Чувствительность к RF:что нужно знать для связи M2M

Если вы работаете в сфере Интернета вещей (IoT) или беспроводной связи в целом, вы, вероятно, слышали о чувствительности к РЧ или чувствительности приемника. Но если вы не инженер-электрик (возможно, вы больше разбираетесь в бизнесе), этот термин может сбивать с толку. В этом и заключается идея этой статьи - мы хотим показать вам, бизнес-лидеры Интернета вещей, все, что вам нужно знать о чувствительности к радиочастотам и о той роли, которую они играют в разработке успешного продукта Интернета вещей.

Давайте начнем с шага назад. Чувствительность к радиочастотам - это всего лишь часть уравнения бюджета канала, поэтому мы начнем с этого:

Что такое ссылочный бюджет?

Полученная мощность (дБм) =передаваемая мощность (дБм) + усиление (дБ) - потери (дБ)

Бюджет канала - это учет всех прибылей и потерь, которые возникают в беспроводном сигнале от передающего устройства, когда он проходит через различные разъемы, антенны, на открытом воздухе и т. Д. На пути к приемнику в системе беспроводной связи. Глядя на приведенное выше простое уравнение, вы можете увидеть, как это представлено. Обратите внимание на одно важное замечание:дБм - это истинная мера мощности (например, ватт). Поскольку дБм измеряется в логарифмической шкале, это легко учесть в бюджете канала, поскольку все потери экспоненциальны. Маленькая буква «м» в дБм означает, что это относится к милливатту (таким образом, 0 дБм =1 мВт, 10 дБм =10 мВт, 20 дБм =100 мВт, 30 дБм =1 Вт РЧ-мощности).

С другой стороны, дБ - это относительный термин. Потеря 3 дБ - это потеря 50%, но не абсолютная (50% от 10 дБм =7 дБм, 50% от -110 дБм =-113 дБм).

Надеюсь, вы не слишком щепетильны, потому что мы начнем с сравнения бюджета связи с семейным бюджетом . . Вот что вы увидите при сравнении:

Выход передатчика =ваш семейный доход.

Чувствительность приемника =Что вам нужно в конце месяца на еду.

Вот потери, на которые уходит часть вашей энергии (например, семейные расходы, которые расходуют часть ваших сбережений):

• Потери при распространении =Аренда, поскольку обычно это самая большая потеря. Это распространение радиочастотной энергии по мере рассеивания сигнала. Обычно этот член увеличивается как квадрат расстояния в «свободном пространстве» или как расстояние до четвертой по земле из-за того, что радиочастотная волна мешает самой себе, когда она отражается от земли.
• Затухание =Автомобильные платежи, так как это может быть или не быть большим сроком в бюджете ссылки. Это потери, связанные с распространением через материал, отличный от воздуха, например стены. Если вы готовы серьезно заняться бюджетом каналов, этот документ станет отличным ресурсом по ослаблению радиочастотных помех в различных строительных материалах.
• Потеря коннектора
• Потери в передающей антенне
• Потери в антенне приемника . Часто антенны на небольших устройствах Интернета вещей хуже, чем вы думаете. Вы можете легко потерять 10 дБ или больше, если ваша антенна «электрически мала» или ее длина составляет менее 1/4 длины волны. Эффективность такой антенны имеет физический предел.

Что такое чувствительность приемника или РЧ?

В более типичных терминах чувствительность приемника - это минимальная величина входного сигнала, необходимая для достижения заданного отношения сигнал / шум при минимальном уровне ошибок. С точки зрения семейного бюджета это все равно, что сказать, что если вы знаете, сколько вам нужно потратить на питание (чувствительность), то вы можете рассчитать, сколько вам нужно заработать в доходе (выход передатчика), учитывая ваши потери на пути следования. (прочие расходы).

Давайте вместе ...

Если вы передаете +18 дБм и имеете 150 дБ потерь (расходов), у вас остается -132 дБм энергии на приемнике. Если чувствительность вашего приемника составляет -140 дБмВт, вы золотой (по сути, вы DINK - двойной доход, никаких детей). Если у вас есть большая семья, которую нужно кормить (высокая скорость передачи данных или меньшая радиотехнология), а чувствительность вашего приемника составляет всего -120 дБмВт, вам не повезло.

Так что это может быть чрезмерным упрощением уравнения чувствительности к РЧ, но важно иметь в виду более широкую концепцию связи M2M. Если через несколько дней вы ничего не сможете вспомнить из этой статьи, запишите следующее:чем выше чувствительность, тем больше диапазон.

Хотите знать, почему мы пишем об этом? Технология Wide Area, Low Power компании Link Labs обеспечивает чувствительность более -140 дБм, что дает ей во много раз больший диапазон, чем у Zigbee, Bluetooth или WiFi. Чтобы узнать больше об этой технологии, нажмите ниже ...