CC1120 Sub1G 开发套件动手实践-连续发送模式练习

大家好

我是德州仪器的系统应用工程师贺鹏

TI Sub-1GHz Performance Line

TI Sub-1GHz Performance Line

Vchip CC1120 Kit Hands-on 的培训

今天我这个章节呢我们将着重给大家介绍

Continuous Tx 这个模式

和相应的一些动手练习

在这个练习的当中

我们需要用到的首先是 CC1120 这个 DK 板

它是由 Vchip 芯微科技

跟 TI 合作开发的

这板子非常的小巧

可以直接通过 USB 呢接到电脑上

然后用一个 pc 端的控制软件

smartRF studio 去进行控制

那这个软件可以在 TI 的网站上免费下载

那么在下面这个界面呢就给出了

你把开发板连到了 smartRF studio 上面

然后选择

在里面呢选择这个 Continuous Tx 模式

需要设置一下中心的频点

另外呢选择这个 unmodulated

就是没有调制的载波

那么另外把这个板子发射出的信号

要连接到那个频谱仪上面

那么在连之前呢需要做一些小小的改动

首先就是把这个这板子上的 R4

这个零欧姆的电阻把它去掉

同时呢把 R5 这个零欧姆的电阻焊在上面

这样射频信号呢就就从芯片出来

然后发射到这个接头

这个地方

那么同时把我们那个

Vchip 的开发套件里面的 SMA 头

焊接在 P4 这个 PCB 上面

那么这焊好之后呢

就可以把板子连接到频谱仪了

当然你需要一个射频的连接的 cable

注意在选择的时候呢需要选择一个高频线

要确保它能够支持到

支持到几个的

大概比如说 2GHz 的

那么在 Continuous Tx 这个模式下面

我们可以有哪些内容需要我们去了解呢

主要有以下的一些概念

Tx Power 发送功率

Frequency Error 频率偏差

Harmonics 谐波

Spurious/Stray Emission 杂散发射

这两个都是为了符合相应的规范要求

那最后我们再稍微分享一点

中国的规范的要求

对于一些射频发送那个收发器的一些限制

发送功率

那么只要我们在 smartRF Studio 里边呢

把这个发送的模式设好

我们就可以在设备上

可以看到这个发送的功率

那么我在这儿再讲解一下

在 smartRF Studio 里边

把我们的开发板用 USB 连接到电脑之后

它能够自动识别 CC1120

把它双击点开之后就得到这个界面

得到这个这个界面之后

注意要选在这个 Continuous Tx

这个模式

那么同时这点在 unmodulated 上面

另外设置一下

只需要设置一下

carrier 就是这个载波频率

那么其他这些设置呢对于载波来说呢

都是没有没有用的

那么这样就可以

你选择 start 就可以发送一个单载波了

这个地方我这界面呢

是因为没有连上一个板子

所以这是白色的

你连上之后呢它就会呈现有效

按 start 就可以发送了

那么在连接到频谱仪之后呢

有些细节需要大家注意

主要就是频谱仪的设置

那设置首先比较直观的

就是需要设计一个中心频率

这是我们的中心频率设置在 434 兆赫兹

那频宽宽度呢设置到 200kHz

那频宽宽度呢设置到 200kHz

由于 CC1120 是一个窄带的催化器

所以 200kHz 是远远足够了

那么另外一个关键设置呢

就是这个 RBW

在频谱仪上是显示在这个位置

那这时候我们设的是 10kHz

那么 RBW 呢它实际上是频谱仪里面的中频

IF 它的里面的一个滤波器

IF Filter Bandwidth

它表征的意思呢

就是主要是从一个分辨率

分辨率的问题

假如我们有有两个尖峰的信号

接入到这个频谱仪当中

在选取设置不同的 RBW 宽度的时候

你会得到不同的测量效果

所以只有当 RBW 比较小的时候

其实是要小于它们俩距离的一半的时候

才能够比较清晰地分辨出这两个

