【应用】无线SoC芯片在无人机遥控传输上的运用

时间： 2017-06-21 来源：世强作者：东方的风

技术问答

无人机作为最热门的应用领域，已经在消费类（运动、摄影或娱乐）、工业、农业、监控安防、测绘勘察及物流等广泛运用。无人机的飞行距离很大程度取决于无人机于遥控器之间的有效数据通讯距离。远距离遥控一直是无人机设计的一项巨大挑战。

无线传输一般选用2.4G或者SUB-G进行通讯。然而，2.4G传输方案的2.4G波长较短，容易被遮挡，同SUB-G相比，同样的距离需要更大的发射功率。所以，SUB-G作为无人机远程遥控首选方案。

市面上已有多家SUB-G芯片厂家，型号更是不计其数。怎么选择SUB-G品牌呢？使用SUB-G芯片，是否可以再提高传输距离呢？答案是肯定的。

SILICON LABS公司推出的EFR32FG1系列无线SoC芯片具备高性能双频段2.4GHz和Sub-GHz 无线收发器，一个平台满足多种频率的设计需求；最大发射功率20dbm，接收灵敏度-126dbm。更重要的是，EFR32FG1系列芯片支持DSSS调制模式。DSSS即直接序列展频技术，具有抗干扰能力强，抗多路径干扰能力，对其他电台干扰小等特点，同时提高传输距离。此外，EFR32FG1系列芯片拥有天线分集功能，可以自动选择信号的最优的天线来接收数据，保证无人机遥控通信效果最优最可靠。

EFR32FG1采用QFN32（5mm*5mm）和QFN48（7mm*7mm）小封装，外部射频匹配电路只需要少许器件，高集成度满足小尺寸设计并降低BOM成本。

图1：开发板参考原理图

EFR32FG1系列SOC芯片采用Silicon Labs推出的Cortex-M4低功耗内核，最大运行速度为40MHz，且功耗只有63uA/MHz，并集成ADC、DAC、I2C、SPI、UART等丰富的外设资源，满足无人机低功耗、多运用研发。

图2：EFR32FG1芯片结构示意图

EFR32FG1 重要功能特点：
1）低功耗片上系统
• 高性能32位40MHzARMCortex-M4，带有DSP指令和浮点单元，可实现高效的信号处理

• 高达256kB的闪存编程存储器

• 高达32kB的RAM数据存储器

• 2.4GHz和Sub-GHz无线电操作

• 发射功率：
--2.4GHz无线电：最多19.5dBm

--Sub-GHz无线电：最多20dBm

2）低能耗：
• 8.1mARX电流868MHz
• 34.5mATX电流14dBm输出功率868MHz
• 在活动模式（EM0）下，运行功耗仅为63μA/MHz
• 在EM2深度睡眠模式（完整保留RAM，RTCC从LFXO中运行）下，电流为1.4μA
• 0.58μAEM4H休眠模式（128字节RAM保留）
• -94dBm灵敏度@1Mbit/sGFSK（2.4GHz）
• -121.4dBm灵敏度at2.4kbpsGFSK（868MHz）

3）支持多种调制协议：
• 可完全配置整形的2-FSK/4-FSK
• 成形的OQPSK/（G）MSK
• 可配置的DSSS和FEC
• BPSK/DBPSKTX
• OOK/ASK

4）宽工作电压：
• 1.85V至3.8V单电源

Silicon Labs EFR32xG1 无线Gecko参考使用说明详情>>>

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全部评论（1）

小伟 Lv7. 资深专家 2018-08-20

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技术问答发布时间 : 2017-05-10