捷豹/路虎汽車信息娛樂系統(tǒng)（二）

鄭永

捷豹/路虎汽車信息娛樂系統(tǒng)（二）

鄭永

4.天線及放大器的檢查

捷豹路虎信息娛樂系統(tǒng)上所使用天線的配置和位置受車輛類型、市場(chǎng)和設(shè)備等級(jí)的影響很大。一般而言，F(xiàn)M 和AM 天線是加熱型后擋風(fēng)玻璃的組成部分。配備了兩個(gè)或兩個(gè)以上的FM 或電視天線，使調(diào)諧器能夠識(shí)別出最強(qiáng)信號(hào)并克服信號(hào)失真的影響。這些天線隨后將信號(hào)發(fā)送至附近的放大器。所有天線放大器模塊必須具有電源和接地電路，以供內(nèi)部放大控制部件工作。該電源既可以是一個(gè)單獨(dú)的電源，也可以是一個(gè)幻象（Phantom）電源。在大多數(shù)情況下，天線放大器模塊將通過其固定裝置接地。如果該部件通常通過同軸電纜的信號(hào)線獲得電源，這被稱為幻象電源。幻象電源的同軸芯即是信號(hào)線路，也用于為部件提供直流電以及實(shí)現(xiàn)其數(shù)據(jù)傳輸功能。幻象電源電壓相對(duì)于接收信號(hào)數(shù)據(jù)的部件來說是無形的?；孟箅娫床⒉豢偸菫楦魈炀€放大器供電的首選方法。在某些情況下，需要安裝單獨(dú)的電源。單獨(dú)的電源放大器電路如圖13所示。如圖14所示，該天線電路AM/FM放大器為單獨(dú)的電源，F(xiàn)M2放大器為幻象電源。

單獨(dú)電源放大器檢查如圖15所示，在音響工作時(shí)，測(cè)量其工作電壓約為12V。對(duì)于幻象電源放大器，可用萬用表測(cè)量其芯與地之間的電壓，如圖16所示。天線信號(hào)強(qiáng)度可用SDD讀取。

為了檢查擋風(fēng)玻璃絲印天線的情況，有必要斷開射頻濾波器的連接。擋風(fēng)玻璃上存在多個(gè)天線絲?。篎M（調(diào)頻）天線 、AM（調(diào)幅）天線。AM 和 FM 天線之間不應(yīng)該有導(dǎo)通性。如果存在導(dǎo)通性，則表明存在問題。 對(duì)于天線線路的一項(xiàng)檢查就是檢查天線放大器接頭與印刷天線之間連接的完整性是否良好，如圖17所示，正常情況下，測(cè)量值應(yīng)為不大于0.2Ω。注意：不要使用鋒利的探針、過度壓力或刮擦絲印，因?yàn)檫@樣會(huì)造成損害，不遵循該警告可能會(huì)對(duì)絲印造成損害。

加熱式后窗絲印天線的檢查。如果僅在操作后擋風(fēng)玻璃加熱裝置時(shí)出現(xiàn)無線電干擾，則可能是由于絲印損壞引起的，在加熱絲印天線損壞部位產(chǎn)生電弧，影響天線接收。這種電弧肉眼不可見，且損壞并非始終都足以影響屏蔽層加熱，但仍可導(dǎo)致射頻干擾。使用歐姆表測(cè)試天線絲印幾乎沒有其他任何用處，因?yàn)檫€有很多替代電流通路可供使用?？梢允褂梅糯箸R檢查天線絲印，以查看是否存在任何可見損壞（非常小的擦痕/斷裂不使用專業(yè)設(shè)備可能無法看到）?？梢酝ㄟ^操作后擋風(fēng)玻璃加熱裝置同時(shí)檢查每個(gè)元件的整體溫度找到損壞的位置，損壞位置的擋風(fēng)玻璃溫度較低。還可用壓降法測(cè)量后擋風(fēng)玻璃絲印，如圖18所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行且加熱型后擋風(fēng)玻璃開關(guān)打開時(shí)，按表1所示連接電壓表。在表格中記錄結(jié)果，讀數(shù)在A 點(diǎn)時(shí)將以蓄電池電壓開始，然后隨著電壓表在擋風(fēng)玻璃上的移動(dòng)而降低。

