物联网射频基带芯片选型原则

  物联网射频基带芯片的选型原则主要包括以下几点:

  •   确定产品需求:在进行射频基带芯片的选型之前,首先需要对产品的功能、性能、功耗和成本等方面进行详细的规划和分析。这一步骤是至关重要的,因为它直接决定了最终选择的芯片类型和规格是否能满足项目的需求。
  •   考虑通信标准和制式:根据物联网设备的应用场景和目标市场,选择支持相应通信标准和制式的芯片。例如,如果目标市场主要使用GSM网络,那么应选择支持GSM通信制式的芯片;如果是针对3G LTE或4G NR的应用,则需要考虑Cat 1、Cat 1bis、NB-IoT或LTE-M等不同的5G LTE标准。
  •   集成度和功耗:选择具有高集成度且功耗低的芯片可以有效降低系统整体的成本和复杂度。例如,ASR1601是一款集成了射频、基带等功能的多模Cat.1芯片,具有高性能、多制式、低功耗的特点;W500则是一款适用于物联网领域的低功耗、安全多模无线SoC单芯片。
  •   技术支持和服务:选择提供良好技术支持和服务的芯片供应商也很重要。良好的技术支持可以帮助解决开发过程中遇到的问题,而及时的服务响应则能确保生产进度不受影响。
  •   成本效益:在满足性能和功能需求的前提下,考虑芯片的成本效益也是必要的。通过比较不同芯片的价格和性能,选择性价比最高的方案。

  物联网射频基带芯片的选型原则涉及多个方面,包括但不限于产品需求分析、通信标准和制式的选择、集成度和功耗的考量、技术支持和服务以及成本效益的评估。通过综合考虑这些因素,可以选择出最适合项目需求的射频基带芯片。

  一、 物联网射频基带芯片在不同通信标准和制式下的性能比较是什么?

  物联网射频基带芯片在不同通信标准和制式下的性能比较涉及多个方面,包括支持的通信技术、功耗、成本以及兼容性等。

  首先,物联网射频基带芯片需要支持多种通信技术和网络制式。例如,象芯1号TP5803是一款高性能、超低功耗、低成本的物联网射频基带处理芯片,它支持(G)FSK、(G)MSK调制、TBCC编译码及DSSS扩频,能够适应不同的链路状态。这表明物联网射频基带芯片需要具备灵活的调制解调能力,以适应不同的通信需求。此外,基带芯片不仅要支持5G,还要向下兼容4G、3G和2G通信技术标准,以及全球各个地区不同运营商的网络制式。这说明物联网射频基带芯片的设计必须考虑到广泛的兼容性,以满足全球市场的需求。

  其次,物联网射频基带芯片的功耗也是一个重要的考量因素。例如,北斗卫星导航系统民用区域短报文通信基带芯片的平均功耗要求为≤300mW。这表明在设计物联网射频基带芯片时,需要优化功耗,以延长设备的使用寿命并减少能源消耗。

  再者,成本也是物联网射频基带芯片设计的一个关键考虑点。以2019年典型的4G移动通信通用模块为例,射频、基带和存储三大芯片成本占总体物料成本的80%,其中射频芯片占比28%。这意味着在设计物联网射频基带芯片时,需要在性能和成本之间找到平衡,以确保产品的市场竞争力。

  最后,物联网射频基带芯片的兼容性是另一个重要的性能指标。主流的基带芯片支持多种网络制式,即在一颗基带芯片上支持所有的移动网络和无线网络制式,包括2G、3G、4G和WiFi等。这种高度的兼容性使得物联网设备能够在不同的网络环境中无缝工作,从而提高用户体验。

  物联网射频基带芯片在不同通信标准和制式下的性能比较主要体现在对多种通信技术的支持、功耗优化、成本控制以及高度的兼容性等方面。

  二、 如何评估物联网射频基带芯片的集成度和功耗,有哪些具体指标或方法?

  评估物联网射频基带芯片的集成度和功耗,可以通过以下几个具体指标或方法进行:

  集成度评估

  •   工作频率支持范围:检查芯片支持的工作频率范围,例如力同科技A72芯片支持100 MHz~1GHz,这表明了其较高的集成度和适用于多种应用场景的能力。
  •   认证要求满足情况:查看芯片是否满足相关行业标准和认证要求,如GB、FCC、CE等,这些认证通常会对芯片的集成度有所要求。
  •   集成功能数量:评估芯片集成了哪些功能,例如LK2400C芯片集成了射频(RF)、基带(BB)、32位CPU等多个功能模块,这显示了其高度的集成度。

  功耗评估

  •   发射和接收功耗测试:通过测试芯片在非信令模式下的发射和接收功耗,可以评估其能效。例如,GD32VW553芯片的应用笔记提供了关于如何测试其对应wifi & ble开发板在非信令模式下发射和接收的各项射频指标及对应的功耗指标的指导。
  •   性能要求及测试方法:参考国家标准或行业规范,如北斗卫星导航系统民用全球信号双频多系统高精度射频基带一体化芯片产品技术要求和测试方法,这些规范通常会包含关于功耗的测试方法和要求。

  评估物联网射频基带芯片的集成度和功耗需要综合考虑工作频率支持范围、认证要求满足情况、集成功能数量以及通过特定的测试方法来评估其发射和接收功耗。

  三、 哪些物联网射频基带芯片供应商提供最佳的技术支持和服务?