这两个很接近的信号

再通过这个频谱仪的测量

我们可以测量那个

CC1120 的这个最大发射功率

我们在 470 兆赫兹那测出来

它的最大发射功率呢是 15dBm 左右

如果加上一个射频前端 CC1190

它的最大发送功率呢可以达到 22dBm

这也是在 470 兆赫兹来进行测量的

因为中国有一个计量的应用频段

因为中国有一个计量的应用频段

是 470 兆到 510 兆

那么 CC1120 呢

可以支持 470 到 480 这个十兆的带宽

作为窄带芯片的这个十兆带宽是完全足够用了

接下来我们再给大家

分享一下这个谐波的测量

那么当我在频谱仪上呢把那个带宽设的足够大

你看我现在设的带宽是从

直流到 1.6G 那么基频呢

我是设置在基本上是 470 兆

那么它的二次谐波呢就能够看到

在 940 兆左右

那就是三次三次谐波

那么谐波什么是个什么概念

为什么会有谐波呢

右边这个图就说明了为什么会有谐波

因为你在一个波产生的环境

适合产生的震荡环境当中

如果一个基频它满足一个相应的边界条件

相应的边界条件产生这个这个基频

那么它的二次三次甚至是更高次

它也是符合这个边界条件的

那么在射频当中

射频微波当中

那个震荡器它也是同样的道理

所以呢在射频系统当中都会存在谐波

谐波的衡量呢它是一个相对的概念

比如说你有个基频是 11dBm

它的二次谐波是 -33dBm

那么这个二次谐波大小呢

是跟你的基频相关的

实际上是成比例增加的

比较一个直观的一个更清楚的衡量方法

是直接用谐波减去基频的

这个信号的大小

那么得出来的信号呢

比如说 -33 减去 11

那得到 44

它的单位呢是 dBc c代表 carrier

也就是说这个谐波相对于这个

carrier 的信号强度来说是多少

那么同样三次谐波呢

是用 -47 减去 11

那得到 58

dBc 就是三次谐波

所以在大家看到一个

就是做谐波测量的时候

要注意知道基频

它的本身的那个发送功率是多大

那么一般来说

对于规范测试来说

都要求在最大发射功率的时候

去测量这些谐波

那我们 CC1120

它的谐波以及杂散的一个性能

那在下面这个表当中能够列出

那在下面这个表当中能够列出

那个杂散发送呢

就是 spurious emission

是指在我们谐波之外的

我们在谐波之外的那些带外的那个频段

以及其它的一些不想要的

就是我们并不想并不需要的一些辐射发送

那他们两个都可以叫做 unwanted emission

CC1120 spurious emission

杂散是小于 -60dBm

那在不同的频点

它的二次和三次谐波在这儿已经列出来了

那么在大家可以看到在 915 兆赫兹的时候

它单位有一些变化

这个是微伏每米

它是一个电场的一个强度

那么可以因为在天线暗室当中辐射测量

它可以测

单位可以是这个以电场强度来表示

也可以转化为

这个单位可以转化为 dBm

那么大家需要说明的一点呢

就是这些参数呢

都是有都是用 radiated measurements

也就是说辐射测量来进行的

这个辐射测量需要在天线

或者又叫做电波暗室当中进行

那么这都是跟那个相应的规范

比如说像 FCC

还有那个欧洲的这个 ETSI

它的规范相配合符合的

因为是一个辐射测量嘛

所以这些测量参数呢

其实是跟天线的一些性能相关

比如说天线的增益和它的带宽

那么这就大家会可能会有问题

因为绝大多数的公司

或者是实验室

都不会有这个天线暗室这个条件

那么我们一般来说

还是会用 conductive

就是用 cable 连接的方式

来评估一个产品

是否在谐波这上面呢符合要求

那么一个很好的办法就是

那么一个很好的办法就是

你用你自己的板子进行测量

同时跟用跟 TI 的这个评估板来进行对比

一般来说

如果 conductive 测试

都能够符合规范的要求的话

加上天线之后

一般都没有问题

因为你上天线呢

一般都是这种全向天线

不是那种方向性很强

