RF射頻傳輸,原理介紹,三分鐘看懂!發射功率、接收靈敏度詳解!

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用簡單的語言講複雜的技術

射頻是什麼?

官方說法:RF,Radio Frequency。

(不懂的人,看了還是不懂,不過對於物聯網行業的開發工程師、產品經理和項目經理,還是有需要對射頻有個基礎瞭解的。)

燚智能解讀:

兩個人,一人喊話,另一人聽到,這是“音頻傳輸數據”。

兩個人,一人發射無線電,另一人接收無線電,這是“射頻傳輸數據”。

通常大家講的射頻,是廣義的射頻:通過無線電收發數據。

(無線電就是電磁波)

RF射頻傳輸,原理介紹,三分鐘看懂!發射功率、接收靈敏度詳解!

電磁波數據傳輸,和聲音傳輸類似

射頻在物聯網中的應用

物聯網=物+聯網,要聯網就要數據傳輸。

非接觸的數據傳輸,都是射頻的應用場景。幾乎所有的物聯網產品,都會有射頻傳輸的部分。

1釐米的RFID、10米的藍牙、100米的WIFI、遠距離的2G4G和NB-IOT,都是通過射頻傳輸數據的方式。

不同的傳輸方式,相當於不同的語言,有的人說中文,有的人說英語,有的人說法語。

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基本概念:發射功率

官方概念:電磁波的能量,單位是W,dBm。

燚智能解讀:發射功率,就是你喊話的時候,嗓門有多大。嗓門大了聲音傳的就遠,嗓門小聲音傳的就近。

同樣的道理,發射功率小的射頻傳輸方式距離近,如藍牙0dBm(1毫瓦)傳輸距離也就十來米。而2G的發射功率30dBm(2瓦),傳輸距離可達30km以上。

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基本概念:接收靈敏度

官方概念:接收機能夠識別到的、最低的電磁波能量。單位也是dBm。

燚智能解讀:接收靈敏度,就是你的耳朵能聽到的最小的聲音。有的人耳朵靈敏一些,有的人耳朵背一些。耳朵靈敏度高的,能夠聽到很遠的聲音。

例如,藍牙接收靈敏度在-90dBm左右,2G接收靈敏度在-108dBm左右,NB-IOT的接收靈敏度在-130dBm左右,GPS的接收靈敏度在-150dBm左右。(負的越多,信號強度就越低,靈敏度也就越高,傳輸距離也就越遠

之所以接收靈敏度不用“瓦”這個功率概念,是因為實在太小了,例如藍牙的-90dBm約合0.000000001毫瓦,GPS的-150dBm,只有10的負15次方毫瓦。

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基本概念:干擾信號(噪聲)

官方概念:EMI/RFI

燚智能解讀:大馬路上講話,聲音要很大;夜深人靜的時候才能講悄悄話。外部帶來的聲音,會影響兩人之間的交談,外部帶來的射頻信號,也會影響到射頻接收。

應對干擾信號,可以增大發射功率,就像在馬路邊上可以把說話聲音提高一些。

可以提高接收靈敏度,耳朵靈敏的人,在大馬路邊上講話更容易聽清楚。

也可以增加屏蔽措施,把說話的人和收聽的人都罩起來,就聽不到外面的噪音了。例如射頻屏蔽框、同軸線纜等。

還可以把說話的語速降低一些,說慢點,直到聽清楚了為止,這就是NB-IOT靈敏度高的原因之一。

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其他:

如頻率、相位、濾波、編碼方式、調製方式、調製解調等概念,後續我們會逐步來講。

上述比喻僅為通俗理解方式,實際應用中還有很多其他因素。


燚智能周教授

智能硬件開發實戰派!

  • 後續文章預告:

射頻相關術語的解讀

物聯網射頻電路解讀

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