2021년 10월 21일 목요일

T Technical Report

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자동차 헤드유닛 디자인 간소화하는 원격 튜너 솔루션

- 케이블 감소로 라디오 성능 개선 연비 향상
 
오늘날 자동차에는 조명 인포테인먼트 카메라와 같은 애플리케이션과 시스템을 지원하기 위해 수십 킬로그램에 달하는 케이블이 연결되어 있다. 케이블 라우팅은 수작업인 경우가 많아 많은 시간과 비용이 소요된다. 자동차 라디오에는 자동차 모델과 지원하는 밴드 기능에 따라 최대 6개 케이블이 연결된다. 일부 자동차의 FM 라디오는 선택한 채널 전달 FM PD(Phase Diversity) 신호 전달 FM 백그라운드 스캔 정보 전달 목적으로 3개 케이블이 필요하다.
 
원격 튜너 솔루션은 헤드유닛 디자인을 간소화하고 필요한 케이블 양을 줄여준다. 따라서 공간을 절약하고 열 방출을 줄여 결과적으로 자동차를 더 가볍게 만들어 준다. 이 같은 아키텍처에서 라디오 튜너는 안테나 근처에 있고 모든 튜너의 출력은 GMSL(Gigabit Multimedia Serial Link)을 사용해 단일 케이블에서 직렬화된다. 단일 케이블은 원하는 채널뿐 아니라 GMSL 링크의 백(back) 채널에서 제어신호(I2C)를 전달하고 원격 튜너에 전력을 공급한다.
 
원격 튜너 아키텍처의 또 다른 장점은 헤드유닛 디자인 간소화와 라디오 디자인의 모듈화다. 헤드유닛에 레이아웃하기 복잡하고 열 문제를 더하는 라디오 수신기가 필요 없기 때문에 헤드유닛 디자인은 간단해 진다. 라디오 디자인도 모듈화할 수 있어 디자인 변경 시 헤드유닛 하드웨어를 수정하지 않고 원격 튜너에서만 수정하면 된다.
 
운전자는 향상된 라디오 성능을 경험할 수 있다. 전통적 아키텍처에서 튜너는 거의 8미터의 긴 케이블과 함께 안테나에 연결되어 있다. 튜너를 안테나 근처에 두면 안테나와 튜너 간 신호 감소를 큰 폭으로 최소화할 수 있다. 또한 원격 튜너와 헤드유닛을 차량 내 잡음에 영향을 받지 않는 디지털 신호로 연결할 수 있다. 튜너와 헤드유닛을 연결한 전통적 아키텍처로 설계된 자동차는 안테나와 헤드유닛 간 RF 신호를 전달하기 때문에 이런 RF 신호는 잡음에 영향을 받기 쉽다.
 
전세계 라디오 표준을 위한 단일 하드웨어 플랫폼
새로 출시된 맥심의 자동차 원격 튜너 솔루션(그림 1)은 전세계 라디오 표준을 지원하는 단일 하드웨어 플랫폼을 탑재했다. MAX2175 RF to Bits 튜너 기반의 맥심 원격 튜너 솔루션은 많은 일이 필요한 하드웨어 재작업 대신 소프트웨어 변경을 통해 각기 다른 표준에 맞게 업데이트할 수 있다. 이는 본질적으로 소프트웨어 정의 라디오 접근방식이며 전용 베이스밴드 프로세서가 필요 없어 사용자에게 많은 유연성을 제공한다. 모듈식 디자인으로 자동차 어디에나 장착 가능해 자동차 지붕에만 탑재할 필요가 없다.  
 

<그림1> 맥심 원격 튜너 솔루션
 
맥심 원격 튜너 솔루션은 필요한 케이블 수를 4개에서 2개(긴 것 1개 짧은 것 1개)로 줄여 준다. 안테나에서 튜너까지 케이블 손실이 발생하지 않아 저소음 증폭기가 없어도 된다. 라디오 성능 개선을 위해 튜너를 안테나와 가까운 곳에 배치해 소음은 최소화하고 튜너의 디지털 출력은 단일 케이블에서 직렬화된다. 이 케이블은 원격 튜너 솔루션의 전원공급에도 사용된다.
 
맥심 원격 튜너 솔루션은 ▲RF to Bits 프론트 엔드가 장착된 MAX2175 아날로그/디지털 하이브리드 라디오 수신기 ▲MAX96708 14비트 GMSL 직병렬변환기(deserializer) ▲MAX96711 14비트 GMSL 직렬변환기(serializer) ▲MAX15027 1A LDO(low-dropout) 선형 레귤레이터 ▲MAX20002 36V 2A 동기식 벅 컨버터 제품으로 구성된다.
 
원격 튜너 솔루션은 자동차 제조사에 디자인 유연성 및 확장성(소프트웨어 변경만으로 전세계 라디오 표준 지원) 설계 용이성과 공간 절약 안테나와 가까운 튜너로 라디오 성능 향상 케이블 개수와 무게 감소로 차량 연비 개선 등의 혜택을 제공한다.