原创 基于SX1280的LoRA无线收发器模块参考设计

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本方案是基于SEMTECH射频集成芯片SX1280的无线收发器，特殊的LORA调试方式可大大增加通信距离，具有体积小、功耗低、传输距离远、抗干扰能力强等特点。方案未配置微控制芯片，可用于客户二次开发，主要应用包括智能家居，物体跟踪、测距，无线围栏，可穿戴传感器，健康医疗，航模遥控等。

方案特点

方案工作电压1.8~3.7V，工作频段2.4~2.5GHz，发射功率12.5dBm，超高接收灵敏度-132dBm，超远有效通讯距离1~2Km（可视距离）。模块兼容BLE物理层，自带测距引擎支持TOF（Time-of-flight）功能，SPI通信接口可直接连接各种单片机使用，软件编程非常方便。

SX1280的无线收发器功能框图

相较传统调制方式，SX1280方案在WIFI的强干扰下依然可以保持良好的通讯效果：

（1）扩频：LoRa是一种扩频调制技术，在没有干扰的情况下等同于在噪声下的接收，在有共信道干扰的情况下等同于接收比干扰信号弱的所需信号功率的能力。

（2）低带宽：减少带宽有两个好处。较低的带宽减少了相邻信号的影响，从而降低了成为干扰受害者的可能性。

（3）前向纠错和交织技术：前向错误纠正允许在信息中引入冗余信息，允许修改和恢复损坏的有限位元。交织技术在重构之后，错误不太可能来自相邻的位。

（4）部分符号损失免疫：提供巨大的抗干扰能力，在某些情况下超过100分贝。

方案RF信号路径包括一个由C0、L1组成的阻抗匹配，以及一个PI形谐波滤波器。经过去耦电容C3处理，将一个接地就绪天线连接到天线端口，这样就不会影响RFIO引脚的DC偏压，这个偏压是IC内部电路的重要电压。

C9、L4组成的低通滤波器用于内部DC-DC稳压器，其余电容全部用于电池和内部稳压电源的去耦。

方案采用了一个温补晶振（TCXO），与收发器的的XTA输入形成AC耦合，输出一个削边的0.8V正弦波。

为降低成本和PCB尺寸，方案减少了所需的外围元件数量。

SX1280工作频段为2.4-2.5GHzMHz，支持收发一体，发射功率为12.5dBm，具有超高接收灵敏度为-132dBm，有效通讯距离可达到2Km（可视距离），自带测距引擎 ，支持TOF(Time-of-flight)功能兼容BLE物理层，SPI通信接口，可直接连接各种单片机使用，软件编程非常方便。根据实际应用情况，SX1280有多种天线方案可供选配。

SX1280收发器PCB版图

如同大多数RF电路一样，本方案的MLCC电容器选型非常重要。其中，用于去耦的C0、C1、C2、C3、C4采用C0G介质电容器，其于采用二类介质±10%容差的X7R电容器，这些元器件均可依据BOM规格从硬之城订购。