Επιλογή ενός συμπαγούς ενισχυτή ισχύος RF για εφαρμογές ISM-Band και IoT

Ο πολλαπλασιασμός των συσκευών IoT, της υποδομής έξυπνης μέτρησης,και βιομηχανικά ασύρματα δίκτυα αισθητήρων δημιούργησε ισχυρή ζήτηση για ενισχυτές ισχύος ραδιοσυχνοτήτων που συνδυάζουν αξιόπιστη απόδοση με μικρό αποτύπωμα και ευέλικτες απαιτήσεις παροχής ενέργειαςΣε αντίθεση με τις εφαρμογές υποδομής υψηλής ισχύος όπου κυριαρχεί η ακατέργαστη ισχύ εξόδου, τα σχέδια ISM-band και IoT δίνουν προτεραιότητα στην συμπαγή λειτουργία, τη λειτουργία χαμηλής τάσης και την ευκολία ενσωμάτωσης.

Για τους μηχανικούς που αναπτύσσουν ασύρματα προϊόντα κάτω των GHz, η επιλογή ενός ενισχυτή ισχύος ραδιοσυχνοτήτων μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την περιοχή της πλακέτας, τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και το χρόνο κυκλοφορίας στην αγορά σε πολλαπλές περιφερειακές παραλλαγές.

Καλυψη συχνοτήτων για τις παγκόσμιες ζώνες ISM

Οι ελεύθερες ζώνες ISM ̇ 868 MHz στην Ευρώπη και 915 MHz στη Βόρεια Αμερική ̇ αποτελούν το εργατικό άλογο της ασύρματης σύνδεσης χαμηλής ισχύος.ασύρματα δίκτυα αισθητήρων, και τα βιομηχανικά συστήματα παρακολούθησης βασίζονται σε αυτές τις ζώνες για αξιόπιστη επικοινωνία μεγάλης εμβέλειας.

Κατά την επιλογή ενός ενισχυτή ισχύος ραδιοσυχνοτήτων για εφαρμογές ζώνης ISM, επιλέξτε μια συσκευή με κάλυψη συχνοτήτων που καλύπτει τόσο τις ευρωπαϊκές όσο και τις βορειοαμερικανικές ζώνες.Ένα ευρύ εύρος 860~960 MHz επιτρέπει σε μια ενιαία πλατφόρμα ενισχυτή να απευθύνεται σε πολλαπλές περιφερειακές αγορές, απλοποιώντας την αξιολόγηση των στοιχείων και μειώνοντας την ανάγκη για ξεχωριστά σχέδια ραδιοσυχνοτήτων ανά περιοχήΗ προσέγγιση αυτή της κοινής πλατφόρμας είναι ιδιαίτερα πολύτιμη για τις γραμμές προϊόντων που αποστέλλονται παγκοσμίως, όπου η διατήρηση χωριστών BOM για κάθε αγορά προσθέτει κόστος και πολυπλοκότητα.

Ευελιξία τάσης τροφοδοσίας για σχέδια που λειτουργούν με μπαταρία

Τα IoT και οι κόμβοι αισθητήρων τροφοδοτούνται συχνά από μπαταρίες και η τάση τροφοδότησης μπορεί να ποικίλει σημαντικά σε όλο τον κύκλο εκφόρτισης της μπαταρίας.ενώ άλλοι λειτουργούν απευθείας από τις ράγες μπαταρίαςΈνας ενισχυτής ισχύος ραδιοσυχνοτήτων που υποστηρίζει ένα ευρύ φάσμα τάσης λειτουργίας, όπως 1.9V έως 4.Το 5V μπορεί να φιλοξενήσει διαφορετικές τεχνολογίες μπαταριών και αρχιτεκτονικές ισχύος χωρίς να απαιτείται πρόσθετο κύκλωμα ρύθμισης.

Η ευελιξία αυτή απλοποιεί επίσης την επιλογή των εξαρτημάτων.Οι μηχανικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν έναν κοινό ενισχυτή σε προϊόντα με διαφορετικές αρχιτεκτονικές ισχύος, μειώνοντας την προσπάθεια σχεδιασμού και την πολυπλοκότητα της απογραφής.

