2.5pF电容串联，可由下式计算LNA的S11:
（略）
S11=50-j200（315MHz）或S11=50-j145（433.92MHz）。为了使MAX1473匹配于50 天线，需利用L2消除S11的虚部，RF频率为315MHz时，L2=100nH。
MAX1473采用低端注入的10.7MHz中频，晶振频率按照下式选择：
（略）
对于315MHz系统，选择4.7547MHz晶振；对于433.92MHz系统，需选择6.6128MHz晶振。如果电路板对晶振所呈现的负载电容与晶振的负载电容不同，振荡频率将偏离所希望的频率值，使参考频率引入误差。为了将频率拉回到所希望的工作频率，需要在外部添加电容对负载电容加以修正。串联电容（C14、C15）会提高晶振频率，并联电容（跨接在晶振两端）会降低晶振频率。按照上述说明对外部元件作适当调整，可以获得较高的RF性能。
RKE RF发送器
MAX1472是一款以晶振为基准的锁相环(PLL) VHF/UHF发送器，用于在300MHz至450MHz频段发送OOK/ASK数据，支持高达100kbps的数据速率。匹配于50
系统时，MAX1472的功率放大器能够提供+10dBm的输出功率，并保持高于43%的效率。基于晶振的结构具有更大的调制深度，更快的频率建立速度和更高的发射频率容差，受温度影响较小，从而避免了许多基于LC滤波或SAW发送器的常见问题。
MAX1472的功放（PA）采用高效的漏极开路C类放大器，配合适当的输出匹配网络，PA可以驱动较宽范围的阻抗，如：PC板引线构成的天线及其它50
天线。图3给出了为50 系统推荐的匹配电路，匹配电路除了构成带通滤波器、滤除高次谐波成分外，还在PA输出端将50 负载转换成较高的阻抗。图3列出了MAX1472输出匹配电路的元件值，这些参数是针对MAX1472EVKIT给出的，实际应用中还需根据具体的PC板设计进行优化。MAX1472配合MAX1470/MAX1473接收器，能够将中频带宽从600KHz减至50KHz，使灵敏度改善9dB，实现更长距离传输，获得更高的传输可靠性。
图3 MAX1472典型电路（略）
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