цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Маломощные радиоустройства и ISM-диапазон

Маломощные радиоустройства и ISM-диапазон

Автор: Mike(admin) от 26-10-2017, 18:55

При рассмотрении с исторической точки зрения радиочастотные системы тесно связаны с мощной передачей. Мы представляем большие антенны для станций AM и FM, дальних военных радиостанций и даже экзотических приложений, таких как системы, используемые для связи и управления космическими аппаратами. Эти системы связаны с неопределенной идеей о том, что более длинный диапазон лучше, и, следовательно, больше мощности лучше.


Маломощные радиоустройства

Мощные радиочастотные устройства отнюдь не несущественны или редки, но во многом они все больше отделены от нашей повседневной жизни. Или, по крайней мере, мы можем сказать, что это менее заметно в нашей повседневной жизни, потому что в настоящее время основное внимание уделяется небольшим маломощным беспроводным устройствам.


В таких небольших системах проектные усилия направлены на достижение приемлемой производительности при минимально возможном потреблении энергии. Это означает, что энергоэффективность может быть более важной, чем максимальная передача мощности, а также означает, что здесь нет цели достичь максимального диапазона. Цель состоит в том, чтобы достичь достаточного диапазона, то есть диапазона, который позволяет использовать устройство по назначению.


Важным методом в маломощных радиочастотных системах является цифровая модуляция. Это не относится к фактически передаче цифровых (то есть прямоугольных) сигналов; хотя это не невозможно, это непрактично, потому что прямоугольная волна имеет высокое гармоническое содержание. Передаваемый сигнал содержит больше энергии на частотах, очень удаленных от несущей частоты, и, следовательно, это будет источником помех. Электромагнитный спектр должен оставаться организованным, чтобы гарантировать, что многочисленные несвязанные устройства могут надежно реализовывать беспроводную связь. Это означает, что беспроводные передачи должны быть ограничены определенным выделенным частотным диапазоном, и это невозможно при использовании прямоугольных сигналов.


Спектр прямоугольного сигнала

Спектр прямоугольного сигнала; на гармонических частотах слишком много энергии



Таким образом, цифровая модуляция использует синусоидальные волны, как это делает аналоговая модуляция. Разница заключается в том, что в цифровой системе модуляция несущей не представляет собой непрерывное представление аналогового сигнала основной полосы частот. Вместо этого она представляет цифровые данные. Изменения в несущей волне происходят в дискретных разделах, называемых символами, и каждый символ представляет один или несколько битов.


амплитудная модуляция

Пример цифровой модуляции - в этом случае - амплитудная модуляция



Цифровая модуляция обеспечивает преимущества, аналогичные преимуществам типичной цифровой связи. Поскольку информация передается как дискретные биты вместо непрерывно изменяющегося сигнала, мощность передачи может быть сведена к минимуму с очень небольшой потерей данных - если мощность достаточна для того, чтобы приемник мог различать нуль и один, все данные будут успешно переданы. Кроме того, цифровая связь позволяет приемнику запрашивать у передатчика повторную передачу определенных разделов данных, если, например, временные помехи вызвали кратковременное снижение отношения сигнал / шум.


Цифровые радиочастотные системы, часто называемые каналами передачи данных, имеют дополнительное преимущество в том, что они могут оценивать свою собственную производительность в реальном времени. Алгоритм обнаружения ошибок, такой как проверка циклической избыточности (CRC), может использоваться для оценки качества соединения. Если принимающее устройство отмечает значительное увеличение частоты ошибок в битах, оно может попросить передатчик увеличить свою выходную мощность. Таким образом, энергопотребление передатчика может быть оптимизировано на основе фактической производительности линии передачи данных.


Любая организация, которая хочет управлять мощным радиопередатчиком, должна получить разрешение от соответствующего регулирующего органа (например, FCC в Соединенных Штатах). Наиболее заметным исключением из этого правила является использование диапазонов ISM. ISM – это промышленный, научный и медицинский диапазон. Предположительно, это отражает первоначальное намерение FCC, но название больше не актуально. Диапазоны ISM используются многочисленными устройствами из других категорий продуктов – Bluetooth, Wi-Fi, домашними системами безопасности, устройствами радиочастотной идентификации (RFID), игрушками, беспроводными телефонами.


Полосы ISM нелицензированы, и они не регулируются. «Нелицензируемый» означает, что законно разрабатывать и продавать устройство ISM-диапазона без получения разрешения регулирующего органа. «Нерегулируемый» означает, что вы можете передавать все, что хотите, до тех пор, пока вы остаетесь на частотах ISM. Наиболее важный диапазон ISM называется полосой 2.4 ГГц, хотя 2.4 ГГц на самом деле не является центральной частотой; полоса простирается от 2.4 до 2.4835 ГГц. Основным преимуществом этой группы является ее доступность во всем мире. Другие диапазоны ISM варьируются от одного региона к другому, но 2.4 ГГц доступны для нелицензионной работы во всем мире.




© digitrode.ru


Теги: ISM-диапазон, радио




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий