硅工藝單芯片射頻發(fā)射器大幅降低無(wú)線(xiàn)鏈路的成本和復雜度

Sub-GHz（即頻率為1GHz以下，27MHz~960 MHz）是無(wú)線(xiàn)通信的重要領(lǐng)域之一，應用涵蓋消費電子、汽車(chē)、工業(yè)，和醫療等，如：TV/STB/VCR/DVD/音頻設備遙控器、高端無(wú)線(xiàn)玩具、車(chē)庫門(mén) 遙控開(kāi)關(guān)、照明控制、門(mén)遙控開(kāi)關(guān)、無(wú)線(xiàn)POS機、無(wú)線(xiàn)健康監測器、穿戴式監控設備等，應用非常廣泛。

高性能模擬與混合信號IC廠(chǎng)商Silicon Laboratories（芯科實(shí)驗室有限公司）近日發(fā)布EZRadio無(wú)線(xiàn)IC解決方案Si4010，該方案可大幅降低各種用在消費類(lèi)、工業(yè)控制和自動(dòng)化系統中單向無(wú)線(xiàn)鏈路的成本和復雜度。

遙控方案的挑戰與產(chǎn)品特征

全新的Si4010系統單芯片射頻發(fā)射器（下圖）能讓開(kāi)發(fā)人員最佳化遙控門(mén)鎖、車(chē)庫門(mén)開(kāi)啟器、遙控器、樓宇自動(dòng)化系統和安防裝置的設計，以最低的系統成本達到最高的性能，同時(shí)還能確保完整的單向鏈路。

“遙控方案的挑戰一般表現為對更高成本效益的要求、傳輸距離、電池壽命、PCB面積等。傳統的基于SAW（表面聲波）的發(fā)射器為多分立器件，僅支持單一頻 率和單一OOK調制模式。除了性能不穩定，靈敏度受器件性能影響，產(chǎn)品生產(chǎn)效率也較低，”Silicon Laboratories公司嵌入式混 合信號無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品線(xiàn)高級產(chǎn)品經(jīng)理Yijing Lawrence Der博士指出，Si4010射頻發(fā)射器為單芯片遙控IC，僅需一個(gè)外部旁路電容、一塊印制電路板、電池和一個(gè)帶按鍵的外殼便能構成完整的無(wú)線(xiàn)遙控器。 Si4010采用專(zhuān)利高可靠性的無(wú)晶體振蕩器架構，無(wú)需外部時(shí)鐘源，也不受沖擊和震動(dòng)影響。其載波頻率精確度在商業(yè)溫度范圍內為±150 ppm，在工業(yè)溫度范圍內則可達±250 ppm，它的精確度比傳統的（SAW）發(fā)射器高出兩倍，且無(wú)需使用外部晶體振蕩器；價(jià)格節省0.77美元。當然Si4010最突出的技術(shù)還是自動(dòng)天線(xiàn)調 諧，該功能可最大化發(fā)射距離，提供穩定的輸出功率，有效減少對遙控器的不利影響，并提高生產(chǎn)效率。

天線(xiàn)自動(dòng)調節技術(shù)

天線(xiàn)自動(dòng)調諧功能基于Silicon Labs的專(zhuān)利技術(shù)，是Si4010的最大特色之一；它配備一個(gè)反饋回路，可以探測到放大器的 最佳輸出功率。Lawrence Der表示，天線(xiàn)自動(dòng)調諧功能可有效降低功耗且不會(huì )造成抖動(dòng)（Jitter）。他說(shuō)，它的調諧功能主要有兩個(gè)，一是保證穩定的電力供應，這是一個(gè)比較新的 應用；二是調諧回饋頻率的功能，監控電壓，保證達到最佳輸出電量，另外它沒(méi)有延遲的問(wèn)題，因為反饋非?？?，可以調節電流的大小。與電子元器件的運轉相比， 人體的動(dòng)作是非常慢的，就不會(huì )造成延遲的問(wèn)題。另外，它的能耗較低，MCU在硬件和軟件兩方面來(lái)實(shí)現功能。