電池供電的RF發射器（例如：車庫門遙控器和汽車遙控鑰匙等）的發射功率會隨著電池的使用時間而下降。本應用筆記介紹的方案將高效升壓轉換器或boost與ISM發送器相結合，確保在整個電池電壓變化范圍內保持恒定的發射功率（變化小于0.5dB）。性能測試表明，恒定發射功率方案的電池使用壽命是發射功率隨電池電壓變化方案的兩倍。電壓轉換器產生的交流電壓紋波不會降低幅移鍵控（ASK）數據鏈路的質量，并且仍然滿足美國和歐盟關于近距離無線通信鏈路的無線輻射標準。

　　引言

　　近距離發送器廣泛用于ISM頻段，例如：歐洲的433.05MHz至434.79MHz、美國的260MHz至470MHz，以及亞洲部分地區的類似頻率范圍。大多數此類應用要求采用電池供電（汽車鑰匙、車庫門遙控器、安全報警傳感器等）。

　　電池電壓隨著使用時間而下降，進而降低了大多數低端發送器的發射功率，因為許多近距離發送器為了獲得最佳效率而采用開關放大器，例如《高效率﹑低成本ISM頻段發送器中的功放》），而開關放大器的發射功率隨著供電電壓的下降而下降，近似與電源電壓的平方成正比。這意味著電池電壓在其壽命內從3V降至1.8V時，電池供電發送器的發射功率也下降到最初功率的35%。實際上，還會存在4dB至5dB的傳輸功率損耗。

　　本應用筆記介紹的方案將高效率升壓或boost轉換器（MAX1947）與ISM發送器（MAX1472）相結合，使得整個電池供電期間保持恒定的發射功率（變化小于0.5dB）。這種配置對電池壽命的影響不會超過15%。測試結果表明，電壓轉換器產生的交流電壓紋波不會降低幅移鍵控（ASK）數據鏈路的質量，并且仍然滿足美國和歐盟關于近距離無線通信鏈路的無線輻射標準。

　　評估

　　評估目標為：

　　確定發送器在增加電壓轉換器后是否能夠在電池電壓的典型工作范圍內保持恒定的發射功率。

　　確定電壓轉換器對發送器系統的總體效率的影響。

　　測試恒功率發射與電池壽命之間的平衡。

　　測量電壓轉換器交流紋波對無線通信鏈路質量的影響。

　　利用發送器和電壓轉換器的評估板（EV）構建并測量恒功率發射器及其效率水平，所采用的發送器為MAX1472，工作在300MHz至450MHz頻率范圍。其供電電壓范圍為2.1V至3.6V，典型發射功率為10mW或+10dBm，電壓為2.7V時的耗流10mA。測試時，工作頻率為433.92MHz，歐洲和美國均開發該頻率。系統使用的電壓轉換器為MAX1947升壓型DC-DC轉換器，輸入（電池）電壓范圍為0.7V至3.6V。轉換器采用外部電感和電容，通過內部開關為電感充電，然后將能量傳遞至電容和負載電阻。MAX1947具有工廠預設的輸出電壓：1.8V、2.5V、3.0V和3.3V。測量中使用MAX1947ETA33 （3.3V輸出）。如果輸入電壓高于輸出電壓，MAX1947將自動連通電池電壓，無影響。

　　改造MAX1472EVKIT，更改其天線匹配網絡中的無源元件，利用3.3V電壓產生+10dBm發射功率。僅對MAX1947EVKIT進行一項簡單改造：用3.3V輸出IC代替評估板的標稱1.8V輸出IC。連接評估板，MAX1947的輸入電壓（代表電池電壓）由實驗室電源提供，串聯一個電流表。除電壓和電流測量外，利用示波器、功率計和頻譜分析儀采集數據。

　　除以上評估板組合外，使用另外兩個Maxim發射器評估板作為性能對比的參考：MAX1472標準評估板，2.7V供電時產生+10dBm發射功率；MAX7060EVKIT頻率、功率可調節發射器，其發射功率可通過SPI總線設置。

　　第一組試驗中，測量四組不同發送器配置的電壓、電流和發射功率。繪制功率、電源電流與電壓之間的關系曲線，計算效率，并評估對電池壽命的影響。

　　第二組試驗中，MAX1472發送器從MAX1947消耗功率時，利用示波器記錄MAX1947輸出電源的紋波電壓。

　　第三組試驗中，在預期輸入（電池）電壓工作范圍內，記錄MAX1472發送的RF信號頻譜。利用MAX7033EVKIT ASK接收器建立ASK無線通信鏈路，以確定電壓轉換器紋波對鏈路性能的影響。

　　結果匯總

　　發送器功率與電池電壓的關系

　　對四種功率放大器（PA）進行比較，對比它們以最低電流損耗維持穩定發射功率輸出的能力。電池放電時，供電電流會隨著電池電壓的變化而發生變化，通過計算100%占空比下典型電池（或一組電池）的工作壽命估算所配置的耗流。

　　配置條件：MAX1472配置為+10dBm Tx功率，2.7V供電。