中国频段参考设计篇

好，欢迎回来！ 我是张欣伟。谢谢大家继续观看这个CC1310的硬件设计和射频设计方面的一些相关话题。 上面两个章节呢，我们介绍了这个原理图和PCB以及测试方面的一些相关知识。 这个章节呢，我们来介绍一下我们专门为中国频段定制的一些这个知识。 首先，我们来看一下这个何为中国频段哈？ 我们知道对于这个无线电频段来说，有一个叫ISM频段。 ISM频段就是这个工业医疗相关的一些频段哈， 它是在全球范围内来说呢，是各个国家都有自己的频段。 在这个频段之内呢，你可以免申请这个牌照， 可以直接使用相关的频段。 比如说呢，在欧洲它最流行的是868。 我们一说868，这一般是欧洲频段。 然后915呢，就是美国频段嘛。 对于中国频段来说的话呢，我们一般是这么说， 在我们的规范里面Released的是470、510以及779。 但是779，在我的客户里面，我们会看到得非常非常的少哈，应用。 主要的还是如果表累计量方面的是470到510这样的设计， 然后另外呢，就做433产品的也非常非常多。 所以通常来讲呢，我们会把400多兆， 就是433和470-510这样的一些设计呢，我们叫China Band。 另外一个频段呢，就非常非常通用， 在全球范围内来说，就是2.4G。 2.4G的话，是这个非常通用的一个频段， 所以你会见到很多2.4G的适用型的产品 以及WiFi、蓝牙、ZigBee、6LoWPAN、RF4CE这些东西，都是运行在2.4G上面的。 好，我们来看一下CC1310对于433频段的和470-510频段的一些支持的参考设计。 首先，我们看看哈，就是 在deyisupport上，我也做了一个帖子，有一些Summary。 这里面，我给大家说一下哈。 第一呢，就是我们有一个标准的400兆的参考设计， 就是它支持的频段是430到510这样的一个参考设计。 最大输出功率的是14dBm，然后如果... 它有个boost mode，就是把vdd、dBm往上提一点的话， 它可以支持到15个dBm。 但这个时候呢，它的接收电流也会稍微多一点哈。 但是对于那种发射和接收不是很频繁的设计来说， 我是建议大家给它设成15个dBm， 这样的话，它的链路预算会大一个dB。 所有的性能指标呢，就是它的性能指标，就是 也有很多客户也问我，有没有测试报告呀， 其实我们就是把这个板子的测试的结果放到规格书里面。 它做了很多很多的那种归一化的测试， 最后把这个结果Typical的这些值呢，会放到规格书里面， 所以大家如果要看这块板子性能，就到规格书里面去看就好了。 它的相关那些设计呢，也可以到网上都能检索到。 另外呢，就是针对于有些客户需要一些高功率的这种发射， 因为毕竟在整个环境当中呢，它的这个环境干扰啊等等也比较恶劣， 然后包括小无线呢，大多数客户也有这种长距离通讯的需求， 所以呢，我们也在这个433和470-510频段上面呢， 也是加了一个射频前端，来支持这个20dBm的发射功率。 为什么是20dBm呢？ 因为中国在我们的规范里面写的是，要求的总辐射功率的是17dBm。 这样的话，就是说，大多数厂家都会给它设计到20dBm， 预留出3个dB呢，是给这个天线的效率去损耗的， 所以呢，就是一般把传导发射功率呢，都会做得稍微高一些。 这是它的一个概念。 相关的设计呢，我们一共提供了两套哈。 就是其实是有好多套啦，但是总的来说是两套。 一个是集成的，我们用的参考设计里面是Skyworks的一个设备前端的FEM。 然后，它相关的参考设计和 App Note呢，都是，就是应用笔记， 都在网上可以下载得到。这些相关链接。 另外呢，我们也提供了一个这种离散PA的参考设计，470到510频段的， 大家拿这个参考设计呢，就是相当于说，就更灵活一点， 包括我有第三方呢，也帮我们设计了一些33dBm，就是那种2瓦的发射。 在一些这些特殊的这种应用场合呢，都可以使用得到。 然后呢，就是最后，TI的官方还会再推出一个 这样的参考设计，就是2.4G和433频段的参考设计， 这个呢，就是很快也会Release到网上。 好，我们来看一下哈，就是这种离散PA的方案。 它一共呢 它用的是 这个单端的，就是... 嗯，发射和接收分别用的是RF_P和RF_N。 把RF_P设为接收端，RF_N设为发射端， 然后，Internal Bias，也就是说，这个Bias管脚呢，就悬空了， 我们设备前端呢，是用了一个开关来切换、发射和接收。 接收端的是没有[inaudible]的，它直接从天线端呢，就送到了芯片里面。 然后发射端呢，是经过了一个FAT管。 这个FAT管呢，嗯，是Renesas的一个FAT管。 经过一些这个匹配和这个滤波电路之后呢， 就是再经过开关送到天线端哈。 这些滤波电路呢，它主要的功能也都是 为了一些谐波啊，包括一些高刺的这种Spurs，把这些信号都滤掉。 具体的一些作用和这个参考值呢，大家可以参考这个App Note。 App Note里面都有详细的说明 这些电路都是哪些功能，它是做什么用处的。 然后，我们来说一下这个接收啊，接收机灵敏度， 因为呢，就是前面在原理图介绍的时候也给大家介绍过。 对于这种单端输入来说呢，它的灵敏度呢， 就要比差分来说呢，要恶化一些。 另外呢，这个开关也会有一些衍射声Allowance哈， 所以这块儿吧， 最后我们在接收机灵敏度方面得到的是-105dBm， 在50 kbps的情况下。 大家看哈，就是说这个链路预算，虽然说差不多， 但是要在一个真正有干扰的环境之下呢， 就是你很难是测到这个接收机灵敏度等级的信号强度。 所以大多数时候呢，就增加发射功率呢， 对于这种拉锯测试来说，来得更具有意义。 好，这个是一种离散方案的设计。 为了简化这个设计呢，TI也和这个Skyworks一起合作呢 做了这么一套 我们叫集成的 这种很紧凑的参考设计。 它的尺寸呢，要远远小于这种，而且设计难度也要低一些。 这么一个FAM，这个FAM的内部也是有 PA，加上一个开关 它也是没有RNA的哈， 所以见到在接收灵敏度， 会比这种没有FAM的会更好。 但是在这个设计里面呢， 我们用到的是External Bias， 这样的话，可以让我们的接收机灵敏度会更好一些。 这个我们实际测试呢，是106.5，平均， 有一些板子可以达到-107点几，这个样子哈。 然后，发射功率呢， 也是20个dBm。 相对来说，它在带外抑制方面呢， 也要比离散方案要好调一些。 所以，我们现在比较主推这一套方案。 好，我们来看一下它的PCB的整个一个布局哈。 左边这个呢，就是集成的方案。 我们可以看到component非常少， 如果你follow[Inaudible]的话，它的成功率非常非常高哈。 右边这个呢，就是离散方案。 可以看到，就是它这个电路呢， 比较复杂，然后也比较难调一点。 所以呢，就是建议大家，不管用哪套方案也好， 还是那句话哈，尽量呢，就是Copy我们的参考设计， 特别这个离散方案这一套。 它对于这个电长度来说的话， 还是有一些要求的。 尽量follow这个长度， 这样的话，你的项目的这个风险也会小一些。 好，这就是关于China Band的一些硬件 和射频方面的一些参考设计的支持。