subG频段无线收发芯片分析

fly_pigeon · 发表于 2015-4-17 15:01

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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
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。