【经验】如何提高无线芯片SI4438接收灵敏度?

2018-10-31 世强
无线芯片,无线射频芯片,无线收发器,SI4438

Silicon Labs无线芯片SI4438,无线性能好、支持自动包处理功能、功耗低、价格友好,被广泛应用在无线抄表、工业数据采集、智能家居等行业。这其中,无线接收灵敏度是影响无线传输距离的关键因素。那么,如何提高无线芯片SI4438接收灵敏度?本文将从如下三个方面,给你详细解读。

 

一、选择推荐的参考设计方案

射频电路,不同于普通的数字电子或模拟电路,它的实现需要很专业的设计及计算,对于非射频专业工程师,很难实现。介于这种情况,Silicon Labs提供了完整的参考设计,甚至包括PCB布局等详细资料,可参考如下链接内容:

《Si4438 490MHz参考设计 电路图和PCB图(无射频开关版)》


图1 Silicon Labs提供的SI4438参考设计原理图

 

该参考设计是可用于生产的,且无需射频开关,性比价高,但有一点需要指出,无射频开关版的参考设计,会比有射频开关版的或双天线版的灵敏度差约2dBm,如果需要更高灵敏度的,还可选择有射频开关或双天线版的。

 

二、正确设计PCB并选择高质量的射频器件

SI4438无线收发器 PCB设计及射频器件质量,在根本上决定着SI4438接收灵敏度的高低。


1、 PCB设计:

在PCB设计中,要遵循如下原则:

1)射频布线线宽,一般推荐16~20mil的线宽;

2)射频布线与射频地铺铜之间的间隙,一般推荐18~20mil的间隙,但为保证地的完整性,可适当做窄;

3)射频电路部分地要完整,并要多方过孔;

4)在射频电容及电感的布局上,首先要参考silicon labs推荐设计,整体要靠拢,并且要尽量靠近SI4438放置。其中,还要特别注意的是,电感的角度(比如,0°,或90°放置),要严格遵守参考设计。如下资料,对射频电路设计会有帮助:

《Silicon Labs(芯科科技) AN732:Si4438TX匹配应用笔记》


2、 射频器件选择:

为了提高射频接收灵敏度及批量生产时产品接收灵敏度的一致性,极力推荐选择精度高、质量好的电容及电感。


3、 晶体的选择:

射频参考时钟精度,对接收灵敏度影响很大。一般推荐30MHz、10ppm及以下的晶体,稳定性越好,可实现的灵敏度越高。

 

三、恰当地配置射频参数


1、 频偏的选择及接收带宽的选择:

频偏与接收带宽的设置,两者是相互关联的,接收带宽,必须大于2倍的频偏或更多。 在实际无线通信中,宽的接收带宽,会有更大几率带来干扰,从而降低实际灵敏度,而通过设置较低的频偏及接收带宽,可以实现较高的灵敏度,但这对晶体的稳定要求会更高。因此,该参数设置要根据应用需求及选择晶体情况来确定。


2、 中心速率的选择:

根据无线通信的特性,低的空中无线传输速率,可以获得更好的接收灵敏度,如下图2,可以看出,速率越低,无线接收灵敏度就越高。

图2 无线芯片SI4438接收灵敏度指标

 

综上述,当做到了上述3个主要事项后,一般情况下,无线芯片SI4438的灵敏度与规格书标明的灵敏度指标不会有大的差距,但如果还想提高,还可再进行射频电路匹配,匹配后,灵敏度可以再提高。

 

为服务客户顺利开发测试无线射频性能,世强提供了免费的射频测试平台,VIP客户可以直接在线提出申请,相关测试信息如下:

https://www.sekorm.com/doing/special/48008516.html

另,对无线射频芯片SI4438接收灵敏度测试方法,可参看如下链接:

《AN504:SUB-G无线通信模块——接收灵敏度测试》

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  • WallE Lv7. 资深专家 2018-10-31
    提高灵敏度
  • duanmaxie Lv8. 研究员 2018-10-31
    学习了
  • 黑云 Lv6. 高级专家 2018-10-31
    很好
  • 聆听者 Lv6. 高级专家 2018-10-31
    很不错的设计
  • 哥的八盒猜想 Lv6. 高级专家 2018-10-31
    PCB除了线宽、与地的距离,是不是还需要考虑阻抗因素呢,好像没说~
没有更多评论了

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