gain 很大的那种天线

大家好

我是德州仪器的系统应用工程师贺鹏

TI Sub-1GHz Performance Line

TI Sub-1GHz Performance Line

Vchip CC1120 Kit Hands-on 的培训

今天我这个章节呢我们将着重给大家介绍

Continuous Tx 这个模式

和相应的一些动手练习

在这个练习的当中

我们需要用到的首先是 CC1120 这个 DK 板

它是由 Vchip 芯微科技

跟 TI 合作开发的

这板子非常的小巧

可以直接通过 USB 呢接到电脑上

然后用一个 pc 端的控制软件

smartRF studio 去进行控制

那这个软件可以在 TI 的网站上免费下载

那么在下面这个界面呢就给出了

你把开发板连到了 smartRF studio 上面

然后选择

在里面呢选择这个 Continuous Tx 模式

需要设置一下中心的频点

另外呢选择这个 unmodulated

就是没有调制的载波

那么另外把这个板子发射出的信号

要连接到那个频谱仪上面

那么在连之前呢需要做一些小小的改动

首先就是把这个这板子上的 R4

这个零欧姆的电阻把它去掉

同时呢把 R5 这个零欧姆的电阻焊在上面

这样射频信号呢就就从芯片出来

然后发射到这个接头

这个地方

那么同时把我们那个

Vchip 的开发套件里面的 SMA 头

焊接在 P4 这个 PCB 上面

那么这焊好之后呢

就可以把板子连接到频谱仪了

当然你需要一个射频的连接的 cable

注意在选择的时候呢需要选择一个高频线

要确保它能够支持到

支持到几个的

大概比如说 2GHz 的

那么在 Continuous Tx 这个模式下面

我们可以有哪些内容需要我们去了解呢

主要有以下的一些概念

Tx Power 发送功率

Frequency Error 频率偏差

Harmonics 谐波

Spurious/Stray Emission 杂散发射

这两个都是为了符合相应的规范要求

那最后我们再稍微分享一点

中国的规范的要求

对于一些射频发送那个收发器的一些限制

发送功率

那么只要我们在 smartRF Studio 里边呢

把这个发送的模式设好

我们就可以在设备上

可以看到这个发送的功率

那么我在这儿再讲解一下

在 smartRF Studio 里边

把我们的开发板用 USB 连接到电脑之后

它能够自动识别 CC1120

把它双击点开之后就得到这个界面

得到这个这个界面之后

注意要选在这个 Continuous Tx

这个模式

那么同时这点在 unmodulated 上面

另外设置一下

只需要设置一下

carrier 就是这个载波频率

那么其他这些设置呢对于载波来说呢

都是没有没有用的

那么这样就可以

你选择 start 就可以发送一个单载波了

这个地方我这界面呢

是因为没有连上一个板子

所以这是白色的

你连上之后呢它就会呈现有效

按 start 就可以发送了

那么在连接到频谱仪之后呢

有些细节需要大家注意

主要就是频谱仪的设置

那设置首先比较直观的

就是需要设计一个中心频率

这是我们的中心频率设置在 434 兆赫兹

那频宽宽度呢设置到 200kHz

那频宽宽度呢设置到 200kHz

由于 CC1120 是一个窄带的催化器

所以 200kHz 是远远足够了

那么另外一个关键设置呢

就是这个 RBW

在频谱仪上是显示在这个位置

那这时候我们设的是 10kHz

那么 RBW 呢它实际上是频谱仪里面的中频

IF 它的里面的一个滤波器

IF Filter Bandwidth

它表征的意思呢

就是主要是从一个分辨率

分辨率的问题

假如我们有有两个尖峰的信号

接入到这个频谱仪当中

在选取设置不同的 RBW 宽度的时候

你会得到不同的测量效果

所以只有当 RBW 比较小的时候

其实是要小于它们俩距离的一半的时候

才能够比较清晰地分辨出这两个

这两个很接近的信号

