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subG频段无线收发芯片分析

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发表于 2015-7-13 13:12:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
本人从事民用无线抄表行业2年多,对于业内使用的一些芯片有一些自己的见解,特地发表出来,供大家参考,也希望得到业内人士的指点,大家共同交流,共同进步。
目前市面上比较流行的芯片有TI的1100系列,siliconlab的SI4432,SI4438,SI4463,笙科的A7139,semtech的1276,AXSEM的ax5043等, 我分别讲一下我的看法。

1.TI的CC1100系列比较老了,应该是属于第一代的无线收发芯片,为后来新出的这些无线收发芯片确定了开发方向和改进的方向,虽然已经是过时产品,但是还有一些用户量,毕竟是第一代的,产品很成熟了,该有的bug也都修复了。但是距离这块一直是硬伤,主要是由于他的发射功率不够高,灵敏度相对较低。发射功率好像是TI的软肋,一直都是徘徊在14-16DBm上不去,相比于市面上的其他20dBm的产品略有不足,或许也是跟欧洲那边的标准有关系,对发射功率有限制,所以发射功率相对较低。另外TI的收发芯片接收电流基本是同行业芯片中最高的。后续所出最新的产品CC1300(or CC1130)将这一指标降低到10mA左右。对于一些要求不高的场合,对成本控制较低的,还是可以使用的,毕竟是大公司,产品也用了这么多年了,稳定性上没有问题。


2.siliconlab的4432好像是他们收购另外一个做无线芯片的公司带过来的产品,截止2013年,si4432的性能还是比较优越的,即使到目前为止,除了扩频的方案,si4432依然是fsk调制模式中可选性很强的,相比于其刚出来的时候,各种bug大多已经被用户发现并解决。唯一的问题就是他跟silicon后续推出的芯片4438,4463等软硬件上完全不兼容,如果后续更换芯片会比较麻烦,需要重新开发一遍。SI4438是4463的costdown产品,刚开始官方一直说的性能上没有多大变化,但是经过本人和行业内其他技术人员测试后发现,4438的灵敏度还是要比4463低一些的,后来官方给了一个补丁,打上去之后灵敏度才比较接近4463,。硬件指标测试下来4432,4438,4463差别不大,主要就是灵敏度差别在2dB以内,实际使用的话影响很小。至于silicon后续推出的4438-c和4463-C,宣称的接收电流降低并没有实现,在一些特殊的条件下看平均功耗才可以,跟他前导码的设置有关,详细的可以去咨询silicon的技术支持,我就不做解释了,免得说错了,让大家消化,哈哈!


3.笙科的A7139,刚出来确实惊艳了大家一把,接收电流只有3.8mA,吸引力非常之大,我们也是下了功夫评估的,之后又同行反应其有些小问题,这里写出来供大家参考,如果说的不对还请大家指正。1)电流短时(100us-200us)可达30mA,对电池损伤大,电池钝化后很难拉出这么大电流。(待确认)2)没有硬件复位电路,最新更新的规格书中外面加了一个硬件复位电路,至于没有这个硬件复位电路为产生什么样的麻烦,各位同仁可以自己想想,这里卖个关子,嘿嘿! 3)他的PLL电路的低通滤波器部分在芯片的外部,比较容易受影响。  如果解决了上述的这些问题之后,A7139这款芯片确实是一款优秀的fsk无线收发芯片,接收电流和灵敏度都很低。也希望国产芯片继续努力。


4.semtech的1276系列扩频芯片真的是在短距离无线收发市场掀起了很大的浪潮,不过确实如宣称的一样,距离非常远,起码比fsk要远的多,本人实测装到表内弹簧天线在波特率1.7kbps的情况下可以达到3公里,好的话有时候可以达到5公里,抄收成功率在80%以上。但是这颗芯片的发射电流稍微有点偏大,而且扩频的情况下邻频干扰比较严重,在信道划分和抄表的时候需要处理,不然很容易误唤醒。大家如果在测试的过程中还有发现其他什么bug,欢迎一起交流。


5.axsem的ax5043出来已经有段时间了,但是是近期才在国内开始做推广,起码从灵敏度发面来看确实很不错,缺点就是需要用一颗TCXO,这个让成本上升了不少。接收电流也是除了笙科的7139和semtech的sx1212之外最低的,8mA左右,现在发射功率也从原来的16推到了20dBm,因为国内使用的人很少,所以这方面的使用心得也比较少,如果有人使用的,欢迎将你的使用心得体会分享出来,大家一起学习学习。

1278现在面临一个很大的问题,就是在扩频调制之下,邻频干扰比较大,这样非常容易误唤醒,信道间隔必须设置的比较大,起码大于2M的时候,这种误唤醒状况才会很少发生,这样就会导致在抄表频段里面可用的信道数量减少了,原来的fsk调制模式只需要200-300k的带宽就可以了,这样在470-510频段里面总共才21个信道,如果减去电表占用的471-486频段,可用的信道就会更少。
但是如果信道间隔设置太小的话,误唤醒会导致电池的寿命急剧下降,如果有同行有好的解决方法,还请不吝赐教!


现在的无线芯片大都写的供电范围是1.8-3.6V,但是根据本人实测,发现silicon的芯片大都达不到这个要求,一般在电压低于2.6V的时候,接收和发射就会出问题。但是semtech的芯片基本不存在这个问题,电压降到2V的时候,芯片还可以正常的收发,估计跟他们内部的放大器有关系。

所以semtech的芯片发射电流比silicon的要大很多。大家在使用的时候一定要仔细测试。



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