Μέγεθος συσκευασίας και επιφάνεια PCB

Τα παραδοσιακά πακέτα ενισχυτών ισχύος 4 × 4 mm καταναλώνουν πολύτιμα ακίνητα PCB που διαφορετικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για αισθητήρες,μικροελεγκτέςΟι πρόσφατες εξελίξεις έχουν φέρει τις επιδόσεις RF συγκρίσιμες με τις μεγαλύτερες συσκευές σε πακέτα QFN 3 × 3 mm, μειώνοντας το αποτύπωμα PCB κατά περίπου 44%.

Για προϊόντα μεγάλου όγκου και χαμηλής ισχύος, όπου κάθε τετραγωνικό χιλιοστόμετρο μετράει, αυτή η μείωση του μεγέθους μπορεί να αποτελέσει τη διαφορά μεταξύ της τοποθέτησης του σχεδίου στο θήκη στόχου ή της ανάγκης για μεγαλύτερο,πιο ακριβός παράγοντας σχήματοςΤο μικρότερο πακέτο συντομεύει επίσης τα μήκη ίχνη ραδιοσυχνοτήτων, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν την αντιστοιχία παρεμπόδισης και να μειώσουν τις παρασιτικές επιπτώσεις σε συχνότητες κάτω των GHz.

Εφαρμογές ισχύος εξόδου και ενισχυτών

Ενώ οι συσκευές IoT λειτουργούν συνήθως με χαμηλή ισχύ εξόδου, ορισμένες εφαρμογές επωφελούνται από έναν εξωτερικό ενισχυτή για να επεκτείνουν την ασύρματη εμβέλεια.Ένα συμπαγές PA μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως στάδιο ενίσχυσης για την αύξηση της αποτελεσματικής ισοτροπικής ακτινοβολούμενης ισχύος ενός ραδιοφώνου sub-GHz, βελτίωση της κάλυψης στο κτίριο και της αξιοπιστίας της σύνδεσης σε δύσκολα περιβάλλοντα ραδιοσυχνοτήτων.

Κατά την αξιολόγηση της ισχύος εξόδου για εφαρμογές ζώνης ISM, λαμβάνονται υπόψη τα κανονιστικά όρια σε κάθε αγορά-στόχο.Η ευρωπαϊκή ζώνη 868 MHz και η ζώνη 915 MHz της Βόρειας Αμερικής έχουν διαφορετικούς περιορισμούς ισχύος, και η χρησιμοποιήσιμη ισχύς εξόδου ενός ενισχυτή πρέπει να λαμβάνει υπόψη την απώλεια εισαγωγής φίλτρου, την απόδοση της κεραίας και τις απώλειες καλωδίων σε ολόκληρη την αλυσίδα μετάδοσης.

Ενσωμάτωση και διαθεσιμότητα

Οι πρακτικές σκέψεις εκτείνονται πέρα από το δελτίο δεδομένων.Ο ενσωματωμένος έλεγχος προκαταλήψεων και τα απλά εξωτερικά δίκτυα αντιστοίχισης μειώνουν την προσπάθεια σχεδιασμού και επιταχύνουν το χρόνο κυκλοφορίας στην αγορά.

Για τα προγράμματα παραγωγής, επιβεβαιώστε τη δέσμευση του προμηθευτή για τον κύκλο ζωής και τη διαθεσιμότητα ειδικευμένων εναλλακτικών.Οι συσκευές ζώνης ISM και υπο-GHz δεν είναι απαλλαγμένες από αλλαγές του κύκλου ζωής..

Συμπεράσματα

Η επιλογή ενός ενισχυτή ισχύος ραδιοσυχνοτήτων για εφαρμογές ISM-band και IoT απαιτεί εξισορρόπηση της κάλυψης συχνοτήτων, της ευελιξίας παροχής τάσης, του μεγέθους του πακέτου και της ισχύος εξόδου στο πλαίσιο ενός συμπαγούς,σχεδιασμός με περιορισμούς στη μπαταρίαΜια συσκευή που καλύπτει τόσο τα 868 MHz όσο και τα 915 MHz σε ένα πακέτο 3 × 3 mm με ευρεία ανοχή τάσης μπορεί να χρησιμεύσει ως κοινή πλατφόρμα σε πολλά προϊόντα και περιοχές,απλούστευση του σχεδιασμού και της προμήθειας με ταυτόχρονη επιτάχυνση του χρόνου κυκλοφορίας στην αγορά.

https://www.signalpoweramplifier.com