再通过这个频谱仪的测量

我们可以测量那个

CC1120 的这个最大发射功率

我们在 470 兆赫兹那测出来

它的最大发射功率呢是 15dBm 左右

如果加上一个射频前端 CC1190

它的最大发送功率呢可以达到 22dBm

这也是在 470 兆赫兹来进行测量的

因为中国有一个计量的应用频段

因为中国有一个计量的应用频段

是 470 兆到 510 兆

那么 CC1120 呢

可以支持 470 到 480 这个十兆的带宽

作为窄带芯片的这个十兆带宽是完全足够用了

接下来我们再给大家

分享一下这个谐波的测量

那么当我在频谱仪上呢把那个带宽设的足够大

你看我现在设的带宽是从

直流到 1.6G 那么基频呢

我是设置在基本上是 470 兆

那么它的二次谐波呢就能够看到

在 940 兆左右

那就是三次三次谐波

那么谐波什么是个什么概念

为什么会有谐波呢

右边这个图就说明了为什么会有谐波

因为你在一个波产生的环境

适合产生的震荡环境当中

如果一个基频它满足一个相应的边界条件

相应的边界条件产生这个这个基频

那么它的二次三次甚至是更高次

它也是符合这个边界条件的

那么在射频当中

射频微波当中

那个震荡器它也是同样的道理

所以呢在射频系统当中都会存在谐波

谐波的衡量呢它是一个相对的概念

比如说你有个基频是 11dBm

它的二次谐波是 -33dBm

那么这个二次谐波大小呢

是跟你的基频相关的

实际上是成比例增加的

比较一个直观的一个更清楚的衡量方法

是直接用谐波减去基频的

这个信号的大小

那么得出来的信号呢

比如说 -33 减去 11

那得到 44

它的单位呢是 dBc c代表 carrier

也就是说这个谐波相对于这个

carrier 的信号强度来说是多少

那么同样三次谐波呢

是用 -47 减去 11

那得到 58

dBc 就是三次谐波

所以在大家看到一个

就是做谐波测量的时候

要注意知道基频

它的本身的那个发送功率是多大

那么一般来说

对于规范测试来说

都要求在最大发射功率的时候

去测量这些谐波

那我们 CC1120

它的谐波以及杂散的一个性能

那在下面这个表当中能够列出

那在下面这个表当中能够列出

那个杂散发送呢

就是 spurious emission

是指在我们谐波之外的

我们在谐波之外的那些带外的那个频段

以及其它的一些不想要的

就是我们并不想并不需要的一些辐射发送

那他们两个都可以叫做 unwanted emission

CC1120 spurious emission

杂散是小于 -60dBm

那在不同的频点

它的二次和三次谐波在这儿已经列出来了

那么在大家可以看到在 915 兆赫兹的时候

它单位有一些变化

这个是微伏每米

它是一个电场的一个强度

那么可以因为在天线暗室当中辐射测量

它可以测

单位可以是这个以电场强度来表示

也可以转化为

这个单位可以转化为 dBm

那么大家需要说明的一点呢

就是这些参数呢

都是有都是用 radiated measurements

也就是说辐射测量来进行的

这个辐射测量需要在天线

或者又叫做电波暗室当中进行

那么这都是跟那个相应的规范

比如说像 FCC

还有那个欧洲的这个 ETSI

它的规范相配合符合的

因为是一个辐射测量嘛

所以这些测量参数呢

其实是跟天线的一些性能相关

比如说天线的增益和它的带宽

那么这就大家会可能会有问题

因为绝大多数的公司

或者是实验室

都不会有这个天线暗室这个条件

那么我们一般来说

还是会用 conductive

就是用 cable 连接的方式

来评估一个产品

是否在谐波这上面呢符合要求

那么一个很好的办法就是

那么一个很好的办法就是

你用你自己的板子进行测量

同时跟用跟 TI 的这个评估板来进行对比

一般来说

如果 conductive 测试

都能够符合规范的要求的话

加上天线之后

一般都没有问题

因为你上天线呢

一般都是这种全向天线

不是那种方向性很强

gain 很大的那种天线