一颗亚 G 赫兹射频，能用一颗短距射频在一个房间里就耗光的同一颗纽扣电池打到几公里，靠的是拿数据率换链路预算，而不是多花功率。这段射程，是用物理和信号怎么编码买来的。

这笔交换就是这个频段的全部性格。一个挂在亚 G 链路上的传感器，可以待在田里、地下室、或一口灌满水的井里，照样够到一个镇外的网关，只要它没多少话要说、又能等到轮到它说。做这件事的料便宜、又只抿一口电流，而随之而来的那些限制，写在无线电规则里的，不亚于写在硅片里的。

为什么更低的频率打得更远

两个效应叠起来给了亚 G 它的射程。更低的载频在穿墙、绕地形时损耗的能量比 2.4 GHz 信号小，所以同样的发射功率有更大一部分落到远端，在一片建成区或一排树后面，这个差别是大的、不是边际的。更低的频率回头要一根更长的天线，868 MHz 的四分之一波长约八厘米，对着 2.4 GHz 的两厘米，这是一个小节点上实打实的约束，也是亚 G 设计要最先腾地方的事情之一。天线的效率和它的长度一样要紧，一根太短或匹配不好的天线会把低频辛苦赢来的链路预算白白扔掉，一个被空间挤着的节点，会在台架上看不到、却在现场吃掉的射程上为此付账，而在一个紧凑节点上，地平面和天线周围的净空最后比射频芯片更能左右板子的外形。物理之上压着编码，而在一条 LoRa 链路上，编码正是大部分射程被做出来的地方。

LoRa 把每个比特摊在一段扫过频段的啁啾上，接收机即便信号坐在噪声底之下也能把这段啁啾从噪声里抠出来，这正是买下距离的那个把戏。扩频因子，从大约 7 到 12，定了啁啾被拉多长：更高的因子在每个符号上花更多时间，把接收灵敏度抬向 LoRa 著称的那条约 -137 dBm 的底，而一个这么深的链路预算，正是把几十毫瓦变成几公里的东西。代价付在时间和数据率上。更高的扩频因子意味着每个符号发得更久，于是同一条消息，在低因子下几十毫秒发完的，在高因子下能花掉大半秒，速率从几十千比特掉到几百比特每秒。空中时间是这里真正要紧的货币，对能量、对共享频段都一样。一次把射频开着一秒、按一百毫安的发射，花的是实打实的能量，所以用纽扣电池打到几公里能成，只因为设备隔一阵发一小段、其余时间以微安休眠，从来不是因为射频发的时候省。接收侧也扛着自己的分量，开着一个窗口去接下行同样耗电，所以一个得常听的节点会把发射侧省下的吐回去一部分。这一切的伸缩都不照新手以为的来，因为为追一条勉强的链路把扩频因子往上推，能把空中时间和每条消息的能量翻两番，而到某个点，一根更好的天线、或一个摆得更用心的网关，买到的射程比再加一档扩频还多。一张懂行的网络靠自适应数据率，让网关把每个节点压到它链路能撑的最低扩频因子，于是离网关近的节点又快又便宜，只有远的那些去付高代价。带宽是另一个旋钮，常用的 125 kHz 档和更宽的那些之间权衡，宽的发得快却听得少，再叠一层编码率做纠错，于是一帧真正的空中时间是这些一起算出来的，不是扩频因子一项。算出来的射程是个规划数字、不是承诺：开阔乡野能把这样一条链路带到十公里开外，而密集城市可能把同一颗射频压到一两公里，唯一诚实的数字来自对真实场地的勘测。给这样一条链路定参数的办法，是先把负载和上报间隔定死，再按射程要的扩频因子读出空中时间，最后才核对电池和频段规则两样都扛得住。

频段本身按地区定。一台给欧洲的设备待在 868 MHz ISM 频段，给北美的在 915 MHz，两者不能互换，所以一个在两地都卖的产品，要么带一颗可切换的射频、要么两个在天线匹配处就分岔的生产版本。每个频段定了自己的功率上限，和自己关于设备怎么用空中的规则，这些上限和电池一样硬地左右一个设计。

