Maxim Quasi schnell geguckt!

Das Remote-Tuner-Konzept von Maxim

Maxim hat auf der ELIV 2017 einen Demonstrator für die nächste GMSL-Technologie (2. Generation; GMSL steht für Gigabit Multimedia Serial Link) gezeigt, um zu beweisen, dass die serielle Verbindung in der Lage ist, auch mit den höchsten Bandbreiteanforderungen im Fahrzeug zurechtzukommen.

Frank Berkner, Manager Automotive Field Applications Europe bei Maxim, ist der Überzeugung, dass die neue Generation von GMSL-SERDES-Bausteinen von Maxim alle Anforderungen an eine große Bandbreite, an komplexe Verbindungen und an die Datenintegrität, die zukünftige ADAS- und Infotainment-Systeme mit sich bringen, erfüllt. So wäre es sogar möglich, 4K-Videos zu übertragen – ein Punkt, über den OEMs derzeit anscheinend nachdenken. Aber auch die Anbindung von anderen Sensoren wie Lidar oder Radar und die zeitgleiche Übertragung von Audio-, Steuerungsdaten und Gigabit-Ethernet-Daten sind kein Problem und das alles über eine Entfernung von 15 m über ein Koaxialkabel oder 10 bis 15 m weit über ein abgeschirmtes Twisted-Pair-Kabel.

Da es noch andere Anbieter gibt, die sich auf die schnelle, serielle Übertragung von Daten spezialisiert haben, stellt sich die Frage, wie sich Maxim von der Konkurrenz abhebt. In diesem Zusammenhang weist Berkner auf mehrere Punkte hin. Einerseits sei Maxim seit vielen Jahren mit vielen Produkten und unterschiedlichen I/O-Konfigurationen am Markt, zu denen auch die neuen GMSL-Bausteine rückwärtskompatibel sind; zum anderen zeichnet sich die Lösung von Maxim durch eine hohe Robustheit, auch über mehrere Steckverbindungen hinweg, aus und darüber hinaus fällt die Störabstrahlung dank integrierter Spread-Spectrum-Funktion sowie die EMV-Empfindlichkeit des Bausteins selbst sehr gering aus. Berkner weiter: »Wir haben auch eine Fehlererkennung implementiert – ein Muss, wenn man auch Applikationen mit ASIL-B-Level adressieren will.« Das heißt, dass diese Technologie Bilder in hoher Auflösung ohne Komprimierung übertragen kann, sodass GMSL auch für jene Bildverarbeitungstechnologie geeignet ist, die derzeit immer häufiger in Sicherheitsfunktionen zum Einsatz kommt, zum Beispiel für die Objekt- und Fußgängererkennung.

Als weitere Demo zeigte Maxim seine „Remote-Tuner-Architektur“, die das Unternehmen bereits auf der diesjährigen CES angekündigt hatte. Die Vorteile des Maxim-Ansatzes: Er basiert auf einer einzigen Hardwareplattform, verringert den Verkabelungsaufwand um einiges und ermöglicht ein einfacheres Design der Head-Unit im Fahrzeug bei gleichzeitig verbesserter Radiosignalqualität und Unterstützung weltweiter Radiostandards in Automotive-Anwendungen.

Bernd Selgrath, Principal Field Applications Engineer bei Maxim, erklärt, dass diese Demo zeigt, wie man verschiedene Technologien intelligent kombinieren kann und damit einzigartige Lösungen erzielt. Bei der Remote-Tuner-Architektur hat Maxim seinen RF-to-Bits-Automotive-Radio-Tuner MAX2175, den MAX96708-GMSL-Deserializer, den MAX96711-GMSL-Serializer, den MAX15027 (1-A-Linearregler mit geringer Dropout-Spannung) und den MAX20002 (synchroner Abwärtswandler mit 36 V/2 A) kombiniert. Selgrath: »Dank der Digitalisierung der Signale im Tuner-IC sind die Störeinflüsse reduziert; dank der GMSL-Bausteine reduziert sich der Verkabelungsaufwand.« Die Remote-Tuner-Architektur ermöglicht den Empfang der weltweiten Radiostandards, ohne dass die Hardware des Fahrzeugs angepasst werden muss. Es reicht ein Update der Software, um Standards aus verschiedenen Regionen zu unterstützen.

Der Maxim-Ansatz löst aber noch weitere Probleme. Typischerweise nutzen heutige Head-Units im Fahrzeug mehrere, auch unterschiedliche Tuner, das heißt, sie müssen mit der Wärmeentwicklung fertigwerden und über entsprechende Kabel mit den verschiedenen Antennen verbunden werden. Bei der Remote-Tuner-Lösung von Maxim sind die RF-to-Bits-Tuner jetzt unmittelbar an der Antenne angeordnet; es geht sogar in der Haifischflosse, was schon einmal die Möglichkeiten für Störeinflüsse deutlich begrenzt. Danach werden die digitalen Ausgangssignale der Tuner mit den GMSL-SERDES-Bausteinen über ein einziges Koaxialkabel geleitet, über das das Remote-Tuner-Modul auch mit Strom versorgt wird. Bei einem Vierkanal-Radio verringert sich dadurch beispielsweise die von der Head-Unit zur Verfügung zu stellende Leistung um 4 W. Der MAX2175 ermöglicht es außerdem, die Basisband-Verarbeitung per Software in einem Automotive-SoC wie dem R-Car H3 SoC von Renesas Electronics durchzuführen. Dieses SDR-Konzept (Software Defined Radio) erlaubt flexible Implementierungen, da kein spezieller Basisbandprozessor mehr benötigt wird. Durch einfaches Anpassen der Software lässt sich mit dem MAX2175 jetzt jeder Radiostandard auf der Welt unterstützen.