專利名稱：免受開關電源干擾的車載fm/am收音機及其抗擾方法
技術領域：
本發明涉及無線電信號接收裝置及其抗電磁干擾技術領域，尤其涉及一種免受開關電源干擾的車載FM/AM收音機及其抗擾方法。
背景技術：
現代車載音響功能越來越多、電路越來越復雜，而其內部空間卻非常有限。為了降低機內溫度、提升音響的可靠性及延長其使用壽命，除了需要采用厚度和表面積均比較大的優質散熱器外，還需要盡量多采用高效率的電路，以降低內部電路的發熱量。但增大散熱器不僅會受到整機結構尺寸的限制，而且還會增加成本；而要降低電路的發熱量，除了要多采用低功耗的用電電路之外，還需要多采用高效率的開關電源。但是開關電源在帶來高效率的同時，不可避免地帶來了電磁干擾問題(通過輻射和傳導兩種方式進行干擾。一般開關電源負載越重，干擾也就越嚴重)。由于車載音響內部空間非常有限，對其所必備的FM、AM(MW)收音機來說，這種干擾表現得尤為嚴重，特別是AM(MW)波段，采用常規辦法很難徹底解決。其具體表現通常是:當開關電源的開關頻率及其諧波頻率正好落在收音機當前接收波段之中，那么這些頻點的噪限靈敏度將很難達標；假如收音機正在接收該頻率的弱信號電臺，則很容易從喇叭中聽到極強的差拍嘯叫噪音(如果電臺信號較強，則嘯叫聲相對會比較弱)，以至于完全無法正常收聽廣播節目。降低機內開關電源干擾車載FM、AM(MW)收音機強度的常規辦法如下:一.收音模式下盡可能徹底關閉所有開關電源，但這有時是不現實的(比如顯示電路、USB接口等所用的開關電源此時一般就不能關閉)；二.電路PCB布局的時候 盡可能拉開開關電源和收音電路之間的距離，對于內部空間非常有限的車載音響來說，該項措施的效果很有限；三.分別用屏蔽罩將開關電源和收音電路同時屏蔽起來。這不僅會增大成本，而且屏蔽罩無法完全屏蔽掉中低頻電磁波(開關電源通常工作于30KHz 2MHz的中低頻)，另外還有一部分電磁干擾會通過地線或電源線傳導的方式干擾收音機；四.將開關頻率提高到AM(MW)波段最高接收頻率1.7M或之上，但其高次諧波很有可能對FM波段造成較嚴重的干擾，會形成多個干擾頻點，故一般不可取；而采用1.7MHz以下單一開關頻率，其基波及諧波會在AM(MW)波段內形成一個或多個用常規辦法無法回避掉的干擾頻點。顯然這種辦法無法同時解決機內開關電源對FM、AM(MW)兩個波段的干擾。
發明內容
本發明旨在免受現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種免受開關電源干擾的車載FM/AM收音機及其抗擾方法。為了實現本發明的上述目的，當收音機接收不同頻率范圍內的AM(MW)電臺時，分別對應采用兩種不同的開關電源工作頻率(均低于IMHz),從而巧妙地回避了內部開關電源工作頻率基波及其諧波對FM/AM收音機的干擾。
本發明公開一種免受開關電源干擾的車載FM/AM收音機，包括:微處理器，數字調諧收音模塊、開關電源；所述微處理器與數字調諧收音模塊連接，在AM(MW)模式下所述微處理器將當前接收頻率數據依次與設定好的各AM(MW)子頻段劃分點頻率數據進行比較，以確定當前接收頻率的AM(MW)子頻段分屬；所述微處理器與所述開關電源連接，所述微處理器根據上述已確定的子頻段分屬對開關電源的工作頻率進行控制；所述開關電源在所述數字調諧收音模塊接收不同AM(MW)子頻段的電臺時分別交替采用兩種不同的開關電源工作頻率。上述技術方案的有益效果為:微處理器根據當前AM(AM)接收頻率的子頻段分屬關系，強制內部開關電源工作于不同的、對應的頻率，最終有效地避開了開關電源工作頻率基波及其諧波對車載FM/AM收音機的干擾。