  翱捷科技和高通是提供最佳技术支持和服务的物联网射频基带芯片供应商。

  翱捷科技专注于无线通信芯片的研发和技术创新,拥有全制式蜂窝基带芯片及多协议非蜂窝物联网芯片设计与供货能力。2021年,翱捷科技在晶圆受限的情况下表现抢眼,其出货量增长了近四倍。此外,翱捷科技被认为是国内稀缺的5G基带芯片供应商,主要产品包括蜂窝基带芯片、非蜂窝物联网芯片、AI芯片以及定制化芯片等,下游客户囊括中兴、移远等模组厂商。公司芯片产品已成功实现大规模销售,收入进一步跨越式增长,芯片定制及IP授权也取得长足发展。

  高通则是从基带技术切入射频前端领域的典型代表厂商,正式对外宣布提供全球首款集成调制解调器、射频收发器和射频前端的商用芯片组解决方案,以支持OEM厂商快速开发先进的5G终端。这表明高通不仅在技术创新方面有显著成就,还致力于为客户提供全面的技术支持和服务。

  四、 物联网射频基带芯片的成本效益分析:如何计算不同芯片的价格与性能比?

  物联网射频基带芯片的成本效益分析,主要涉及到芯片的价格与性能比的计算。首先,我们需要明确几个关键点:芯片的成本构成、性能指标以及如何将这两者结合起来进行比较。

  •   成本构成:根据,基带芯片的成本占比最多为28.54%,而射频芯片占比28.09%。这意味着在物联网设备中,这两类芯片是成本结构中的重要部分。此外,采购成本中82%为基带芯片和射频芯片的成本,进一步强调了这两类芯片在整体成本中的重要性。
  •   性能指标:性能指标包括但不限于支持的频段、功耗、可靠性、时延等。例如,ln882x芯片具有极低的功耗和优秀的射频性能,而紫光展锐V516支持5G R16 Ready,可实现ms级的空口时延和精度达1us的5G网络授时。这些性能指标对于评估芯片的适用性和效率至关重要。
  •   成本效益比计算:要计算不同芯片的价格与性能比,首先需要确定每个芯片的成本和性能指标。例如,如果一个芯片的成本为100元,其功耗为0.01W,时延为1ms,那么其成本效益比为100 / (0.01 + 1) = 10.000.这意味着这个芯片在单位性能下的成本非常低。
  •   综合考虑:在选择物联网射频基带芯片时,不仅要考虑成本,还要综合考虑芯片的支持技术、市场需求、供应商的技术支持和服务等因素。例如,骁龙X35支持几乎所有全球射频频段,满足不同市场的需求,这可能使其在某些应用场景下更具成本效益。

  物联网射频基带芯片的成本效益分析需要综合考虑芯片的成本、性能指标以及市场需求等多个因素。

  五、 在物联网应用中,哪些新兴技术正在推动射频基带芯片的发展趋势?

  在物联网应用中,推动射频基带芯片发展趋势的新兴技术主要包括5G通信技术、AIoT技术、以及对更高效率和低功耗射频芯片的需求。

  5G技术的普及是推动射频基带芯片发展的一个重要因素。随着5G技术的到来,对射频器件提出了更高频率的应用需求,这不仅挑战了传统的器件设计和制造方法,还促进了射频器件技术的创新。此外,5G技术的普及也将推动物联网、智能家居、自动驾驶等新兴领域的发展,这些领域都需要使用射频前端芯片来实现无线通信,从而增加了对射频前端芯片的需求。

  AIoT(人工智能物联网)技术的发展也是一个关键因素。翱捷科技通过深耕基带芯片赛道,推出了运用射频基带一体化技术及Cat1基带芯片的移动智能终端芯片,这种芯片在基带通信芯片的基础上加入了多媒体功能,更适合蜂窝物联网市场。这表明AIoT技术的应用正在推动射频基带芯片向更高集成度和多功能性方向发展。

  对于更高效率和低功耗射频芯片的需求也是推动其发展的一个重要方面。地芯科技发布的5G超低功耗射频收发机芯片GC080X系列成功实现量产,并且在客户端成功验证,成功打破了国外厂商的垄断。这一进展说明市场对于高效率和低功耗射频芯片的需求正在增长,同时也推动了相关技术的发展。

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