全球多國高度重視廣播應急通訊價值：印度（2023年）、巴西（2021年）、墨西哥（2017年）等國強制手機標配并默認開啟FM收音；歐盟（2018年）、德國（2019年）立法要求新車搭載DAB數(shù)字廣播；國際電信聯(lián)盟等機構(gòu)也持續(xù)呼吁手機廠商保留開放FM功能。在此背景下，中國《車載無線廣播接收系統(tǒng)》GB 強制性國家標準于2025年4月底正式立項，預計2027年2月底發(fā)布，計劃2029年2月底起強制執(zhí)行，明確標明：
1）國內(nèi)全部乘用、商用新車（含新能源及智能座艙車型），須標配 AM+FM 廣播系統(tǒng)，不得刪減收音機模塊。
2）嚴禁僅設(shè)置軟件界面，車輛需配置獨立廣播天線與 LNA、混頻解調(diào)等全套射頻硬件。

在極端災害場景中，移動通信基站極易癱瘓，免流量、不依賴基站的FM/DAB廣播，是應急通信的重要兜底保障。傳統(tǒng)手機FM存在明顯短板，因頻段特性需依靠耳機充當天線，使用不便、體驗受限。針對行業(yè)痛點，艾為電子自2011年率先布局，自研FM LNA專用芯片，通過信號增益實現(xiàn)共享內(nèi)置天線，擺脫耳機天線依賴，支持FM原生外放，優(yōu)化機身空間設(shè)計，全面改善傳統(tǒng)FM 使用弊端，獲得市場廣泛認可。

艾為電子全新迭代出車規(guī)級廣播LNA產(chǎn)品，兼容AM/FM/DAB多制式接收，為車載日常收音與應急廣播，提供高性能、高可靠的國產(chǎn)化硬件方案。以下是艾為電子主推的LNA選型表：

表1 艾為電子主推LNA選型表

實現(xiàn)FM功能并不復雜，但要做到音質(zhì)與接收體驗出眾卻頗具難度。若想讓內(nèi)置 FM 呈現(xiàn)優(yōu)質(zhì)表現(xiàn)，必須在產(chǎn)品定義階段就高度重視該功能。

EASY FM 手機應用參考設(shè)計如下：

圖1 EASY FM 手機應用參考圖

01

FM 核心設(shè)計要點

一、想要保障 FM 接收天線的優(yōu)異性能，重點把控以下關(guān)鍵設(shè)計：

1）天線長度：決定 FM 信號接收效率。

2）天線寬度：關(guān)聯(lián)天線輻射與接收能力，影響整體接收靈敏度。

3）凈空高度：左右天線諧振帶寬，制約信號接收范圍。

4）天線平面：單平面和多平面布局：會改變信號接收方向性，影響全域接收效果。

5）工作環(huán)境：規(guī)避周邊金屬結(jié)構(gòu)、高頻器件等干擾源。

案例類型（天線平面）：

1）單個平面天線： 但是方向性差。

2）雙平面天線： 方向性優(yōu)于單平面。

3）三平面天線： 方向兼容性最好。

二、FM 同頻干擾源多，需要遠離所有干擾源，特別是LCD和音頻PA的干擾。

1、 LCD 干擾源問題及優(yōu)化方案

FM 信號線應與 LCD 保持直線距離 6mm 以上。當前手機多采用全面屏設(shè)計，導致 LCD 與天線的距離縮短，LCD（無論是 TFT 還是 OLED）在工作時會產(chǎn)生大量雜散干擾信號，容易對主射頻和 FM 接收造成干擾，從而降低接收性能。為有效降低 LCD 對天線的干擾，在設(shè)計過程中應采取以下措施：

1）從干擾源入手

在 LCD 選型階段要求供應商控制 LCD 工作時的雜散干擾，選擇雜散小的 LCD 模塊。

2）屏蔽措施

在 LCD 模塊上增加電磁屏蔽膜或背部鐵框等屏蔽結(jié)構(gòu)，減少干擾信號的傳播。

3）物理隔離

盡可能讓天線遠離干擾源，距離越遠，受干擾越小。

4）軟件優(yōu)化

現(xiàn)很多LCD都支持通過修改軟件設(shè)置降低干擾（如展頻，修改時鐘頻率、LCD內(nèi)部工作頻率等），盡可能降低FM 頻帶內(nèi)雜散干擾。

2、音頻 PA 干擾問題及優(yōu)化方案

手機通常采用 D/K 類音頻PA，其輸出信號為脈寬調(diào)制的方波，會產(chǎn)生大量諧波干擾。因此，建議 FM 天線與音頻 PA 保持 15mm 以上的距離，并在干擾源處加入 EMI 濾波器件（如磁珠或LC電感/電容）來抑制干擾向外擴散。（如圖2中FB位置）選擇 EMI 器件時，需注意以下幾點：

