Imam moč RF

Upravljanje napajanja je ključnega pomena za upravljanje RF naprav in mreženje.

Če berete to, imate moč RF. Moč je nujna za mrežno povezovanje, saj nam omogoča, da napolnimo baterije, povežemo milijone naprav, komuniciramo na dolge razdalje in ohranjamo čiste signale.

Ne verjamete mi? Ugasnite moč in poglejte, kaj se dogaja z vašim omrežjem.

Toda z veliko močjo RF prihaja do velike odgovornosti. Upravljanje porabe je umetnost in znanost optimiziranja vhodnih in izhodnih signalov za povečanje učinkovitosti in učinkovitosti RF naprav - in to ni enostaven podvig. Vsaka omrežna naprava ima svoje posebne zahteve glede moči. Višje stopnje podatkov pogosto pomenijo večjo porabo in kompleksnost energije, kar lahko prinese izgube, ki zmanjšajo zanesljivost in povečajo stroške. Naprave z nizko hitrostjo prenosa, kot so tiste, ki podpirajo Internet of Things (IoT), črpajo zelo malo energije, da bi prihranile vsako milisekundo dragocene baterije.

Potem je tu še obolela inženirja RF inženirjev - elektrostatična razelektritev - ki lahko samo popraži vezje naprave. Pomislite, ko se dotaknete kljukice po premetavanju čez preprogo v suhem zimskem dnevu. ZAP! 20,000 voltov je ravnokar zapustilo vaše telo, ko ste se obrnili na gumb. Čeprav lahko to povzroči manjše nelagodje in lasje na roki vstanejo, lahko to povzroči večje težave z zmogljivostmi naprav ali celo uniči občutljive elektronske komponente.

Vsak stari vodnik lahko pritisne gumb za vklop, vendar za načrtovanje upravljanja porabe in RF naprav je potrebno posebno znanje. Tu je nekaj dejstev, ki vam bodo pomagala "sprožiti zanimanje."

RF z visoko močjo
Berkeley Lab definira RF z visoko močjo kot specializirano inženirsko področje, ki se ukvarja s komponentami in sistemi, ki delujejo na precej nad frekvenčnimi pasovi zvoka. RF-aplikacije velike moči vključujejo vojaški in komercialni radar, satelitsko komunikacijo in brezžično infrastrukturo, kot so mobilne bazne postaje.

Inženirji morajo povečati moč teh sistemov za zanesljivo oddajanje signalov na dolge razdalje in v težkih pogojih. Da bi to naredili, uporabljajo ojačevalnik moči (PA).

Glej, ne sme biti ves mrežni žargon zapleten.

Tako kot povečanje velikosti slikovne datoteke .jpeg, tudi ojačevalniki moči povečajo izhod omrežne naprave brez poškodb ali izkrivljanj. Vendar pa z večjo močjo nastaja tudi velika količina toplote. Upravljanje temperature je eden največjih izzivov pri RF z visoko močjo. Inženirji morajo izpolnjevati stroge izhodne zahteve, hkrati pa naprave ohranjati dovolj hladne za zanesljivo delovanje sistema.

Zaradi tega je večina RF-naprav velike moči izdelanih z galijevim arzenidom (GaAs) ali galijevim nitridom (GaN). Oba sestavljena polprevodnika lahko preneseta toploto visoko zmogljivih RF sistemov - vendar GaN hitro postaja izbrana tehnologija. Ojačevalniki GaN imajo vrhunske toplotne lastnosti in prinašajo višjo proizvodnjo kot stare tehnologije, hkrati pa zmanjšujejo porabo za kar 20 odstotkov.

Naslednja meja visokofrekvenčnega RF je milimetrski val (mmW): pas izjemno visokih frekvenc med 30 GHz in 300 GHz, od katerih so številni kritični za uvedbo brezžičnih omrežij 5G. Pri teh frekvencah je upravljanje moči pravi izziv. Že predstavljamo izdelke, ki delujejo od 37 do 40.5 GHz, še veliko jih je.

RF z nizko močjo
RF z nizko močjo se ukvarja z nizko hitrostjo nizke frekvence brezžične komunikacije na nižjih frekvencah. Prijave vključujejo IoT; pametne domače naprave za energetsko učinkovitost, termostati, klimatske naprave, nadzor osvetlitve in varnost doma; pametne mestne naprave za spremljanje parkiranja, prometnih zastojev, uličnih luči in ravnanja z odpadki; in povezan avto.

Ključna skrb za upravljanje porabe energije pri vseh radiofrekvenčnih napajanjih je življenjska doba baterije. Da bi bil IoT uporaben, morajo senzorji trajati dlje časa. Lastnikom domov in občinam ni treba vsako leto zamenjati baterij v svojih napravah, zato morajo inženirji zasnovati rešitve z nizko porabo energije, ki bodo trajale desetletje ali več.

Zaradi zapletenosti zadev so zahteve za napajanje različne za vsako omrežje z majhno porabo - in obstaja več deset omrežij, vključno z Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee 3.0, Bluetooth Low Energy, Thread, LTE Cat-M1 (LTE-M) in Narrowband IoT ( NB-IoT).

Na primer, omrežja Wi-Fi preklapljajo med 2.4GHz in 5GHz, odvisno od velikosti datoteke, ki jo pošiljajo, in oddaljenosti med usmerjevalnikom / dostopno točko in povezovalno napravo. Sistem črpa večjo moč pri višjih frekvencah in manj moči pri nižjih frekvencah. Usmerjevalnik je žični in zato ne vpliva, vendar boste na povezani napravi občutili izpraznitev baterije, naj bo to pametni telefon, prenosnik ali kakšna druga naprava.

Praviloma je večja razdalja med vašo in napravo, s katero se povezujete, večja je potrebna moč. Bluetooth sesa manj energije kot Wi-Fi, ki zahteva manj energije kot mobilni.

Bluetooth je kot powerlifter, ki še nikoli ni kardio, metaforično gledano.

Po mnenju naših partnerjev v podjetju Keysight Technologies: "Inženirji morajo natančno izmeriti izpraznitev akumulatorja in razumeti vzorce porabe energije teh naprav IoT, da dosežejo dolgo življenjsko dobo baterije, ki jo kupci pričakujejo." Šele takrat lahko zgradimo omrežje, ki povezuje ljudi in njihove naprave na močne načine, ki poenostavljajo naše življenje.

Vloga integracije
Vse stopnje moči imajo koristi od integracije. Na sistemski ravni združitev več komponent v eno napravo zmanjša izgube moči in učinkovitosti, poenostavi oblikovanje in omrežno uvajanje ter pomaga, da se hitreje trži vse od radarjev do usmerjevalnikov. Na ravni naprave interoperabilnost med "stvarmi" doma, v naših mestih ali na tovarniškem dnu maksimira produktivnost in prihranke energije.

Pustite sporočilo 

Ime *

E-pošta *

Telefon

Naslov:

Koda

Sporočilo

 

Seznam sporočilo