世强Silicon labs射频收发器助力无线抄表从模块到终端的“穿越”

这是要"穿越"的节奏吗？在无线抄表领域，Silicon Labs（芯科实验室）的射频收发器Si4432由于其具有极高的接收灵敏度和业界领先的的输出功率，素有"穿墙王"之称。今天，Si4432的升级版本——Si4438又将助力无线抄表业者从芯片——（模块）——终端的"穿越"！对此，您也许会感到迷惑，不过，这只是一个开始，迷雾即将揭开！

Si4438专为中国智能电表量身定制

中国正加速电网升级以实现更加"绿色"的智能电网，其中用于居民和企业的智能电表是电网改造的关键所在。据Pike Research咨询公司的最新报告显示，中国智能电表的安装数量将从2012年的1.39亿台增长到2020年的3.77亿台。智能电表在中国电表市场的占有量将于2020年之前达到74%。如此广阔的市场空间促使Silicon Labs专门针对中国智能电表市场量身定制了Si4438。

虽然Silicon Labs 并不是第一家进入中国智能电表市场的厂商，但是其凭借Si4432的高性价比，在无线抄表领域占据了三分之一的市场份额，被冠以"穿墙王"的美誉。而在刚刚过去的2013年度EDN China创新奖评选活动中，Silicon Labs于今年3月份专门针对中国智能电表市场推出的Si4432的升级版本Si4438 EZRadioPRO无线收发器又荣获网络类最佳产品奖。

"EDNChina创新奖彰显了Si4438在市场上的成功，这说明了其广受中国工程师的肯定。之所以说Si4438收发器是为中国智能电表市场量身定制，是因为其专为425-525MHz ISM频段设计，符合严格的中国智能电表470-510MHz频段操作监管要求。"来自Silicon Labs授权代理商世强的产品经理陈建华指出。

定制带来的一个最显著的好处就是降低了成本，同时其相对于Si4432，Si4438性能上也有所提升。下图1比较了Si4432和Si4438。

图1. si4432 VS. Si4438

由上图可以看出，在几个重要特性上，Si4438相比Si4432都有所提升。最大传输速率由256kbps上升到500kbps；待机电流由450nA降低到50nA；接收灵敏度由-121dBm（1.2kbps）提高到-124dBm（500bps）。所以，如果您正在研究新的设计或是要降低无线抄表模块的成本，Si4438无疑是不二之选。

极佳的距离和性能优势

"客户在选择产品时最关心的性能参数是接收灵敏度，输出功率，功耗和传输距离，从下图2可以看出，和同类竞争产品相比，Si4438在上述这些性能指标方面都更胜一筹。"陈建华表示。

图2. 极佳的距离和性能优势

利用高效的片上功率放大器(PA)，Si4438 IC通过提供+20dBm输出功率、-124dBm灵敏度、114dB链路预算和58dB临近通道抑制等规格特性，可为智能电表延长传输距离并提供可靠的通信链路。同时，内置的分集式天线和跳频支持可进一步扩展传输距离、增强无线性能。由于分集式天线紧密集成到Si4438收发器，因此可以提高系统链路预算8~10dB，即使在恶劣的环境条件下也可以有效延长传输距离。

"我们无法给出具体的传输距离，因为它往往受到环境的影响，在楼宇林立等多障碍物环境下与空旷环境下的传输距离会不一样。但是可以这么算，系统链路预算每提高6dB，传输的距离就能远一倍。我们产品的系统链路比市场同类产品多出不止6个dB，可想而知我们产品的传输距离能延伸多少。"陈建华指出。

最低功耗和物料（BOM）成本

功耗和成本始终是无线产品所要重点解决的问题。Si4438无线收发器是专为中国智能电表市场设计，其高性能、超低功耗和高集成度的特性能延长无线传输距离和电池寿命，同时降低智能电表30%的物料成本，是针对中国智能电表市场的最具能效的sub-GHz无线解决方案。

图3. 最低功耗和物料（BOM）成本

上图3所示，Si4438无线收发器具有50nA休眠/待机电流，比中国市场上同类收发器产品低40倍。在50nA休眠模式，Si4438收发器可以在短短的450µs时间内转换到接收（RX）或发送（TX）模式。处于工作模式时，其TX电流消耗在20dBm为75mA，RX电流消耗为14mA，加上超低待机电流和快速唤醒时间，使功耗敏感型无线应用的电池寿命最大化。在相同的产品运行周期中，可减少电池更换次数和/或电池尺寸。

由于Si4438收发器具有高性能和高集成度，因此无需为无线应用添加片外功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)或表面声波(SAW)滤波器等器件，从而大大降低BOM成本(与市场同类解决方案相比可减少30%)。

片上PA可用于补偿低成本天线性能，而其他产品则需要更大、成本更高的片外PA以获得同等性能。集成的温度传感器、上电复位电路和GPIO进一步降低了系统成本和电路板尺寸。因为集成了FIFO、包处理器等技术帮助卸载主MCU任务，所以Si4438可与低成本MCU、晶振和少量被动组件组合构建出具有