跟着射程来的那笔代价

发射限制咬得最狠的，是占空比上限。一台在欧盟 868 MHz 频段的设备，可能只被允许在大约百分之一的时间里发射，这听着宽裕，直到一条高扩频因子下的长帧吃掉大半秒，节点接着就得安静一分钟以上才能再开口。这把上报间隔变成一个法律约束、不只是电池选择，也悄悄把那些在短距链路上跑得好好的话痨设计排除在外，所以一个亚 G 产品从一开始就围着少发、稀发来规划。

LoRa 收发器

定义了这个品类的 LoRa 收发器，是做经典 LoRa 收发的 SX1276，一颗把亚 G 收发器和 LoRa 调制解调配在一起、通过 SPI 跟主机 MCU 说话的料。它覆盖从 137 到 1020 MHz 的常用频段，够到这门技术著称的深灵敏度，又有足够大的装机量，让一个建在它上头的设计有一大池参考代码、协议栈和现成模块可取，这往往就是在第一款产品上从它起步的理由。

新一代把功耗和尺寸都收了一道，且收在电池上要紧的地方。SX1262 比老料降了接收和休眠电流，同时在更小的封装里够到更高的输出功率、约 22 dBm，这正是新设计倾向从它起步、长寿产品常计划往它迁的原因。它保住同样的 SPI 挂法和相近的软件故事，所以它像它的前辈那样落进一个主机，而尤其是更低的接收电流，帮到任何得开着下行窗口的节点。这份提升实打实到，老料如今多半是为延续性、而不是为一个全新设计才选的。

在用不上全频段覆盖和最深射程的地方，成本还能再往下走。LLCC68 是一颗成本优化的 LoRa 料，舍掉它同胞的一部分扩频因子和频段范围去够到更低的价，这适合一个只在一个地区干活、永远用不上这个家族能做到的最长链路的高量节点。

在 LoRa 内部，这些料主要差在功耗和价格上，不在射程上。

LoRa 之外的亚 G，以及那些整合料

不是每条亚 G 链路都是 LoRa，对很多活它也不该是。CC1101 是一颗通用亚 G 收发器，跑朴素的 FSK 和 OOK 调制，这适合一段几百米内的短私有协议，在那里设备用不上 LoRa 的极端灵敏度，反而更愿意把空中时间、许可和复杂度都压下来。它多年来在遥控器、报警传感器和简单遥测里当主力，朴素的调制在射程不大、链路清楚时把每条消息的能量压得低。

想不一路走到 LoRa、又要更多射程，Si4463 把一条亚 G 链路往更远推，靠更高的输出功率和一个灵敏的接收机，落在一颗基础收发器和一颗完整 LoRa 料之间。它适合一个想在常规调制上够到一公里左右、又要随之而来的更低空中时间的设计。

在 BLE 和 WiFi 上演过的那套，在这里又重演，射频和 MCU 并进一颗。STM32WLE5 把一颗 LoRa 射频和一颗 Cortex-M4 折进一颗，去掉了 SPI 链路和第二颗芯片，缩小板子，也让应用和射频共享一个低功耗域、一套工具。它适合一个从一开始就围着 LoRa 搭的节点，而且它把射频带进很多团队已经在用的同一个 STM32 生态，缩短了从一颗熟悉的 MCU 到一颗联网 MCU 的路。

第二个整合选项来自一个不同的供应基。ASR6601 提供一个 LoRa SoC 方案，把调制解调和一颗 MCU 核配在一起、价格有竞争力，这对那些成本和就近供应链在射频本身之外也有分量的高量区域部署要紧，在那里一个设计可以对着一颗在靠近工厂处就大量出货的料做认证。

最后一颗料回答了其它几颗留着没答的一个问题：设备在哪。LR1110 把 LoRa 和定位放在一起，加上扫描 GNSS 和 WiFi 信号、再通过网络把位置解算出来的能力，而不是在节点上跑一个完整的卫星接收机，这把一个被追踪资产花在找自己上的功耗削下来，也把重计算挪出电池。对一个隔很久才报一次、又得撑好几年的物流标签或牲畜追踪器，把一条远距链路和一次低能量定位配在一起，差不多就是整个产品。代价是精度，一次扫描加解算的定位，比一颗专用接收机跑足够久锁定要粗，所以这颗料适合知道一项资产坐在哪个院子、哪栋楼里，而不是把它钉到米级。