1）磁珠選擇

優(yōu)先選擇對音頻失真（THD）影響較小的磁珠，同時盡量選擇100MHz頻率阻抗較大的磁珠以增強濾波效果。

2）LC電感/電容選擇

可以在圖FB位置設(shè)計一個低通（音頻）高阻（FM）的LC 濾波器，實際應用中較大的電容對干擾抑制效果更好，但會增加音頻工作電流，需在效果與功耗之間權(quán)衡。 通常會盡可能選擇電感感值大的器件設(shè)計該LC濾波電路，大感值電感成本會明顯增加。所以需要綜合考慮權(quán)衡利弊。

3）艾為解決方案

用AB類音頻PA不會干擾FM。 AW8155 是同時支持 AB 類和 D/K 類音頻PA。在日常使用中選擇 D/K 類模式，而在 FM 工作時切換為 AB 類模式，從而完美解決音頻數(shù)字信號干擾 FM 的問題。

圖2 AW8155B原理框圖

3、其它干擾：NFC等

NFC工作時其諧波很大一部分會落在FM的頻帶內(nèi)，形成FM整個頻帶內(nèi)的干擾，建議NFC天線遠離FM天線。

三、典型應用場景：手機EASY FM和車載天線

1、EASY FM在手機應用

1）FM共享GSM天線應用中，LC濾波效果很重要。

如下圖艾為電子推薦以下兩種LC濾波電路

圖3 兩種LC濾波電路圖

表2 兩種LC濾波方案表

a) 優(yōu)先推薦120nH+22pF并聯(lián) LC 方案

因120nH感值偏高，小封裝電感DCR偏大，建議選用大封裝、高Q值繞線電感；實際應用中，0402規(guī)格電感性能優(yōu)于0201。該電路在手機主射頻段插損僅為0.03~0.05dB，該損耗可忽略，同時對 FM 頻段呈現(xiàn)高阻特性（隔離度：-11.5~-18dB），隔離效果優(yōu)異。

b) 68nH+39pF備選方案

若受結(jié)構(gòu)封裝限制無法采用0402器件，且0201規(guī)格缺少低DCR的120nH電感，可替換68nH+39pF方案。通過降低電感感值、提升電容容值，有效減小電感DCR帶來的影響。該電路在手機主射頻段插僅 0.02~0.09dB。FM 隔離度： -7.8~-14.2dB，略有衰減，但可滿足受限場景使用需求。

2）兼容耳機天線設(shè)計

有的客戶想追求內(nèi)置天線與耳機天線的性能都達到極致，為降低內(nèi)置天線與耳機天線直接并接導致的信號衰減，使用艾為電子的AW13412H開關(guān)來切換兩個天線與平臺之間的連接。差分接法可以使用雙刀雙擲的開關(guān)（AW35742）來進行切換，如下圖所示。

圖4 差分接法示意圖

以下是項目實測用/不用AW13412內(nèi)置天線和耳機天線的差異：

圖5 差異對比折線圖

2、FM-LNA車載天線應用

自然災害、地緣沖突等因素易引發(fā)網(wǎng)絡(luò)中斷，全球各地愈發(fā)重視應急廣播建設(shè)，車載天線與接收系統(tǒng)的市場需求持續(xù)增長。目前車載天線設(shè)計普遍要求兼容 AM/FM/DAB 多制式接收。順應行業(yè)發(fā)展趨勢，艾為電子推出車規(guī)級芯片 AWR15007STR-Q1，全面支持 AM、FM、DAB 全制式廣播接收，深度適配車載廣播數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求。典型應用方案詳見下圖。

圖6 AWR15007STR-Q1應用方案圖

AM/FM/DAB 整體工作頻率偏低、頻段排布密集，系統(tǒng)設(shè)計需兼顧兩大核心指標：既要高效抑制帶外干擾、提升頻段隔離度，又要嚴控帶內(nèi)插損，保障接收靈敏度，傳統(tǒng) LC 濾波電路調(diào)試難度大。艾為電子車規(guī)級高增益廣播 LNA 芯片 AWR15007STR-Q1，可有效補償 LC 濾波帶來的信號損耗，優(yōu)化接收性能。

綜上，艾為電子廣播接收類產(chǎn)品全面覆蓋手機、車載兩大主流場景，高集成度、優(yōu)異射頻性能、多場景適配能力與端側(cè) AI 技術(shù)，針對性化解行業(yè)設(shè)計痛點。從 LNA 器件選型、電磁干擾抑制，到濾波匹配、天線切換管理，可提供完整一站式射頻解決方案。無論是終端設(shè)備內(nèi)置 FM 小型化設(shè)計，還是車載 AM/FM/DAB 數(shù)字化廣播升級需求，艾為電子憑借成熟技術(shù)沉淀與完備產(chǎn)品矩陣，保障廣播信號穩(wěn)定可靠接收，助力應急廣播體系落地完善，筑牢極端場景下的公共信息傳播鏈路，守護關(guān)鍵 “生命電波”。