RF射频传输,原理介绍,三分钟看懂!发射功率、接收灵敏度详解!

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用简单的语言讲复杂的技术

射频是什么?

官方说法:RF,Radio Frequency。

(不懂的人,看了还是不懂,不过对于物联网行业的开发工程师、产品经理和项目经理,还是有需要对射频有个基础了解的。)

燚智能解读:

两个人,一人喊话,另一人听到,这是“音频传输数据”。

两个人,一人发射无线电,另一人接收无线电,这是“射频传输数据”。

通常大家讲的射频,是广义的射频:通过无线电收发数据。

(无线电就是电磁波)

电磁波数据传输,和声音传输类似

射频在物联网中的应用

物联网=物+联网,要联网就要数据传输。

非接触的数据传输,都是射频的应用场景。几乎所有的物联网产品,都会有射频传输的部分。

1厘米的RFID、10米的蓝牙、100米的WIFI、远距离的2G4G和NB-IOT,都是通过射频传输数据的方式。

不同的传输方式,相当于不同的语言,有的人说中文,有的人说英语,有的人说法语。

基本概念:发射功率

官方概念:电磁波的能量,单位是W,dBm。

燚智能解读:发射功率,就是你喊话的时候,嗓门有多大。嗓门大了声音传的就远,嗓门小声音传的就近。

同样的道理,发射功率小的射频传输方式距离近,如蓝牙0dBm(1毫瓦)传输距离也就十来米。而2G的发射功率30dBm(2瓦),传输距离可达30km以上。

基本概念:接收灵敏度

官方概念:接收机能够识别到的、最低的电磁波能量。单位也是dBm。

燚智能解读:接收灵敏度,就是你的耳朵能听到的最小的声音。有的人耳朵灵敏一些,有的人耳朵背一些。耳朵灵敏度高的,能够听到很远的声音。

例如,蓝牙接收灵敏度在-90dBm左右,2G接收灵敏度在-108dBm左右,NB-IOT的接收灵敏度在-130dBm左右,GPS的接收灵敏度在-150dBm左右。(负的越多,信号强度就越低,灵敏度也就越高,传输距离也就越远)

之所以接收灵敏度不用“瓦”这个功率概念,是因为实在太小了,例如蓝牙的-90dBm约合0.000000001毫瓦,GPS的-150dBm,只有10的负15次方毫瓦。

基本概念:干扰信号(噪声)

官方概念:EMI/RFI

燚智能解读:大马路上讲话,声音要很大;夜深人静的时候才能讲悄悄话。外部带来的声音,会影响两人之间的交谈,外部带来的射频信号,也会影响到射频接收。

应对干扰信号,可以增大发射功率,就像在马路边上可以把说话声音提高一些。

可以提高接收灵敏度,耳朵灵敏的人,在大马路边上讲话更容易听清楚。

也可以增加屏蔽措施,把说话的人和收听的人都罩起来,就听不到外面的噪音了。例如射频屏蔽框、同轴线缆等。

还可以把说话的语速降低一些,说慢点,直到听清楚了为止,这就是NB-IOT灵敏度高的原因之一。

其他:

如频率、相位、滤波、编码方式、调制方式、调制解调等概念,后续我们会逐步来讲。

上述比喻仅为通俗理解方式,实际应用中还有很多其他因素。

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