在正常工作過程中，電路會(huì)發(fā)出電磁輻射。特別是傳送快速更改信號(hào)的電路會(huì)產(chǎn)生電磁干擾（EMI），從而造成干擾或其他電路中出現(xiàn)“噪聲”。任何突然中斷的電路都可能是電磁干擾源，例如，開關(guān)操作或者直流電機(jī)的整流過程。以下列出一些電氣干擾源的示例：

點(diǎn)火系統(tǒng)

充電系統(tǒng)

電機(jī)

開關(guān)

靜態(tài)放電

需要考慮天線的定位，以便確保天線未暴露在來自周圍電路的過度電磁干擾中。但是，由于車輛電氣系統(tǒng)的布局，天線經(jīng)常都位于靠近電氣干擾的區(qū)域內(nèi)。干擾電路中布置的電容器和/或電感器（RF 濾波器）用于過濾掉電路中可能存在的不需要的信號(hào)和頻率。RF 濾波器提供了一種環(huán)境，其中對(duì)特定頻率的交變信號(hào)的“阻力”高，同時(shí)直流電流將保持不受影響。RF 濾波器如圖19所示。

如果確認(rèn)存在干擾/接收效果差，則檢查以下事項(xiàng)：

天線及放大器連接

射頻接收器系統(tǒng)的接地連接

同軸電纜的連續(xù)性

最后排除音響本體

如果有客戶抱怨收音機(jī)信號(hào)偶爾不好（干擾或不佳），以下方法或思路可幫助你診斷與維修。

表1 連接電壓表說明

（1）是否總是同一無線電臺(tái)受到干擾？

（2）無線電臺(tái)的頻率是什么？

（3）這種情況是否僅在每天的同一時(shí)間出現(xiàn)？

（4）這一情況是否僅在同一位置駕駛車輛時(shí)出現(xiàn)？

（5）客戶是否完全理解系統(tǒng)的操作？可能客戶無意開啟了交通廣播功能，但是卻不知道其作用！

（6）干擾是否僅在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)？

（7）干擾是否僅在打開某電氣系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)？

（8）信號(hào)干擾是否在顛簸路面上出現(xiàn)？

二、媒體定向系統(tǒng)傳輸（MOST）

1. MOST網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及傳遞信息

媒體 導(dǎo)向系統(tǒng)傳 輸（Media Orientated Systems Transport）通過光纖電纜使用光學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。模塊通過環(huán)形配置連接。數(shù)據(jù)只能沿著MOST環(huán)朝著一個(gè)方向傳輸。與高速CAN 網(wǎng)絡(luò)以500Kbit/s（500千比特/秒）的速率運(yùn)行相比，MOST 以相對(duì)較高的25Mbits/s（25 兆比特/秒）的數(shù)據(jù)傳輸速率運(yùn)行。這意味著可以處理更多信息，從而在保持高質(zhì)量輸出的同時(shí)，讓多個(gè)信息娛樂系統(tǒng)同時(shí)工作。更重要的是，光纖數(shù)據(jù)既不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，也不容易受到電磁干擾。MOST 架構(gòu)可提供以下實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)功能：

音頻

視頻（本車型另有其他傳輸方式）

數(shù)據(jù)

控制

MOST節(jié)點(diǎn)內(nèi)部示意圖如圖20所示，MOST 物理架構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸如圖21所示。MOST 通信網(wǎng)絡(luò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)具有其自有的電源和接地。各模塊電子設(shè)備內(nèi)包含的 MOST 收發(fā)器具有一個(gè)光學(xué)接收器（Rx）和發(fā)射器（Tx）。光信號(hào)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射器傳輸至下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的接收器。光學(xué)接收器（Rx）將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓數(shù)據(jù)并在隨后將這個(gè)數(shù)據(jù)供給模塊電子設(shè)備，以便在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候供節(jié)點(diǎn)的功能使用。 在節(jié)點(diǎn)使用這些數(shù)據(jù)的同時(shí)，類似數(shù)據(jù)將會(huì)隨后傳輸至 MOST通信網(wǎng)絡(luò)上的下一個(gè)模塊。 模塊電子設(shè)備將電壓數(shù)據(jù)輸出至發(fā)射器，這些數(shù)據(jù)隨后被轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并由光纜傳輸至下一模塊的接收器（Rx）。在發(fā)射（Tx）過程中，控制模塊可能會(huì)向通信添加數(shù)據(jù)。

