硅工藝單芯片射頻發(fā)射器大幅降低無線鏈路的成本和復(fù)雜度

Sub-GHz（即頻率為1GHz以下，27MHz~960 MHz）是無線通信的重要領(lǐng)域之一，應(yīng)用涵蓋消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)，和醫(yī)療等，如：TV/STB/VCR/DVD/音頻設(shè)備遙控器、高端無線玩具、車庫(kù)門 遙控開關(guān)、照明控制、門遙控開關(guān)、無線POS機(jī)、無線健康監(jiān)測(cè)器、穿戴式監(jiān)控設(shè)備等，應(yīng)用非常廣泛。

高性能模擬與混合信號(hào)IC廠商Silicon Laboratories（芯科實(shí)驗(yàn)室有限公司）近日發(fā)布EZRadio無線IC解決方案Si4010，該方案可大幅降低各種用在消費(fèi)類、工業(yè)控制和自動(dòng)化系統(tǒng)中單向無線鏈路的成本和復(fù)雜度。

遙控方案的挑戰(zhàn)與產(chǎn)品特征

全新的Si4010系統(tǒng)單芯片射頻發(fā)射器（下圖）能讓開發(fā)人員最佳化遙控門鎖、車庫(kù)門開啟器、遙控器、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)和安防裝置的設(shè)計(jì)，以最低的系統(tǒng)成本達(dá)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(zhàn)一般表現(xiàn)為對(duì)更高成本效益的要求、傳輸距離、電池壽命、PCB面積等。傳統(tǒng)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(diào)制模式。除了性能不穩(wěn)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(hào)無線產(chǎn)品線高級(jí)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(gòu)成完整的無線遙控器。 Si4010采用專利高可靠性的無晶體振蕩器架構(gòu)，無需外部時(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(nèi)為±150 ppm，在工業(yè)溫度范圍內(nèi)則可達(dá)±250 ppm，它的精確度比傳統(tǒng)的（SAW）發(fā)射器高出兩倍，且無需使用外部晶體振蕩器；價(jià)格節(jié)省0.77美元。當(dāng)然Si4010最突出的技術(shù)還是自動(dòng)天線調(diào) 諧，該功能可最大化發(fā)射距離，提供穩(wěn)定的輸出功率，有效減少對(duì)遙控器的不利影響，并提高生產(chǎn)效率。

天線自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)

天線自動(dòng)調(diào)諧功能基于Silicon Labs的專利技術(shù)，是Si4010的最大特色之一；它配備一個(gè)反饋回路，可以探測(cè)到放大器的 最佳輸出功率。Lawrence Der表示，天線自動(dòng)調(diào)諧功能可有效降低功耗且不會(huì)造成抖動(dòng)（Jitter）。他說，它的調(diào)諧功能主要有兩個(gè)，一是保證穩(wěn)定的電力供應(yīng)，這是一個(gè)比較新的 應(yīng)用；二是調(diào)諧回饋頻率的功能，監(jiān)控電壓，保證達(dá)到最佳輸出電量，另外它沒有延遲的問題，因?yàn)榉答伔浅？?，可以調(diào)節(jié)電流的大小。與電子元器件的運(yùn)轉(zhuǎn)相比， 人體的動(dòng)作是非常慢的，就不會(huì)造成延遲的問題。另外，它的能耗較低，MCU在硬件和軟件兩方面來實(shí)現(xiàn)功能。