انتخاب یک تقویت کننده توان RF فشرده برای برنامه های ISM-Band و IoT

گسترش دستگاه های اینترنت اشیا، زیرساخت های سنجش هوشمند،و شبکه های سنسورهای بی سیم صنعتی تقاضای زیادی برای تقویت کننده های قدرت RF ایجاد کرده است که عملکرد قابل اعتماد را با اثرات کوچک و الزامات انعطاف پذیر تامین برق ترکیب می کند.برخلاف کاربردهای زیرساخت های با قدرت بالا که در آن قدرت خروجی خام تسلط دارد، طراحی ISM-band و IoT اولویت بندی می کند، کار با ولتاژ پایین و سهولت ادغام.

برای مهندسان در حال توسعه محصولات بی سیم زیر گیگاهرتز، انتخاب یک تقویت کننده قدرت RF می تواند به طور قابل توجهی بر سطح صفحه، عمر باتری و زمان بازار در چندین نوع منطقه ای تأثیر بگذارد.

پوشش فرکانسی برای باند های ISM جهانی

باند های ISM بدون مجوز، ۸۶۸ مگاهرتز در اروپا و ۹۱۵ مگاهرتز در آمریکای شمالی، اسب های کار اتصال بی سیم کم مصرف هستند.شبکه های سنسور بی سیم، و سیستم های نظارت صنعتی به این باند ها برای ارتباطات قابل اعتماد و دوربردی متکی هستند.

هنگام انتخاب یک تقویت کننده قدرت RF برای برنامه های باند ISM، یک دستگاه با پوشش فرکانسی را انتخاب کنید که هم باند های اروپایی و هم آمریکای شمالی را پوشش می دهد.طیف گسترده ای از 860~960 مگاهرتز اجازه می دهد تا یک پلت فرم تقویت کننده واحد برای رسیدگی به بازارهای منطقه ای متعدد، ساده سازی صلاحیت قطعات و کاهش نیاز به طرح های RF جداگانه برای هر منطقهاین رویکرد پلت فرم مشترک به ویژه برای خطوط محصولی که در سطح جهانی حمل می شوند، ارزشمند است، جایی که حفظ BOM های جداگانه برای هر بازار هزینه و پیچیدگی را افزایش می دهد.

انعطاف پذیری ولتاژ تغذیه برای طرح های باتری

IoT و گره های سنسور اغلب با باتری کار می کنند و ولتاژ تغذیه می تواند به طور قابل توجهی در طول چرخه تخلیه باتری متفاوت باشد.در حالی که دیگران به طور مستقیم از ریل های باتری کار می کنندیک تقویت کننده قدرت RF که از طیف گسترده ای از ولتاژ عملیاتی پشتیبانی می کند، مانند 1.9V تا 4.5V می تواند فناوری های مختلف باتری و معماری های قدرت را بدون نیاز به مدارهای تنظیم اضافی در بر بگیرد.

این انعطاف پذیری همچنین انتخاب قطعات را ساده می کند.مهندسان می توانند از یک تقویت کننده مشترک در محصولات با معماری های قدرت مختلف استفاده کنند، کاهش تلاش طراحی و پیچیدگی موجودی.

اندازه بسته و سطح PCB

فضای صفحه در ماژول های IoT فشرده و گره های سنسور بسیار مهم است. بسته های تقویت کننده قدرت 4 × 4 میلی متری سنتی از املاک PCB ارزشمندی استفاده می کنند که در غیر این صورت می توان برای سنسورها استفاده کرد.میکروکنترلرهاپیشرفت های اخیر عملکرد RF قابل مقایسه با دستگاه های بزرگتر را در بسته های 3 × 3mm QFN به ارمغان آورده است، که میزان PCB را حدود 44٪ کاهش می دهد..

برای محصولات با حجم بالا و قدرت کم که هر میلی متر مربع اهمیت دارد، این کاهش اندازه می تواند تفاوت بین قرار دادن طراحی در محفظه هدف یا نیاز به یک محفظه بزرگتر باشد.فاکتور شکل گران تربسته کوچک تر همچنین طول ردیف RF را کوتاه می کند، که می تواند تطابق مقاومت را بهبود بخشد و اثرات انگل در فرکانس های زیر گیگاهرتز را کاهش دهد.

قدرت خروجی و برنامه های تقویت کننده

در حالی که دستگاه های اینترنت اشیا معمولاً با قدرت خروجی پایین کار می کنند، برخی از برنامه ها از تقویت کننده تقویت کننده خارجی برای گسترش محدوده بی سیم بهره مند می شوند.یک PA فشرده می تواند به عنوان یک مرحله تقویت کننده برای افزایش قدرت موثر تشعشع ایزوتروپ یک رادیو زیر گیتز استفاده شود، بهبود پوشش داخل ساختمان و قابلیت اطمینان پیوند در محیط های RF چالش برانگیز.

در هنگام ارزیابی قدرت خروجی برای برنامه های باند ISM، محدودیت های نظارتی در هر بازار هدف را در نظر بگیرید.باند 868 مگاهرتز اروپایی و باند 915 مگاهرتز آمریکای شمالی دارای محدودیت های مختلف قدرت هستند، و قدرت خروجی قابل استفاده تقویت کننده باید از دست دادن ورودی فیلتر، بهره وری آنتن و از دست دادن کابل در کل زنجیره انتقال را در نظر بگیرد.

ادغام و دسترسی

ملاحظات عملی فراتر از صفحه اطلاعات است. به دنبال تقویت کننده هایی باشید که از طریق شرکای توزیع شناخته شده در دسترس هستند، با مستنداتی که از یکپارچه سازی مستقیم پشتیبانی می کنند.کنترل تعصب داخلی و شبکه های تطابق خارجی ساده تلاش طراحی را کاهش می دهد و زمان به بازار را تسریع می کند.

برای برنامه های تولید، تعهدات چرخه عمر تامین کننده و در دسترس بودن جایگزین های واجد شرایط را تأیید کنید. بازار تقویت کننده قدرت RF در سال های اخیر یک تحکیم قابل توجهی را تجربه کرده است.دستگاه های ISM در باند زیر گیگاهرتز از تغییرات چرخه عمر مصون نیستند..

نتیجه گیری

انتخاب یک تقویت کننده قدرت RF برای برنامه های ISM-band و IoT نیاز به تعادل پوشش فرکانس، انعطاف پذیری ولتاژ تغذیه، اندازه بسته و قدرت خروجی در زمینه یک کامپکت،طراحی محدود به باترییک دستگاه که هر دو 868 MHz و 915 MHz را در یک بسته 3 × 3mm با تحمل ولتاژ گسترده پوشش می دهد می تواند به عنوان یک پلت فرم مشترک در محصولات و مناطق متعدد عمل کند.ساده سازی طراحی و خرید در حالی که زمان به بازار را تسریع می کند.

https://www.signalpoweramplifier.com