參見圖20，關(guān)于 MOST 節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部部件，可將通信更準(zhǔn)確地描述如下：

來自上一模塊的進(jìn)入光纖數(shù)據(jù)通過光纖電纜（1）作用在光敏二極管（2）上

光敏二極管（2）將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)隨后由收發(fā)器電子設(shè)備（5）解讀

適合于相關(guān)模塊的進(jìn)入數(shù)據(jù)和未定額外數(shù)據(jù)通過收發(fā)器（5）傳輸至中央處理單元（4）進(jìn)行解讀和使用

該模塊不需要的數(shù)據(jù)將作為電子信號(hào)從收發(fā)器（5）發(fā)送至 LED 發(fā)射器（6），并在發(fā)射器中轉(zhuǎn)換成光纖信號(hào)，然后由光纖電纜連接（1）傳輸至該通信環(huán)上的下一模塊

受 MOST 通信網(wǎng)絡(luò)支配的節(jié)點(diǎn)可按以下方式分類：

（1）正時(shí)主節(jié)點(diǎn)：MOST 網(wǎng)絡(luò)是同步的，這就是說，所有節(jié)點(diǎn)根據(jù) MOST正時(shí)主節(jié)點(diǎn)指定的正時(shí)相互定相并進(jìn)行通信。

（2）人機(jī)接口：通過 MOST 通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人機(jī)接口可以實(shí)現(xiàn)與用戶的互動(dòng)，從而協(xié)調(diào)不同控制器。在大多數(shù)路虎車輛上，人機(jī)接口為觸摸屏形式，例如，新款 Evoque FCDIM（前控制顯示接口模塊）。 如果駕駛員（用戶）通過FCDIM 更改收音機(jī)預(yù)設(shè)，則將會(huì)有一個(gè)數(shù)據(jù)包傳輸至系統(tǒng)控制器（此情況下為調(diào)諧器 ACM（音頻控制模塊））。 來自ACM 的音頻數(shù)據(jù)隨后將會(huì)傳輸至 AAM（音頻放大器模塊）。

表2 路虎車型不同版本或世代的 MOST

（3）控制器節(jié)點(diǎn)：控制器充當(dāng)特定系統(tǒng)的管理員，控制一個(gè)或多個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)。 例如，作為控制器的調(diào)諧器將直接控制從屬節(jié)點(diǎn)放大器和 CD 換片機(jī)。因此，控制器需要具備某些系統(tǒng)知識(shí)，包括其負(fù)責(zé)的從屬節(jié)點(diǎn)。

（4）從屬節(jié)點(diǎn)：從屬節(jié)點(diǎn)是用于響應(yīng)控制器指示和數(shù)據(jù)的 MOST 設(shè)備；它不具備任何系統(tǒng)知識(shí)，因此不控制安裝在MOST 網(wǎng)絡(luò)中的任何其他模塊。

路虎車型有不同版本或世代的MOST，如表2所示。這三代 MOST 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相似，但各模塊的節(jié)點(diǎn)功能不同，各代系統(tǒng)對(duì)光纖環(huán)路的斷路反應(yīng)各不相同。了解此信息后，我們將能夠有效評(píng)估出現(xiàn) MOST 系統(tǒng)故障的車輛的癥狀。1 代系統(tǒng)帶有信息娛樂繼電器，由其向所有節(jié)點(diǎn)供電以實(shí)現(xiàn)信息娛樂系統(tǒng)的“喚醒”。在2代和2.1代，MOST 主節(jié)點(diǎn)通過 CAN通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)決定車輛的電源模式。 MOST 主節(jié)點(diǎn)通過提供“喚醒”或“睡眠”指示來做出反應(yīng)。主節(jié)點(diǎn)是 MOST 和 MS CAN 之間的網(wǎng)關(guān)。

