انتشار أجهزة إنترنت الأشياء، البنية التحتية للقياس الذكي،وقد خلقت شبكات الاستشعار اللاسلكية الصناعية طلبا قويا على مكبرات الطاقة RF التي تجمع بين الأداء الموثوق به مع البصمة الصغيرة ومتطلبات إمدادات الطاقة مرنةعلى عكس تطبيقات البنية التحتية ذات الطاقة العالية حيث تهيمن قوة الإخراج الخام، فإن تصاميم ISM-band و IoT تعطي الأولوية للتكامل والتشغيل منخفض الجهد وسهولة التكامل.
بالنسبة للمهندسين الذين يطورون منتجات لاسلكية تحت غيغاهرتز ، يمكن أن يؤثر اختيار مكبر طاقة RF بشكل كبير على مساحة اللوحة وعمر البطارية ووقت الوصول إلى السوق عبر العديد من المتغيرات الإقليمية.
تغطية الترددات لمجموعات ISM العالمية
نطاقات ISM الخالية من الترخيص 868 ميغاهرتز في أوروبا و 915 ميغاهرتز في أمريكا الشمالية هي أساس الاتصال اللاسلكي منخفض الطاقة.شبكات أجهزة الاستشعار اللاسلكية، وأنظمة المراقبة الصناعية تعتمد على هذه النطاقات للاتصالات الموثوقة بعيدة المدى.
عند اختيار مكبر طاقة RF لتطبيقات النطاق ISM ، اختر جهازًا يحتوي على تغطية ترددية تشمل النطاقين الأوروبي والأمريكي الشمالي.مجموعة واسعة من 860 ∼ 960 ميغاهرتز تسمح لمنصة مكبر واحد لمعالجة أسواق إقليمية متعددة، تبسيط مؤهلات المكونات وتقليل الحاجة إلى تصاميم RF منفصلة لكل منطقةهذا النهج المشترك المنصة هو ذو قيمة خاصة لخطوط المنتجات التي شحن على الصعيد العالمي، حيث الحفاظ على BOMs منفصلة لكل سوق يضيف التكلفة والتعقيد.
مرونة الجهد الإمدادي في التصاميم التي تعمل بالبطاريات
غالبًا ما يتم تشغيل عقدة إنترنت الأشياء وأجهزة الاستشعار بالبطارية ، ويمكن أن يختلف جهد التزويد بشكل كبير عبر دورة تفريغ البطارية. تستخدم بعض التصاميم إمدادات منتظمة ،بينما يعمل آخرون مباشرة من سكة حديد البطاريةمكبر طاقة RF يدعم نطاق طاقة تشغيل واسع مثل 1.9V إلى 4.5 فولت يمكن أن تستوعب تكنولوجيات بطارية ومعمارات طاقة مختلفة دون الحاجة إلى دوائر تنظيم إضافية.
هذه المرونة تسهل أيضا اختيار المكونات. بدلا من التأهل لمضاعفات منفصلة لكل نوع من المنتجات،يمكن للمهندسين استخدام مكبر مشترك في جميع المنتجات ذات بنية طاقة مختلفة، تقليل جهد التصميم وتعقيد المخزون.
حجم الحزمة ومساحة PCB
مساحة اللوحة هي مكلفة في وحدات إنترنت الأشياء المدمجة وعقد الحاسوب. حزم مكبر الطاقة التقليدية 4 × 4 ملم تستهلك عقارات PCB قيمة يمكن استخدامها في غير ذلك للمستشعرات،أجهزة التحكم الدقيقة، أو الهوائيات. وقد جلبت التقدمات الأخيرة أداء RF مقارنة مع الأجهزة الكبيرة في حزم 3 × 3 ملم QFN ، مما يقلل من البصمة PCB بنحو 44٪.
بالنسبة للمنتجات ذات الحجم الكبير والطاقة المنخفضة حيث كل مليمتر مربع مهم، يمكن أن يكون هذا التخفيض في الحجم هو الفرق بين تركيب التصميم في الحجرة المستهدفة أو الحاجة إلى محفظة أكبر،عامل الشكل الأكثر تكلفةكما يقلل الحزمة الأصغر من أطوال أثر RF ، والتي يمكن أن تحسن مطابقة المعوقة وتقليل الآثار الطفيلية في ترددات أقل من جيغهارتز.
الطاقة الخارجة وتطبيقات المعزز
في حين أن أجهزة إنترنت الأشياء تعمل عادةً في طاقة انتاج منخفضة ، فإن بعض التطبيقات تستفيد من مكبر تعزيز خارجي لتوسيع نطاق اللاسلكي.يمكن استخدام PA المدمجة كمرحلة تعزيز لزيادة الطاقة الإشعاعية النوعية الفعالة للراديو تحت غيغاهرتز، تحسين التغطية داخل المبنى وموثوقية الرابط في بيئات RF الصعبة.
عند تقييم الطاقة الخارجة لتطبيقات النطاق الإلكتروني، ضع في اعتبارك الحدود التنظيمية في كل سوق مستهدفة.الفرقة الأوروبية 868 ميغاهرتز وفرقة أمريكا الشمالية 915 ميغاهرتز لديها قيود طاقة مختلفة، والطاقة الخارجة القابلة للاستخدام لمضخة يجب أن تعتبر خسائر إدخال المرشح وكفاءة الهوائي وخسائر الكابلات في سلسلة الإرسال الكاملة.
الاندماج والتوافر
الاعتبارات العملية تمتد إلى ما وراء ورقة البيانات. ابحث عن مكبرات متوفرة من خلال شركاء التوزيع المعروفين ، مع وثائق تدعم التكامل المباشر.التحكم في التحيز المدمج وشبكات التطابق الخارجية البسيطة تقلل من جهد التصميم وتسريع وقت التسويق.
بالنسبة لبرامج الإنتاج، تأكد من التزام المورد بمرحلة الحياة وتوافر البدائل المؤهلة. شهد سوق مكبرات الطاقة اللاسلكية تعزيزًا كبيرًا في السنوات الأخيرة.وأجهزة ISM في النطاقات دون غيغاهرتز ليست محصنة من تغييرات دورة الحياة.
الاستنتاج
اختيار مكبر طاقة RF لتطبيقات ISM-band و IoT يتطلب موازنة تغطية التردد ، مرونة التيار التغذوي ، حجم الحزمة ، وطاقة الإخراج في سياقتصميم محدود بالبطاريةجهاز يغطي كل من 868 ميغاهرتز و 915 ميغاهرتز في حزمة 3 × 3 ملم مع تحمل الجهد العريض يمكن أن يكون منصة مشتركة عبر العديد من المنتجات والمناطق ،تبسيط التصميم والمشتريات مع تسريع وقت التسويق.
https://www.signalpoweramplifier.com
