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【og视讯平台】高性能Sub-GHz无线芯片及应用方案

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当今世界,无线产品早就无处不在。在我们周围产于着大量的无线产品和应用于系统,如气象站、汽车无钥匙转入系统(RKE)、喷灌系统、灯光系统、智能家居、自动遗文表格等等。  在无线应用领域,1GHz以下(Sub-GHz)频段的无线市场享有极大且日益增长的商业机会。

以汽车、消费电子市场为事例:仅有汽车的无钥匙转入系统,每年就有1.5亿套产品市场;而消费类电子产品的市场容量每年都有上亿套。此外,近年来蓬勃发展的家庭自动化和自动遗文表格应用于也有很高的市场需求。极大的商机使得无线市场十分具备吸引力。

  无线产品之所以具备普遍的应用于,很最重要的一点就是现代无线器件减少了产品设计的门槛。现代无线器件的集成度更加低,多功能部件如调制调制、天线回声、自动频率掌控等,都能构建在一个无线芯片内,使无线功能可以很更容易地重新加入到最后产品中。

设计门槛的减少还包括RF数据链路的成本上升,适合于MCU的轻量级加密算法的广泛应用。设计门槛的减少使更加多的工程师能转入无线领域,也使更加多的产品能重新加入无线功能,从而促成了更加多的无线应用于,例如游戏控制器、传感器、数据记录仪等。在现有的无线应用于中,大规模的应用于归属于单向链路应用于,即一方只升空,另一方只接管,像汽车的无钥匙转入系统、遥控器和传感器就是这一类应用于。

但双向链路应用于也呈圆形快速增长趋势,一方面很多应用于必须通信证实,另一方面双向链路可以降低功耗,因为接管设备可以根据接管信号强度通报发送到设备减少发射功率。另外,双向链路还可以提升外用噪声能力。  EZRadioPRO系列无线芯片  SiliconLabs公司目前有三个系列的无线芯片,即EZRadioPRO、EZRadio和EZRadioLC。

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其中,EZRadioPRO系列芯片性能出众,它具备高灵敏度(118dBm),仅次于输入输出功率可以超过+20dBm,因此具备业界领先的链路支出(138dBm)。无线功能的高度构建大大减少了外部元件数,也减少了工作电流;非常丰富的片上功能,减少了系统的复杂性和成本。芯片内辟天线多集算法、包在处理器、苏醒定时器、电池电压检测等功能,使无线功能的设计和构建显得非常简单。

它适合于很远的通信距离(小于3km),具备很好的链路性能,提升了数据可靠性,大大简化了系统设计。  图1是EZRadioPRO系列中的收发器芯片Si4432的原理框图。

可以看见,该芯片接管部分构建了低噪声放大器、可编程增益放大器、自动增益控制电路,而可编程增益放大器的输入信号被内部ADC转化成为数字信号,先前的信号处理皆使用数字信号处理技术构建,确保了芯片工作的可靠性。要发送到的数据经过数字调制器调制后,由内建的功率放大器升空过来,Si4432构建了数字调制解调器的功能,芯片内部还构建了电池电压检测器、温度传感器以及一个可可供用户用于的8位ADC。图1Si4432原理框图  天线冗余提高链路性能  EZRadioPRO构建的天线冗余算法可以提高无线链路的性能。

通过用于两个天线和天线冗余算法,EZRadioPRO可以自由选择最佳的天线接收数据,从而取得优于的性能。天线冗余算法在分析前端码时,较为两个天线的接管强度,自动自由选择最佳的天线。EZRadioPRO的天线冗余有以下益处:1、诱导多径衰败和天线极化效应,以提高链路质量;2、通过避免盲区来减少通信范围和距离;3、因为天线分计算法是由无线芯片来构建的,所以无MCU支出;4、节省功耗,因为完全相同的通信范围可以用于较低的功率。

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对于一个典型系统,天线分计算法可减少+8dB~10dB的链路支出。图2中示出了用于天线冗余算法的典型系统。图2用于天线冗余算法的典型系统  用于天线冗余算法可以减少功率市场需求。

从图3中可以显现出,天线冗余功能被使能时,与用于单天线的接收器比起,发射功率可以减少9.4dBm。图中粉色曲线为单天线接收器误报率与发射功率的关系,蓝色曲线为多极天线误报率与发射功率的关系。在这两种情况下,误报率都是随着发射功率的减少而减少的。

但是在完全相同的发射功率下,用于多极天线的接收器的误报率要比单天线的接收器的误报率要较低得多。图3用于多极天线接收器与用于单天线的接收器的对比  之所以要用于天线冗余算法或多极天线,是因为环境因素需要影响通信范围和链路可靠性。主要还包括三种情况:多径衰败效应、天线极化效应、无线RF发射器或接收器移动。

用于天线冗余算法,就是提升天线坐落于一个强劲信号中的可能性。图4中展示了多径衰微效应,假设接收器不一动、发射器移动,上图回应接收器在左侧的天线可以接管到较强的信号,而右边的天线接管将近强劲信号。右图回应发射器再次发生移动,此时接收器的左侧天线接管将近强劲信号,而右侧天线则可以接管到强劲信号。

很似乎,用于多极天线或天线冗余算法,确保有一个天线可以接管到较强的信号,从而保证了链路的可靠性。:og视讯平台。

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