2.MOST光纖傳播基礎(chǔ)知識(shí)

光纖是一種允許光傳輸?shù)娜嵝酝该麟娎|。光以直線傳播，因此，必須在光纖上鍍上一層反射材料，以防止光線逃漏。發(fā)射器生成光信號(hào)后，光纖電纜負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)傳輸至MOST 通信環(huán)內(nèi)的下一模塊。如果光纖是彎曲設(shè)置的，則光線將會(huì)以圖22所示的方式被鍍層反射。此過程將會(huì)持續(xù)，直到光信號(hào)到達(dá)下一節(jié)點(diǎn)的接收器。

光在節(jié)點(diǎn)之間的傳輸強(qiáng)度必須保持足夠高才能防止數(shù)據(jù)在傳輸中退化。衰減是指光通過給定中間物后強(qiáng)度的逐漸損失（在此情況下為光纖）。高水平的光衰減是無法通過目視來識(shí)別的。衰減應(yīng)保持在低水平，以確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)質(zhì)量保持在高水平，但是溫度過高（高于85℃）、電纜損壞、節(jié)點(diǎn)接頭損壞和彎曲半徑過大將會(huì)導(dǎo)致衰減增加。測(cè)量彎曲半徑的方法如圖 23所示。小心： 處理斷開的MOST 接頭時(shí)必須小心。對(duì)于已經(jīng)斷開的接頭的裸露部分，必須將其蓋住，以防其受到灰塵、潤(rùn)滑脂的污染和發(fā)生刮擦。切勿使電纜的彎曲半徑超過建議的25mm。不要觸摸光纖的外露面。不要嘗試切割/維修MOST 光纖。不要用眼睛直視光束。

MOST 接頭如圖24所示，光纖取出后，有裝反的可能。信號(hào)方向箭頭（4）指示了光纖電纜的正確方向。應(yīng)該可以看到靠近箭頭的光纖電纜會(huì)發(fā)出紅光。要從殼體上拆下光纖芯（3），首先必須拆下鎖定裝置（5）。

MOST 是一個(gè)同步網(wǎng)絡(luò)。 時(shí)序主控器提供時(shí)鐘信息，網(wǎng)絡(luò)上的所有其他元件的運(yùn)行與該時(shí)鐘同步。在2.1代MOST中，車輛上的 MOST 網(wǎng)絡(luò)的時(shí)序主控元件是觸摸屏（TS）。TS 控制和管理 MOST 環(huán)及系統(tǒng)部件。 診斷 MOST 系統(tǒng)時(shí)，需將光纖總線測(cè)試儀和認(rèn)可的 Jaguar 診斷設(shè)備配合使用。光纖總線測(cè)試器可發(fā)出高強(qiáng)度可見紅光，該紅光可在任意點(diǎn)連接至環(huán)路，以檢測(cè)環(huán)路的完整性。斷開 MOST 接頭將會(huì)揭示是否可見到高強(qiáng)度紅光。 如果 MOST 環(huán)路上存在斷點(diǎn)，則故障碼將存儲(chǔ)在 TS中，可用診斷設(shè)備來檢索故障碼。

音頻系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)功能。TS（觸摸屏）是 MS（中速）CAN 總線和MOST（媒體導(dǎo)向系統(tǒng)傳輸）系統(tǒng)之間的網(wǎng)關(guān)。一個(gè)典型的信息傳遞示例為，ABS (anti-lock brake system) 控制模塊發(fā)出的車速信息用于控制動(dòng)態(tài)均衡器功能（如已安裝）。 來自 ABS控制模塊的車速信息經(jīng) HS（高速）CAN 總線傳送，并由網(wǎng)關(guān)模塊GWM采集。 信號(hào)通過 MS（中速） CAN 總線傳送到 TS。 TS 通過 MOST 將信息傳送到 AAM（音頻放大器模塊），該模塊還使用麥克風(fēng)的輸入計(jì)算所需的音量調(diào)整。 計(jì)算操作由調(diào)整揚(yáng)聲器系統(tǒng)的輸出的音頻放大器模塊執(zhí)行。

關(guān)于MOST診斷，將在后續(xù)內(nèi)容介紹。

（待續(xù)）