1 介绍 目前，遥控钥匙进入、无钥匙进入和启动基本实现在汽车领域。无论是否RKE (Remote Keyless Entry) 还是PKE (Passive Keyless Entry) 将使用系统UHF接收模块UHF模块的设计对整个系统的性能起着非常重要的作用。 UHF 接收模块一般由天线、声表面波滤波器组成（SAWF，可选)，外部低噪声放大器，（Ext. LNA，可选）, UHF接收芯片（UHF Receiver），以及这些部件之间的阻抗匹配电路。Fig 1.
对于整个接收模块，在PCB在设计良好的情况下，硬件性能的优化主要集中在如何匹配每个子模块之间的阻抗，以减少信号在每个模块之间传输时的损失。本文主要讨论UHF接收模块的阻抗匹配方法。 一般来说，阻抗匹配有两种方式：一种是直接匹配，另一种是间接匹配。 所谓直接匹配，就是通过匹配网络直接匹配系统前模块的输出阻抗和下模块的输入阻抗。 如Fig 2所示。由于匹配的目的是获得最佳功率传输，这种匹配也可以称为功率匹配或共轭匹配。例如，假设前模块的输出阻抗是Zo=x jy ohm, 后模块的输入阻抗是Zin=a jb ohm，通过匹配网络后，从前模块输出到后模块Zo’=Zo*，即Zo’=x-jy. 这样前后级就可以说完成了共轭匹配。
间接匹配，如Fig 3.将前输出阻抗和后输入阻抗分别匹配到50ohm。这样，前后级将通过50ohm这种中间人匹配在一起，这就是所谓的间接匹配。
对许多因素可以考虑决定是直接匹配还是间接匹配。一般来说，直接匹配的主要优点是所需的匹配元件较少，损失自然较小，占用PCB空间小，容易PCB设计；缺点是有时前输出阻抗难以测量，只能通过查询相关规格获得，误差可能较大；因为模块之间有任何阻抗匹配，一般RF50个测试设备ohm输入/输出阻抗，不方便测试每个模块节点之间的性能。相反，间接匹配需要更多的匹配元件来占用更多PCB空间；但优点同样突出，由于模块间都是匹配到50ohm，测试每个模块节点的性能更方便。相反，间接匹配需要更多的匹配元件来占用更多PCB但优点也很突出，因为模块间匹配到50ohm，测试每个模块节点的性能更方便。 本文将如下 (Fig 4) 以模块框架为例，介绍如何逐步匹配。可以看出，它包括间接匹配和直接匹配。 2 阻抗匹配步骤 阻抗匹配通常用于实验室：网络分析仪（用于阻抗测试和匹配），RF 信号发生器(用于匹配后性能的测试和确认)，SmithChart数字发生器有时用于模拟软件。在汽车门禁系统中，常用的频段是315MHz, 434MHz, 868MHz, 915MHz，我们以434MHz以频段为例，说明整个过程。 本文如下 (Fig 4) 以模块框架为例，分部介绍如何进行阻抗匹配。
阻抗匹配过程一般为：天线模块匹配、射频接收器和SAWF 输出匹配，SAWF匹配输入端。 2.1 天线匹配 由于使用天线的总类型不同，天线的阻抗会有很大的不同，要么表现为感性阻抗、容性阻抗或纯电阻。假设测量的天线阻抗是Zant=20 j200，来看一下如何进行匹配。 从Zant到50ohm阻抗转换有多种拓扑结构，一般L型网络可以实现至少部件的原理。具体的L型网络L&C, C&L, C&C, L&L可根据具体情况选择高通滤波型、低通滤波型、带通滤波器或隔直流型。 通过SmithChart 仿真器仿真 (Fig 5)可以看到天线串联2.1pF和并联一个9pF的电容，在Fig 4的A点可以得到ZA=50ohm阻抗。这种匹配是最经济的方法，只需要两个电容器。
但是，如果要实现阻抗匹配和低通滤波效果，可以使用Fig 实现6的形式，
