零续航焦虑！Sub-GHz射频芯片如何让无线控制摆脱电池束缚？

随着智慧家居、智能楼宇及各类无线控制终端的快速普及，设备需要频繁补电与维护的问题正被持续放大。

传统依赖电池供电的无线控制设备，在规模化部署后不仅需要进行定期维护，频繁更换电池，同时还要考虑设备存在可靠性衰减与环境污染方面的负担。在此背景下，能实现“自发电”的无线控制方案已成为行业的重要发展方向之一。

“自发电”无线控制方案是指将管理者按压/拨动开关时所产生的机械能（微量动能），通过能量转换方案（电磁感应/压电效应）转化为有效电能，从而唤醒开关装置内集成的微能量收集发射芯片进入工作模式，并直接触发芯片内置的硬件逻辑完成无线控制信号的发射，可为管理者实现“无需电池、无需布线与即按即发”的无线遥控体验。

Sub-GHz微能量收集发射芯片，让无线控制摆脱电池束缚

在自发电无线控制场景中，由于按压/拨动开关装置时所转换的瞬时电能极为有限，因此想要成功传输控制信号就必须大幅降低芯片能耗，提升芯片的射频链路效率。

Sub-GHz微能量收集发射芯片工作在240MHz~960 MHz等低频段中，在结合OOK等简单高效的调制方式后，可显著降低发射控制信号时的瞬时能耗，以更低的发射功率确保控制指令在复杂室内环境中依然能准确送达，是“自发电”无线控制方案的关键“核芯”。

在系统架构上，Sub-GHz微能量收集发射芯片往往通过高度集成的架构设计，将射频发射、数据编码与控制逻辑整合于单一芯片之中，无需外部MCU即可在极为有限的能量预算下完成一次完整且可靠的无线信号发射过程。

当管理者触动开关装置的瞬间，Sub-GHz微能量收集发射芯片无需经历复杂的上电初始化或软件唤醒流程，而是直接由内部硬件逻辑完成信号编码与射频发射，整个系统只在触发瞬间工作，无待机功耗，可最大限度地降低能量损耗。

此外，相较于Wi-Fi、BLE等2.4G频段的无线通信技术，Sub-GHz频段下的信号在穿墙、绕射和抗干扰方面更具优势，即便在多墙体、多设备共存的复杂室内环境中，也能保持稳定的通信链路。

这种稳定性对于“即按即发”的自发电无线控制尤为关键，能够有效避免控制指令丢失或响应延迟所带来的使用体验下降。

CMT2156B，低功耗、高可靠的“自发电”无线控制方案

值得一提的是，在自发电无线控制场景中，一款真正适用于动能供电场景的Sub-GHz微能量收集发射芯片，不仅需要在极低能量预算下完成稳定发射，还应具备高度集成的架构、成熟通用的编码支持以及灵活的参数配置能力，以降低系统复杂度并提升规模化应用效率。

例如，华普微自主研发的CMT2156B就是一款支持外部动能采集供电、具备高性能的OOK射频发射器。

CMT2156B内部集成了行业内常用的527、1527编码，可直接替换市面常见的xx527、xx1527、xx2240等编码芯片方案。

此外，CMT2156B还支持用户自定义编码器，可让用户根据具体需求进行优化设计，尤其适用于动能供电，无电池的无线发射应用场合。

如下图所示，CMT2156B通过全集成的低噪声整数频率综合器直接生成射频信号，可实现稳定的频率输出。它采用单引脚晶体振荡设计，并将所需负载电容集成于内部，可有效减少外围器件数量，简化系统设计。

CMT2156B——功能模块示意图

在每次上电复位（POR）时，CMT2156B内部模拟模块都会基于内置基准电压源进行自动校准，从而保证其在不同温度和供电条件下均能保持稳定可靠的工作性能。

在数据发射过程中，CMT2156B由按键动作直接触发，调制后的数据经高效功率放大器发射输出，发射功率可在0至+13 dBm范围内以1 dB步进灵活配置。

访问内建EEPROM 示意图

此外，开发者还可通过官方提供的USB Programmer和RFPDK快速将频率、输出功率及其他产品参数烧录到芯片内置的EEPROM里，可大幅简化开发及生产成本；或者，开发者也可直接用433.92 MHz等默认参数的现货库存直接生产，免除生产烧录环节。

审核编辑 黄宇