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欧宝ob官网:低功耗RF配置通讯隔绝的策画及FCC范例哀求

 发布时间:2022-04-25 00:35:29 来源:OB欧宝体育 作者:ob欧宝体育pp下载

  正在遵循FCC相闭盛开式 ISM 频带(915MHz 或 2.4GHz)通用单通道无线电装备法则的条件下,咱们将说论优化低功耗无线体例传输隔断的极少手法。FCC法则,对付这些器件,基频输出功率不应超越-1.25dBm。倘使必要出格增补链道裕量,则会扼要先容 FCC 范例恳求。

  表率的低功耗无线链道由一个发送器件和一个或多个授与器件构成。发送器件由一个调造器、合成器、升频混频器和一个功率放大器(PA)构成。授与机由互逆器件、低噪声放大器(LNA)、降频混频器、合成器妥协调器构成。

  表部放大器(不管是表部 LNA 依旧表部 PA)增加到必要远隔断通讯的体例中以增补链道裕量。图1给出了正在授与端增加一个表部 LNA 来优化无线链道裕量的手法。云云即适应 FCC 法则,又能够正在不增补发射端杂乱性的处境下晋升链道裕量。

  无线链道通讯隔断的表面极限值由弗里斯(Friis)方程式断定(请参见式1):

  式中:Pr=授与功率,Pt=发射功率, Gt=天线发射增益, Gr=授与天线增益,通讯隔断=天线隔断(米)。

  弗里斯方程式界说了无线链道的表面极限。然而,正在统统实际体例中,实质链道做不到云云。

  比方,倘使行使弗里斯方程式计一律个2.45GHz 无线链道的最大通讯隔断,其发射功率为-1.25dBm, 授与机敏度为-100dBm 以及两个天线dBi。必要注视的是, 2.14dBi是偶极天线的表面增益,而商酌损耗岁月常达不到这一值。

  然而,倘使您思正在可靠情况中完毕这些结果,您会很疾挖掘这是不真实质的。紧要来因是,自正在空间辐射的假设并分歧用于地面体例。就极少可视隔断运用而言,100-200米隔断的无线链道运用结果较好,而表率多道途情况中50-100米隔断结果较好。

  要增补体例的通讯隔断,您能够采用下面的一种或多种手法。每种手法都有体例增益,但却是以功耗或者总体例本钱为价值。

  最先,必要商酌作事频率和天线。两者均不形成电流耗费,以是该当正在增加表部功率放大器和/或低噪声放大器之前对其举行评估。

  1、通讯隔断与RX和TX天线增益的平方根相闭,并且,跟着天线规格的提升,尺寸和代价也随之增补。

  2、作事频率与通讯隔断存正在线性闭联。作事频率越低,通讯隔断越远。然而,可用带宽会随频率下降而删除,从而导致数据传输速度下降。

  1、增补发送器(Pt)输出功率能够增补通讯隔断,通讯隔断与输出功率的平方根相闭。比方,CC2590 可供应14dBm功率,电流耗费为25mA, 云云可为体例带来15.25dB 的革新, CC2591可供应22dBm, 可认为体例带来23.25dB的革新,然而电流耗费高达112mA。

  2、通讯隔断也与输入机敏度(Pr)的平方根相闭,因此能够增补输入机敏度来增补通讯隔断。表率的表部LNA耗费约2-4mA的电流。以是,倘使能得回惬心的机能,正在不商酌FCC/ETSI法则的处境下,比拟表部PA,这种手法拥有肯定的上风。

  对付发射功率恳求赶过-1.25dBm 的体例而言, FCC 恳求行使跳频计划来满意范例[1]。这种计划为惩罚器汇集型,施行起来拥有肯定的寻事性。以是,对付真正的低功耗无线体例来说,行使其他手法增补通讯隔断或者更好极少。

  为了评估提升授与机敏度的或者性,咱们行使了CC1101(一款作事正在915MHz 的低功耗无线收发器)来举行实践。咱们之因此采用这款器件是由于它作事正在咱们此处说论的两个频带以下。

  授与机的授与机敏度值受授与机链中很多构件的影响。请参见图1所示的低功耗无线授与机的表率架构。倘使怠忽线缆和完婚损耗,授与机中便只剩下四个子体例:内部LNA、降频混频器、模数转换器(ADC)和探测器。

  式中,F=总体例噪声系数, Fn=每个子体例的噪声系数, Gn=每个子体例的增益(损耗)。

  正在给定每个子体例的噪声数(Fn)和增益(Gn)处境下,式2代表授与级的级联噪声系数。请注视,首个子体例的噪声系数为总噪声系数的紧要构成片面。倘使首个子体例显示为高增益,则体例其余片面的噪声系数就变得没蓄志义。这是由于,每个后续体例的噪声系数均被前一子体例的增益整除了。

  通过衡量某个别例给定比特率下的误码率(BER)机能,已知授与机(RX)滤波带宽从此,那么就能够求崩溃例噪声系数。CC1101和CC2500收发器的结果约为18dB。比拟高级的表部LNA[3]其并非为最佳结果,但它比其它极少低功耗无线收发器更有竞赛力。

  正在此实践。

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