[分享] 一文了解增强式 eCall 汽车设计

汽车应用领域的 eCall 设计对于很多工程师来说还是比较复杂的，今天就聊聊增强式 eCall 汽车如何设计更加最简单，分享一些射频设计专业知识和集成解决方案，帮助应对 eCall 应用中一些严苛的产品挑战。

什么是 eCall？

e-Call 是欧洲的一种车辆紧急呼叫系统，可在交通事故中提供快速援助。其目标是保障生命安全、减轻伤害以及减少财产损失。

工作原理：当发生事故时，它会通过车辆的传感器自动激活紧急呼叫或 eCall。然后，该系统会自动打电话给欧洲急救服务112呼叫中心。将会有一条电话线接通急救中心，通过全球定位系统发送事故确切位置的详细信息。接下来，紧急调度中心会向该地点提供适当的援助。

自 2018 年起，在欧盟销售的所有汽车和货车都必须安装 eCall 系统。其基本理念就是缩短应急响应时间，以减少伤亡等事故。

从可靠性角度来看，eCall 系统必须具有灵活性，因为当事故发生时，电池的电源线可能会被切断，电子设备可能会断开连接或损坏。因此，需要小型电池之类的备用电源，以便 eCall 系统能够在恶劣环境条件下有效运行。

传统的紧急呼叫方法

传统的 eCall 系统传统设计方法面临的一些挑战：

1. FR4-PC 板材料要求精心匹配，从而会增加插入损耗，降低性能。
2. 额外的匹配和电源电路会提高系统的散热温度，从而限制系统的整体性能。
3. 当针对不同的天线配置来配置开关阵列时，设计灵活性就会受到限制。
4. 与非双卡双通 (DSDA) 相比，在实现更高端设计模型的通用布局方面，DSDA 的能力比较有限。

解决方案通过集成应对挑战

通过在一些射频路径上实现简单集成，可轻松地解决复杂性问题。虽然这种方法明显减少了一些复杂性、路径损耗和匹配挑战，但对您的设计改进没有多大的帮助。如图 1中所示，集成一些开关确实有助于减少匹配，无需使用许多 GPIO 控制，用更少的 MIPI（MIPI — 移动产业处理器接口）控制来代替，并减少开关的数量。这种方法还可以节省成本，尽管与完全集成的方法相比，实现的成本节省非常少。

图 1：具有一定集成度的 eCall 开关架构示例。

如图 2 和 3 中所示，采用完全集成的方法可实现图 2 所示集成无法实现的更多改进。图2 采用 DSDA 开关选项架构，减少了前端匹配和射频损耗，使用一个 RFFE MIPI 控制，将所有分频器集成在一个封装内，并减少了材料成本和设计时间。

图 2：完全集成的 eCall 开关架构示例 — 使用引脚兼容的可选 DSDA (QPC1252Q)。

图 3 所示设计与图 2 类似，但未集成 DSDA 开关选项架构。然而，它仍需要少量的射频前端匹配，以提供图 2 中所示的所有优势。

图 3：完全集成的 eCall 开关架构示例 — 使用非 DSDA (QPC1251Q) 路由开关。

Qorvo 扩大汽车 eCall 解决方案组合，以改善紧急通信

Qorvo 面向紧急呼叫 (eCall) 的高性能宽带天线开关有助于确保在事故发生后与救生服务保持连接。利用这些开关，车辆的主蜂窝信号能够自动中继（或热切换）至未受损的汽车天线，以寻求帮助。

Qorvo 汽车系列产品新增了 QPC1220Q 高线性度宽带双刀四掷 (DP4T) 天线路由开关，它的工作范围完全符合 AEC-Q100 2 级汽车认证要求。它具有高达 +34 dBm 的热切换能力，非常适用于所有远程通信控制单元 (TCU) eCall 和天线路由配置。此外，它还可以减少高达 1 dB 的插入损耗，从而尽可能提高传递到外部 eCall 天线阵列的有效功率，即使在信号覆盖受限的区域，也可以实现更好的蜂窝和 5G 连接。

灵从电子角度来说，我们的汽车越来越复杂，基本上成为一种新型移动设备。随着射频连接基础设施日益普及，我们的汽车将更加安全，彼此之间以及与我们现有无线生态系统之间的连接也更加紧密。利用集成式 eCall 开关系统解决方案就介绍这么多吧，想了解更详细的设计细节的朋友请点击阅读原文。