【应用】低成本Sub-GHz 无线收发器Si4438助力故障指示器进行校时和故障报警

时间： 2018-11-26 来源：世强

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SILICON LABS的Sub-1GHz无线收发器Si4438-C2A，是以前SI4432的加强版，在以前有穿墙王的封号，可见其射频性能是十分优秀的。也是Silicon Labs为满足中国的抄表、频率使用规范出的低成本无线收发芯片。

性能具体到指标优势：

发射功率：+20dbm，相当于100mW，实际的发射功率在3.3V时能够达到22dbm。

接收灵敏度：在40kbps，20KHz的频偏条件下有-109dbm的接收灵敏度。

这两个指标，在传输距离上面，如果使用-5db增益的单极子天线，也就是没有大片GND的弹簧天线，在正常使用环境中，传输距离大概是590米。

故障指示器现在都会使用Sub-1GHz的无线手段进行校时、故障报警。其中主要的工作在校时部分，根据国家规定，故障指示器的精度要在100us，针对这个要求有不同厂家采用不同方式，主要无非两种：

1、快速的收发校时数据包，见过最频繁的是40ms一次，这就要求无线收发芯片要保持在Active状态，这对接收电流有比较高的要求，Si4438在100kbps的，前导8字节的的情况下，接收电流为5.33mA，在1.2kbps的速率下，接收电流为3.83mA，功耗相对来说处于中等。

2、1s钟一次的校时，此时可以使SI4438处于LDC模式，这个模式下，平均的接收电流可以在μA级，如果按照1s钟唤醒一次，995ms睡眠、5ms接收，此时的平均功耗可以降低至14μA，对国家日益对功耗进行缩紧的现状，这个模式后面将会作为主流。而Si4438的这种独特的LDC模式和功耗，将会为故障指示器的功耗做出贡献。

另外，比较高的发射功率，可以减少无线中的丢包率，减少因为丢包的误差造成的时间不准问题。

此外，对于故障指示器的另外一个挑战是要过检，此时会一堆，至少20套要放在一起测试，会产生两种影响：

1、无线载波冲突；

2、三阶交调干扰。

对于无线载波冲突，Si4438的解决方案自动跳频、信道空闲检测机制，可以一定程度上缓解这个问题。但对于交调干扰，只能说在同类型的不同厂家的芯片放到一起比较，干扰仍然存在，但是Si4438相对会好一些，这也是一个比较难以解决的问题。

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