Si4463EZRadioPRO：智能電網(wǎng)應(yīng)用參考設(shè)計(jì)

Silicon Labs公司的Si446x系列是高性能低電流的119MHz~1050MHz收發(fā)器，是EZRadioPRO系列中一員，包括完整的發(fā)送器和接收器。靈敏度為-126dBm,Si4464的工作頻率119MHz~960MHz,最大輸出功率+20dBm，PA支持+27dBm或+30dBm，采用(G)FSK，4(G)FSK，(G)MSK,OOK和ASK調(diào)制，數(shù)據(jù)速率從表面上100bps~1Mbps,工作電壓1.8V~3.6V，關(guān)斷電流30nA，待機(jī)電流50nA。主要用在智能電表(802.15.4g MBus)、遙控、家庭安全和告警、車(chē)庫(kù)和大門(mén)開(kāi)啟、遙測(cè)、家庭自動(dòng)化、傳感器網(wǎng)絡(luò)、健康監(jiān)視等。

Silicon Labs的Si446x是一款高性能，低電流的收發(fā)器，覆蓋了從119MHz~1050MHz的sub-GHz頻段。該收發(fā)器是EZRadioPRO系列產(chǎn)品的一部分，其中包括完整的發(fā)射器，接收器和收發(fā)器系列，覆蓋廣泛的應(yīng)用范圍。所有部件具有出色的靈敏度（為-126dBm），同時(shí)實(shí)現(xiàn)了較低的工作和待機(jī)電耗。

Si4464提供整個(gè)sub-GHz頻段，從119MHz~960MHz的連續(xù)頻率范圍，并具有非常精細(xì)的頻率分辨率。Si4463具有窄帶和特許頻段應(yīng)用的較佳相位噪聲，具有阻塞和選擇性能，例如，F(xiàn)CC Part90和169MHz的無(wú)線(xiàn)MBus。還具有12.5kHz信道間隔的60dB的鄰道選擇性，確保了在惡劣的RF條件下的可靠的操作，這對(duì)于窄帶操作是特別重要的。i4464/63提供了卓越的輸出功率(最高為+20dBm)和出色的TX的效率。

其高輸出功率和靈敏度，及在業(yè)界領(lǐng)先的146分貝鏈路，擴(kuò)展了通信鏈路的范圍和可靠性。Si4460主動(dòng)模式TX（在+11dBm時(shí)）電流消耗為18mA，RX電流為10mA，并具有極低的待機(jī)電流和快速喚醒時(shí)間，確保了在苛刻的應(yīng)用程序中更長(zhǎng)的電池壽命。Si4464/63可實(shí)現(xiàn)高達(dá)+27dBm的輸出功率，并具有低成本的外部FET內(nèi)置斜坡控制。該器件與全球各地的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)兼容：FCC，ETSI和ARIB。所有器件都被設(shè)計(jì)成符合802.15.4g和WMBus智能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。


圖1 Si446x系列方框圖

圖2 Si4463單天線(xiàn)和RF開(kāi)關(guān)應(yīng)用電路圖

Si446x主要特性

?頻率范圍為119 MHz ~105 MHz

?接收靈敏度-126dBm

?調(diào)制

– (G)FSK，4(G)FSK，(G)MSK

– OOK和ASK

?最大輸出功率

圖3 4463-TCE30E915R-EK電路圖

– +20dBm（Si4464/63）

– +20dBm的（Si4464/63）

– +16dBm（Si4461）

– +16dBm（Si4461）

– +13dBm（Si4460）

– +13dBm的（Si4460）

? PA支持+27或+30dBm

?有功功耗低

–10mA/13mA RX

–在+10dBm（Si4460）TX18mA

?超低電流掉電模式

– 30NA關(guān)機(jī)，50nA的待機(jī)

?數(shù)據(jù)傳輸速率=100個(gè)基點(diǎn)至1Mbps

?快速喚醒和跳時(shí)間

?電源為1.8V~3.6V

?具有較好的選擇性

? 60 dB相鄰?fù)ǖ?BR>
?在1MHz時(shí)，75dB

?天線(xiàn)分集和T/R開(kāi)關(guān)控制

?高度可配置的數(shù)據(jù)包處理

?TX和RX 64B的FIFO

?自動(dòng)頻率控制（AFC）

?自動(dòng)增益控制（AGC）

?低BOM

?電池低電壓檢測(cè)

?溫度傳感器

? 20引腳QFN封裝

?符合IEEE802.15.4g

? FCC 90 Mask D，F(xiàn)CC15.247，15.231，15.249，ARIB T-108，T-96等

? ETSI I類(lèi)運(yùn)行SAW

Si446x應(yīng)用

?智能計(jì)量（802.15.4g及MBus）

?遠(yuǎn)程控制

?家庭安全和報(bào)警

?遙測(cè)

?車(chē)庫(kù)門(mén)開(kāi)啟器

?遠(yuǎn)程無(wú)鑰匙進(jìn)入

?自動(dòng)化

?工業(yè)控制

?傳感器網(wǎng)絡(luò)

?健康顯示器

?電子貨架標(biāo)簽

4463-TCE30E915R-EK參考設(shè)計(jì)

Silicon Labs和RFMD合作共同生產(chǎn)的這一參考設(shè)計(jì)，具有Silicon Labs的EZRadioPRO Si4464/63GHz，ISM頻段無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器的特性和RFMD RF6569前端模塊（FEM）的特性，并對(duì)智能電網(wǎng)自動(dòng)抄表（AMR）應(yīng)用程序進(jìn)行了優(yōu)化，高效地提高了輸出功率（+30dBm）。


圖4 4463-TCE30E915R-EK PCB元件布局圖

4463-TCE30E915R-EK RF測(cè)試卡具有EZRadioPRO Si4463收發(fā)器的特性，工作率為915MHz，并采用了RFMD RF6569 FEM，其中包括一個(gè)集成的PA，Tx諧波濾波器，SPDT開(kāi)關(guān)和RX平衡——不平衡轉(zhuǎn)換器。

根據(jù)此參考設(shè)計(jì)，客戶(hù)可以成功地運(yùn)行在868MHz或902MHz~928MHz ISM頻段，基于EZRadioPRO Si4464和Si4463收發(fā)器以及RFMD RF6569 FEM的設(shè)計(jì)。