探索CC1190：高性能850 - 950 MHz RF前端模块

电子工程师在设计低功耗、低电压无线应用时，常常会面临诸多挑战，如如何提高输出功率、增强接收灵敏度、减少外部组件数量等。TI推出的CC1190或许能为大家提供一个出色的解决方案。下面，我们就来深入了解一下CC1190这款产品。

文件下载：cc1190.pdf

CC1190概述

CC1190是一款适用于850 - 950 MHz频段的高性能、高性价比RF前端模块，专为低功耗、低电压无线应用而设计。它是德州仪器（TI）低于1 GHz低功率RF收发器、发射器和片上系统设备的距离扩展器。该模块集成了功率放大器（PA）、低噪声放大器（LNA）、开关以及RF匹配网络，为高性能无线系统的设计提供了便利。

主要特性

强大的接口与输出能力

• 无缝接口：能与德州仪器低于1 GHz的低功耗RF设备实现无缝连接，为系统集成提供了便利。
• 高输出功率：最高可达27 dBm（0.5 W）的输出功率，增强了信号的传输距离和强度。

出色的性能提升

• 灵敏度改善：与CC11xx和CC430配合使用时，典型灵敏度可提高6 dB，有效提升了接收性能。
• 低噪声系数：LNA噪声系数仅2.9 dB（包括开关和外部天线匹配），减少了信号接收过程中的噪声干扰。

集成化设计

• 集成多种组件：集成了PA、LNA、开关、匹配网络和电感等，减少了外部组件的使用，降低了设计复杂度和成本。

低功耗优势

• 低电流消耗：接收模式下，高增益模式电流为3 mA，低增益模式仅26 µA；发射模式在特定条件下也能保持较低的电流消耗。
• 超低功耗待机：掉电模式下电流仅50 nA（LNA_EN = PA_EN = 0），有效延长了设备的电池续航时间。

其他特性

• 数字增益控制：通过HGM引脚可对LNA和PA增益进行数字控制，方便灵活调整系统性能。
• 高传输功率效率：在26 dBm输出功率时，仍能保持较高的功率效率。
• 符合RoHS标准：采用4 mm × 4 mm QFN - 16封装，符合环保要求，且体积小巧，适合小型化设备设计。
• 宽电压工作范围：支持2 V至3.7 V的工作电压，增强了设备的适应性。

应用领域

CC1190的出色性能使其在多个领域得到广泛应用，包括但不限于：

• 850 - 950 MHz ISM频段无线系统：为工业、科学和医疗频段的无线通信提供可靠的信号增强。
• 无线传感器网络：提高传感器节点之间的通信距离和稳定性，确保数据的准确传输。
• 无线工业系统：满足工业环境中对无线通信的高要求，如远程监控、自动化控制等。
• IEEE 802.15.4系统：为低速率无线个人区域网络提供支持。
• 无线消费系统：如智能家居设备、无线玩具等，提升用户体验。
• 无线计量系统（AMR/AMI）：实现远程抄表等功能，提高计量的准确性和效率。
• 智能电网无线网络：保障电网数据的可靠传输，促进电网的智能化发展。

电气特性

电流消耗

工作模式	测试条件	典型电流值
接收（高增益）	PIN = -40 dBm，HGM = 1	3 mA
接收（低增益）	PIN = -40 dBm，HGM = 0	26 µA
发射	PIN = 5 dBm，POUT = 26.5 dBm，HGM = 1	302 mA
发射（无输入信号，高增益）	HGM = 1	56 mA
发射（无输入信号，低增益）	HGM = 0	29 mA
掉电	LNA_EN = PA_EN = 0	50 nA

增益与功率特性

• 接收增益：高增益模式下可达11.6 dB，低增益模式为 - 6 dB。
• 发射增益：在特定输入功率下，高增益模式可达27.9 dB，低增益模式为24.6 dB。
• 最大输出功率：在PIN = 5 dBm，HGM = 1，VDD = 3.7 V条件下，可达27.7 dBm。

其他特性

• 噪声系数：高增益模式下为2.9 dB，低增益模式为6.2 dB。
• 输入1 dB压缩点：高增益模式为 - 12.3 dBm，低增益模式为11.2 dBm。

引脚功能与连接

引脚功能概述

CC1190采用QFN - 16封装，各引脚功能如下：

• GND：接地引脚，需将裸露的管芯附着焊盘连接到坚实的接地平面，确保良好的接地性能。
• PA_OUT：功率放大器的输出引脚。
• TR_SW：收发切换开关引脚。
• LNA_IN：低噪声放大器的输入引脚。
• HGM：数字控制引脚，用于控制设备的增益模式（HGM = 1为高增益模式，HGM = 0为低增益模式）。
• LNA_EN 和 PA_EN：分别用于控制LNA和PA的使能状态。

连接示例

• 与CC102X、CC110X、CC430或CC111X设备连接：通过设置PA_EN、LNA_EN和HGM引脚的状态，可以实现不同的工作模式，如掉电、接收（高/低增益）和发射（高/低增益）模式。具体的控制逻辑可参考文档中的相关表格。

典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，直观地展示了CC1190在不同条件下的性能表现：

• LNA增益与噪声系数 vs 工作频率：呈现了LNA增益和噪声系数随工作频率的变化情况，帮助工程师了解在不同频率下的性能差异。
• PA输出功率、PAE和电流消耗 vs 输入功率/工作频率/温度/电源电压：这些曲线展示了PA在不同输入功率、工作频率、温度和电源电压下的输出功率、功率附加效率（PAE）和电流消耗情况，为工程师在实际应用中进行参数调整提供了重要参考。

接口与控制

输出功率控制

CC1190的输出功率通过控制输入功率来实现。其PA设计为工作在压缩状态（AB类），当施加较强的输入信号时，可达到最佳效率。若需要降低最大输出功率，可通过设置HGM引脚为低电平，或者增加PA所看到的阻抗，通过改变输出匹配网络来提高PA效率。

控制引脚输入电平

三个数字控制引脚（PA_EN、LNA_EN、HGM）具有内置的电平转换功能，即使CC1190在3.6 V电源电压下工作，控制引脚仍能将1.6 - 1.8 V的信号识别为逻辑“1”。但需注意，输入电压的逻辑“1”电平不应高于电源电压。

封装与订购信息

封装信息

CC1190采用4 mm × 4 mm QFN - 16封装，该封装集成度高、体积小巧。同时，文档中还提供了封装的机械数据、热焊盘信息、焊盘图案数据、封装外形图、示例电路板布局和示例模板设计等详细信息，方便工程师进行PCB设计和焊接工艺的规划。

订购信息

提供了不同的订购型号，如CC1190RGVR、CC1190RGVT等，每种型号具有不同的温度范围、封装形式和运输介质。具体信息可参考文档中的订购表格。

总结

CC1190凭借其强大的性能、丰富的特性和集成化的设计，为电子工程师在850 - 950 MHz低功耗、低电压无线应用设计中提供了一个优秀的选择。它不仅能提高系统的输出功率和接收灵敏度，还能减少外部组件数量，降低设计成本和复杂度。通过合理利用其接口和控制功能，结合典型特性曲线进行参数调整，工程师可以设计出高性能、稳定可靠的无线系统。大家在实际应用中是否也遇到过类似的需求呢？对于CC1190的使用，你有什么疑问或独特的经验吗？欢迎在评论区交流分享。