所述的免受開關電源干擾的車載FM/AM收音機，優選的，所述開關電源包括:外同步控制端子；所述外同步控制端子一端連接開關電源，另一端連接微處理器；微處理器輸出同步時鐘信號時，開關電源同步工作于對應頻率；微處理器未輸出同步時鐘信號時，開關電源工作于默認設置頻率；兩種工作頻率均低于IMHz。上述技術方案的有益效果為:微處理器直接輸出同步時鐘信號到開關電源，以改變開關電源的工作頻率，該控制電路比較簡單。同步時鐘信號可以通過鎖相環頻率合成技術或直接分頻等方法獲取。所述的免受開關電源干擾的車載FM/AM收音機，優選的，所述開關電源還包括:頻率設置端子、N-MOS場效應晶體管、第一電阻和第二電阻；微處理器連接所述N-MOS場效應晶體管的柵極，所述N-MOS場效應晶體管的源極接地，所述第一電阻和第二電阻串聯后，在所述第一電阻和第二電阻的串聯節點處連接所述N-MOS場效應晶體管的漏極，第一電阻另一端連接所述開關電源頻率設置端子，第二電阻另一端接地；微處理器輸出高電平時所述N-MOS場效應晶體管導通，第二電阻被短路，所述開關電源工作在由第一電阻所設置的較高頻率；微處理器輸出低電平時所述N-MOS場效應晶體管截止，所述可變頻開關電源工作在第一電阻和第二電阻的總電阻所設置的較低頻率；兩種工作頻率均低于IMHz。上述技術方案的有益效果為:不要求開關電源具備外同步端子，只需要具有普通頻率設置端子即可，微處理器也只需要輸出高、低兩種電平的控制信號。所述的免受開關電源干擾的車載FM/AM收音機，優選的，所述開關電源還包括:所述第一電阻的阻值大于所述第二電阻的阻值。
上述技術方案的有益效果為:可以保證低、高兩種開關電源工作頻率的頻率差異不至于太大。本發明還公開了一種車載FM/AM收音機免受開關電源干擾的方法，以下簡稱免受開關電源干擾的方法，包括:步驟I，根據數字調諧收音模塊AM(MW)波段接收頻率范圍計算和選擇高、低開關電源工作頻率；根據計算和選擇的高、低開關電源工作頻率，計算最佳AM(MW)子頻段劃分點，然后根據實際情況對數據進行相應處理；
步驟2，在AM(MW)模式下所述微處理器將當前接收頻率數據依次與各AM(MW)子頻段劃分點的頻率數據進行比較，以確定當前接收頻率的子頻段分屬；所述微處理器根據上述已確定的AM(MW)子頻段分屬對開關電源的工作頻率進行相應的控制，即所述開關電源在所述數字調諧收音模塊接收不同AM(MW)子頻段的電臺時分別交替采用兩種不同的開關電源工作頻率；兩種工作頻率均低于IMHz。上述技術方案的有益效果為:微處理器根據當前AM(AM)接收頻率的子頻段分屬關系，強制內部開關電源工作于不同的、對應的頻率，最終有效地避開了開關電源工作頻率基波及其諧波對車載FM/AM收音機的干擾。所述的免受開關電源干擾的方法，優選的，設x、y、n均為正整數，且y彡χ,η彡1，所述步驟I包括:1-1 ,SAM(MW)波段中的最低接收頻率為FL、最高接收頻率為冊，所述FLJH均位于開關電源低工作頻率fl、高工作頻率fh的基波及其所有同次諧波依次所構成的各頻率區間之外；所述AM(MW)波段可分為2 (y-x)+2段，從第一子頻段開始依次交替采用高、低兩種開關電源工作頻率，即:fh/fl/fh/fl......fh/fl ；1-2，計算高、低開關電源工作頻率。f1、fh應滿足如下不等式:xfl ^ FL ^ (x-1) fh+25KHz，(y+1) fl-25KHz ^ FH ^ yfh,fh-y(fh-fl) ^ 50KHz,x(fh-fl) ^ 50KHz ；1-3，計算最佳AM(MW)子頻段劃分點。AM(MW)全頻段一共存在兩類子頻段劃分點，二者呈交叉分布:
x(fi+ m第一類子頻段劃分點的最優頻率值分別為:
權利要求
1.一種免受開關電源干擾的車載FM/AM收音機，其特征在于，包括:微處理器，數字調諧收音模塊、開關電源； 所述微處理器與數字調諧收音模塊連接，在AM(MW)模式下所述微處理器將當前接收頻率數據依次與設定好的各AM(MW)子頻段劃分點頻率數據進行比較，以確定當前接收頻率的AM(MW)子頻段分屬； 所述微處理器與所述開關電源連接，所述微處理器根據上述已確定的子頻段分屬對開關電源的工作頻率進行控制；所述開關電源在所述數字調諧收音模塊接收不同AM(MW)子頻段的電臺時分別交替采用兩種不同的開關電源工作頻率。
2.根據權利要求1所述的免受開關電源干擾的車載FM/AM收音機，其特征在于，所述開關電源包括:外同步控制端子； 所述外同步控制端子一端連接開關電源，另一端連接微處理器；微處理器輸出同步時鐘信號時，開關電源同步工作于對應頻率；微處理器未輸出同步時鐘信號時，開關電源工作于默認設置頻率；兩種工作頻率均低于IMHz。
3.根據權利要求1所述的免受開關電源干擾的車載FM/AM收音機，其特征在于，所述開關電源還包括:頻率設置端子、N-MOS場效應晶體管、第一電阻和第二電阻； 微處理器連接所述N-MOS場效應晶體管的柵極，所述N-MOS場效應晶體管的源極接地，所述第一電阻和第二電阻串聯后，在所述第一電阻和第二電阻的串聯節點處連接所述N-MOS場效應晶體管的漏極，第一電阻另一端連接所述開關電源頻率設置端子，第二電阻另一端接地；微處理器輸出高電平時所述N-MOS場效應晶體管導通，第二電阻被短路，所述開關電源工作在由第一電阻所設置的較高頻率；微處理器輸出低電平時所述N-MOS場效應晶體管截止，所述可變頻開關電源工作在第一電阻和第二電阻的總電阻所設置的較低頻率；兩種工作頻率均低于IMHz。
4.根據權利要求3所述的免受開關電源干擾的車載FM/AM收音機，其特征在于，所述開關電源還包括:所述第一電阻的阻值大于所述第二電阻的阻值。
5.一種車載FM/AM收音機免受開關電源干擾的方法，其特征在于，包括: 步驟I，根據數字調諧收音模塊AM(MW)波段接收頻率范圍計算和選擇高、低開關電源工作頻率；根據計算和選擇的高、低開關電源工作頻率，計算最佳AM(MW)子頻段劃分點，然后根據實際情況對數據進行相應處理； 步驟2，在AM(MW)模式下所述微處理器將當前接收頻率數據依次與各AM(MW)子頻段劃分點的頻率數據進行比較，以確定當前接收頻率的子頻段分屬；所述微處理器根據上述已確定的AM(MW)子頻段分屬對開關電源的工作頻率進行相應的控制，即所述開關電源在所述數字調諧收音模塊接收不同AM(MW)子頻段的電臺時分別交替采用兩種不同的開關電源工作頻率；兩種工作頻率均低于IMHz。
6.如權利要求5所述的車載FM/AM收音機免受開關電源干擾的方法，其特征在于，設X、y均為正整數，且y彡X，所述步驟I包括: 1-1，設AM (MW)波段中的最低接收頻率為FL、最高接收頻率為冊，所述FLJH均位于開關電源低工作頻率H、高工作頻率fh的基波及其所有同次諧波依次所構成的各頻率區間之外；所述AM(MW)波段可分為2 (y-x)+2段，從第一子頻段開始依次交替采用高、低兩種開關電源工作頻率，即:fh/fl/fh/fl......fh/fl ；1-2，計算高、低開關電源工作頻率；fl、fh應滿足如下不等式: xfl ^ FL ^ (x-1)fh+25KHz，(y+l)fl-25KHz ^ FH ^ yfh,fh-y(fh-fl)彡 50KHz,x(fh-fl)彡 50KHz ； 1-3，計算最佳AM(MW)子頻段劃分點；AM(MW)全頻段一共存在兩類子頻段劃分點，二者呈交叉分布: 第一類子頻段劃分點的最優頻率值分別為:
