1 GHz以下(Sub-1GHz)的連接性對於在ISM (Industrial, Scientific and Medical wireless devices)頻段（工業，科學和醫療無線設備）中運行的各種應用至關重要。 這種類型的連接提供了廣泛的無線電範圍和低功耗的優勢，這些優勢可用於計量，LPWAN，智能家居和智能建築應用。
本指南重點關注Sub-1GHz關鍵性能指標（KPI），並演示了Sub-1GHz S2-LP收發器（具有發送和接收功能）和S2-LPTX發送器（僅用於發送）在以下方面具有最佳的性能：
- 射程能力
- 系統功耗效率
- 應用程序拓撲和相關的軟件支持
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–射程能力-RF 鏈路預算
用於描述射頻系統的測距能力的通用術語是其鏈路預算(Link Budget)。 鏈路預算是發射功率和靈敏度級別之間的比較（或比率）。 在工作的RF鏈路中，發射器將以指定的RF功率電平進行發射，並且該RF功率的一小部分將被接收天線吸收並饋送到接收器。
（*）Link Budget (dB) = Tx Power Level (dBm) –Receiver Sensitivity Level (dBm)
Tx功率電平越高和/或接收器靈敏度越低，則無線應用範圍越廣。 憑藉其最先進的性能，ST意法半導體的S2-LP提供了超過145 dB的同類最佳的鏈路預算。
–功耗和電池壽命
平均電流消耗的優化是延長Sub-1GHz應用電池壽命的關鍵。 電池供電的應用程序並非始終在Tx（發送器）或Rx（接收器）模式下連續運行。 為了降低平均電流消耗，將發射或接收低佔空比周期降低到發射峰值電流（發射器：S2-LP或S2-LPTX）或接收峰值電流（接收器：S2-LP）的一小部分。
–網絡拓撲和協議支持
選擇Sub-1GHz解決方案時，我們需要考慮應用程序的網絡拓撲：點對點，
星形網絡或網狀拓撲。
Sub-1GHz應用程序使產品可以通過特定拓撲相互通信。 的還需要考慮通信模式：僅傳輸或雙向傳輸，自動重傳或自動確認管理。S2-LP（和S2-LPTX）與主機微控制器一起可以在每種拓撲中使用。 此外，借助特定的硬件模塊，S2-LP（和S2-LPTX）可以利用主機微控制器的功能影響和處理，並自主處理自動重傳和確認模式。Sub-1GHz技術使用的無線電頻段頻譜可實現許多旨在確保不同設備製造商之間的互操作性。 通過提供強大的協議靈活性，客戶可以使用ISM資源輕鬆通過S2-LP和S2-LPTX解決方案啟用自己的專有協議。
– 1 GHz以下的軟件支持
S2-LP和S2-LPTX具有靈活性，可以啟用專有協議，而S2-LP軟件包則可以幫助您開發人員設計需要協議兼容的應用程序。得益於這種靈活性，使用我們的S2-LP和S2-LPTX設備可以解決各種各樣的解決方案。下表描述了哪種軟件包最適合特定的應用程序解決方案。該圖表可幫助開發人員了解哪些軟件資源可用於滿足特定需求我們的Sub-1GHz產品組合涵蓋以下範圍：Spirit1和S2-LP收發器以及STS1TX和S2-LPTX發射器。
–詞彙表
- RSSI –接收信號強度指示器（RSSI）是對接收到的無線電中存在的功率的度量信號。
- dBm –絕對無線電功率電平的度量單位，以分貝標度對1mW的功率為單位。它表示1 mW為0 dBm，10 mW為10 dBm，100 mW為20 dBm，依此類推…
- dB – 2個無線電功率電平之間的相對差的量度。這表示為log10刻度，更便於進行此類測量。
- DCDC轉換器–提供不同輸出穩定電壓的電子電路（高於/低於）其輸入電壓。在無線電芯片組和電池供電的系統中，其目的是將電池電壓轉換為較低的穩壓水平（也稱為“降壓轉換器”）。射頻不平衡變壓器–該射頻電路過濾射頻信號（確保符合當地的無線電法規，例如ETSI，FCC和ARIB），並通過天線連接器進行50歐姆適配，以確保最佳的RF發送和接收性能。
- PLL –鎖相環是一種電路，可在無線電系統中生成所需的相位或頻率。這是執行無線電調製和解調的無線電收發器模擬部分的基礎。
- HS XTAL –高速晶體振盪器需要為PLL中的PLL提供參考頻率為了生成正確的RF頻率。
- Xtal Ppm –百萬分之幾的晶體頻率誤差意味著最大頻率晶體振盪器的偏移量。由於晶振用於將參考頻率饋入收發器PLL，這意味著RF收發器應用會受到晶體容差的影響。如例如，在868 MHz無線電頻段中，±10ppm Xtal導致與以下情況的最大±68 kHz偏差所需的頻道頻率。
- AFC –自動頻率補償是一種接收器功能，可以測量和糾正發射機的頻率偏移。頻率偏移由HS Xtal ppm引入。
- TCXO –溫度補償晶體振盪器是具有超低頻率的高速晶體溫度測量和補償電路可實現頻率變化。這個無論應用溫度如何，該架構均可確保非常精確的頻率。
- RO –環形振盪器是內部電路（低成本與外部32 kHz晶體振盪器相比）收發器的低功耗管理所需的。內部收發器定時器基於RO頻率。
- PCB天線– PCB天線使用銅線設計在印刷電路板上。優勢就成本而言，其四分之一波長確保了良好的RF性能。50歐姆適應性–在射頻應用中，所有測量均基於50歐姆連接器
- 確保無線電和功耗測量的參考設置。此外，它還簡化了廣播設計的天線阻抗接近50歐姆。
- FSK，OOK調製–收發器建議的調製包括頻移鍵控2頻（2-FSK）或4頻（4-FSK）調製（FSK）。 GFSK也被定義為平滑的二進制轉換，以簡化對本地無線電法規（ETSI，FCC和ARIB）的遵守。的FSK調製的原理是通過改變信號的頻率來改變二進制編碼。傳輸信號。 OOK是調幅（開關鍵控），表示打開/關閉電源調製數據。
STEVAL-FKI915V1商品介紹
STEVAL-FKI915V1評估板基於S2-LP低於1GHz的超低功耗低數據速率收發器，適用於ISM頻段和無線M-Bus。
帶有STM32L低功耗MCU的NUCLEO-L152RE主板控制S2-LP，並集成了ST-LINK / V2-1調試器和編程器以進行固件更新。
STEVAL-FKI915V1包含一個來自SkyWorks®的外部功率放大器，該放大器可使應用達到+27 dBm（500 mW）的輸出功率。
規格說明
獨立RF模塊中的S2-LP窄帶超低功率Sub-1GHz收發器，通過外部功率放大器調整為860-940 MHz頻段
帶有STM32L152RE MCU的STM32 Nucleo-64開發板
適用於無線M-Bus系統
適用於SigFox應用
相關的S2-LP開發套件，包括文檔，STM32L和GUI的固件
可編程RF輸出功率高達+27 dBm
調製方案：2-FSK，2-GFSK，4-FSK，4-GFSK，OOK和ASK
空中數據速率從0.3到500 kbps
出色的接收靈敏度（高達-130 dBm）
低佔空比RX / TX操作模式
自動確認，重傳和超時協議引擎
單片機的SPI接口
USB接口
符合RoHS
相關官網連結URL
https://www.st.com/en/wireless-transceivers-mcus-and-modules/sub-1ghz-rf.html
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