以此类推，还可以获得高通滤波匹配网络。 通过这种方法可以完成天线匹配。从a点到天线，匹配网络阻抗转换后得到50ohm的阻抗。 通过上述匹配，天线的性能可以直接在特殊的电波暗室中测试。天线的增益、方向、场分布等性能是更重要的参数，对整个系统的性能也有很大的影响。 需要注意的是，由于模块外有外壳，然后在车内工作，天线的性能受外壳和车内环境的影响很大。匹配天线阻抗时，必须注意实际工作环境。最好将模块安装在外壳中，并将其放置在车内的固定位置进行阻抗匹配。如果真的很难这样做，你也可以使用汽车架来操作。 2.2 射频接收器和SAWF的匹配 在Fig 4中可见，SAWF只有一个匹配网络用于输出和射频接收器，这是上述直接匹配。确定要使用SAWF在系统中，一般只需确认SAWF加上射频接收器的灵敏度，因为SAWF插入损耗一般已知。当然，如果确实需要单独测试射频接收器的灵敏度，可以在这里添加一个匹配网络SAWF与射频接收器分别匹配到50ohm，前提是他们之间有足够的空间来布置组件。
下面讨论一下基础Fig 7.阻抗匹配方法。 步骤 1.确认射频接收器的输入阻抗。 射频输入端的输入阻抗值或等效性将在射频接收器的数据手册中注明R//C值是多少？有些读者会直接将此值作为芯片的射频输入值进行匹配。这里需要注意的是，该值通常是芯片设计的理想值，具体不同PCB板的话普遍有比较大的差异。 正确的方法是通电接收器，通过上位机或芯片内部程序接收芯片，如果有低噪声放大器，使其处于最大增益状态，同时调整网络分析仪输出功率，使芯片内部放大电路在线放大状态，防止其饱和，从而影响结果。一般功率设置为-60dBm以下可满足要求，具体参考芯片数据手册。 在这里，我们假设测量D点的输入阻抗是Zrx_in=200 步骤 2：查看SAWF找出输出阻抗值的数据手册。 由于SAWF实验室很难测量输出阻抗，我们暂时假设其值为数据手册。 Zout=60-j150. 步骤3：芯片输入和SAWF共轭匹配输出。 窄带SAWF一般设计用于功率匹配，即共轭匹配。 这一步主要是用到Smithchart 模拟工具暂时不需要网络分析仪。SAWF输出阻抗难以测量。我们将在假设的基础上模拟所需的匹配网络。在以下步骤中，我们将验证此假设。
由Fig 8通过并联2，可以看到射频接收器输入端的阻抗.7pF电容和串联89nH电感在C点获得阻抗Zout*=60 j150 ohm，正是SAWF 输出阻抗Zout共轭阻抗。 在这里，射频接收器输入端和SAWF输出匹配基本完成。下一步将反过来验证这一步的结果。 步骤4：SAWF 输入端匹配 这一步的匹配与步骤3密切相关。首先，接收器的设置与步骤1相同。
输入阻抗在A点用网分测量，输入匹配网络调整，使测得的A点阻抗为50ohm。参考1详细描述了具体方法。 假设在A点测得的阻抗类似Fig 9中所示。此时可见阻抗是ZA=43-j9 ohm。我们将网络分析仪测量格式改为驻波比和Log Mag，确认匹配性能，如图所示Fig 10, Fig 11。可以看到VSWR=1.39，Log Mag=-17.5dB。一般要求Log Mag<-10dB，所以目前的匹配很好。
在Fig 我们注意到4349中学MHz附近有一个卷曲的环，因为SAWF原因。可见这里的环很小，距离50ohm也很近，说明步骤3和4的匹配是成功的。 如果结果显示卷曲环相对较大，则表明步骤3中的匹配偏差，需要调整匹配网络元件的值，直到达到预期结果。 第五步：测试验证从SAWF芯片的性能 到目前为止，整个匹配工作基本完成，下面还需要测试和验证匹配结果。 一般来说，通过降低输入信号的功率，使用射频信号发生器从A点输入调制信号来测试芯片的灵敏度。根据芯片制造商规格上的设置描述和判断标准进行测试，然后将结果与相应芯片规格的灵敏度进行比较。如果结果非常接近，则表明匹配良好。如果结果差异较大，则需要微调匹配结果。 若按上述步骤进行匹配，期间无明显错误，最终结果将与芯片制造商的结果非常接近。 步骤6：验证整个模块的性能 最后，将天线连接到后面的所有子模块，并根据不同的客户要求测量该模块的性能。