7.如權利要求5所述的車載FM/AM收音機免受開關電源干擾的方法，其特征在于，設x、y均為正整數，且y > X,所述步驟I還包括: 1-4，設AM(MW)波段中的最低接收頻率為FL、最高接收頻率為冊，所述FL位于開關電源低工作頻率fl、高工作頻率fh的基波及其所有同次諧波依次所構成的各頻率區間之外，所述FH位于開關電源低工作頻率f1、高工作頻率fh的基波及其所有同次諧波依次所構成的各頻率區間之內；所述AM(MW)波段可分為2 (y-x)+l段，從第一子頻段開始依次交替采用高、低兩種開關電源工作頻率，即:fh/fl/fh/fl......fh ； 1-5，計算高、低開關電源工作頻率；fl、fh應滿足如下不等式:xfl ^ FL ^ (x-1)fh+25KHz，yfh-25KHz ^ FH ^ yfl,fh-y(fh-fl)彡 50KHz,x(fh-fl)彡 50KHz ； 1-6，計算最佳AM(MW)子頻段劃分點；AM(MW)全頻段一共存在兩類子頻段劃分點，二者呈交叉分布: 第一類子頻段劃分點的最優頻率值分別為:
8.如權利要求5所述的車載FM/AM收音機免受開關電源干擾的方法，其特征在于，設x、y均為正整數，且y > X,所述步驟I還包括: 1-7，設AM(MW)波段中的最低接收頻率為FL、最高接收頻率為冊，所述FL位于開關電源低工作頻率fl、高工作頻率fh的基波及其所有同次諧波依次所構成的各頻率區間之內，所述FH位于開關電源低工作頻率f1、高工作頻率fh的基波及其所有同次諧波依次所構成的各頻率區間之外；所述AM (MW)波段可分為2 (y-x)+l段，從第一子頻段開始依次交替采用低、高兩種開關電源工作頻率，即:fl/fh/fl......fh/fl ； 1-8，計算高、低開關電源工作頻率；fl、fh應滿足如下不等式: xfh ≥ FL ≥ xfl+25KHz,(y+l)fl-25KHz ≥ FH ≥ yfh,fh-y(fh-fl)≥ 50KHz,(x+1)(fh-fl)≥ 50KHz ； 1-9，計算最佳AM(MW)子頻段劃分點；AM(MW)全頻段一共存在兩類子頻段劃分點，二者呈交叉分布:
9.如權利要求5所述的車載FM/AM收音機免受開關電源干擾的方法，其特征在于，設x、y均為正整數，且y > X,所述步驟I還包括: 1-10，設AM(MW)波段中的最低接收頻率為FL、最高接收頻率為冊，所述FL、均位于開關電源低工作頻率f1、高工作頻率fh的基波及其所有同次諧波依次所構成的各頻率區間之內；所述AM(MW)波段可分為2(y-x)段，從第一子頻段開始依次交替采用低、高兩種開關電源工作頻率，即:
全文摘要
本發明提出了一種免受開關電源干擾的車載FM/AM收音機及其抗擾方法。它將AM(MW)波段細分成數個子頻段，然后利用微處理器以及工作于1MHz以下的、可以靈活切換工作頻率的開關電源，分別交替采用兩種不同的開關電源工作頻率，最終在保留開關電源發熱量低、可靠性高等固有優點的同時，消除了機內開關電源工作頻率基波及其諧波對FM、AM(MW)收音電路的嚴重干擾，大大改善了此類收音機的接收效果。
文檔編號H04B1/10GK103248376SQ20131016101
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月2日 優先權日2013年5月2日
發明者劉德鋒 申請人:重慶徐港電子有限公司