注册 登录
电子工程世界-论坛 返回首页 EEWORLD首页 频道 EE大学堂 下载中心 Datasheet 专题
华普微HOPERF的个人空间 https://home.eeworld.com.cn/space-uid-1558065.html [收藏] [复制] [分享] [RSS]
日志

Sub-GHz射频技术,缔造万物互联的“通信基石”

已有 119 次阅读2025-3-7 11:47 |个人分类:经验科普

Sub-GHz,即工作频段低于1GHz的无线通信技术,常见频段有315MHz、433MHz、868MHz与915MHz等。其可借助无线电波在自由空间传播的特性,把数据调制到射频载波上进行传输,达成物联网设备间的无线通信,是物联网设备实现高效、稳定、无缝交互的“通信基石”。

 

典型射频信号(无线电波)收发电路简示

在工业自动化、智慧城市、智慧农业与智能家居等物联网领域中,LoRa、Wi-SUN、Z-Wave、Sigfox等工业级通信协议大多运行在Sub-GHz频段。而正是通过Sub-GHz射频技术,传感器、物联网设备、控制中心与云端之间的数据信息才得以无缝互联,实现远程操控与智能化管理。

Sub-GHz 射频技术,如何构筑高效的物联网络

Sub-GHz与工作在2.4GHz频段的Wi-Fi、蓝牙等无线通信技术相比,可实现更低的运行功耗、更远的传输距离、更多的设备接入节点和更为稳定的通信质量,尤其适合应用在低数据速率、通信频次低且依靠电池供电的物联网设备之中。

 

 

运行功耗方面,由于Sub-GHz频段下的通信频率相对较低,因此在相同通信距离下,低速传输时所需功率更小,可实现更低的运行功耗,这意味着使用Sub-GHz射频技术进行组网通信的物联网设备能极大地延长电池的使用寿命。以智能门锁为例,如若使用2.4GHz频段等高功耗的通信技术,通常数月内就得更换电池,而采用 Sub-GHz 射频技术的智能门锁,可维持一年甚至更长时间都无需更换电池,极大地提高了用户的体验感。

传输距离方面,由于Sub-GHz频段下的通信频率相对较低,而无线电波的传播特性是频率越低,波长越长,越容易穿过墙壁、植被等障碍物,因此其信号传播距离更远。此外,Sub-GHz射频技术还可通过中继器进行多跳通信,进一步延长通信距离,在传统信号难以覆盖的区域也可进行无缝通信,轻松实现室内数百米、室外数公里的通信范围。

设备节点方面,由于Sub-GHz频段下的通信频率相对较低,通信覆盖范围较大,故其凭借更广的覆盖范围可容纳大量的网络节点。同时,如 LoRa、Wi-SUN等工作在Sub-GHz频段下的通信协议支持星型、网状等多种网络拓扑结构,能够实现设备之间的多跳通信,支持海量低功耗、低速率的设备以自组织、自愈合的方式组成大规模的网络。

通信质量方面,由于Sub-GHz频段下的通信频率相对较低,现有应用较少,可以窄频带模式运行,且还可配置跳频技术,极大地增强了信号的抗干扰能力。同时,与常用的 2.4GHz 频段相比,Sub-GHz 频段的使用相对不那么拥挤,该频段的 ISM 频段大多用于低占空比链路,设备部署密度较低,信号之间相互干扰的概率较低,从而为通信提供了更纯净的环境,保障了通信质量。

值得一提的是,在组网成本方面,由于Sub-GHz射频技术相对成熟,因此其研发和生产成本也相对较低。同时,在众多物联网的组网场景之中,使用Sub-GHz射频技术可无需依赖通信基站等基础设施,还可减少对中继器的使用数量,从而降低了整体的物联网系统通信组网成本 。

Sub-GHz射频技术,精准赋能LPWAN

由于Sub-GHz射频技术具备使用功耗低、传输距离远、通信质量稳定、使用成本较低与能够支持大量设备节点等诸多组网优势,故其已成为物联网领域中构建LPWAN的主流选择(LPWAN 是一种使用低比特率进行长距离通讯的低功耗广域无线网络,可实现大规模物联网设备间的高效连接与数据传输)。

例如,RFM300就是一款高性能的Sub-GHz无线收发模块,工作在433MHz、868MHz与915MHz等多个ISM频段中,采用先进数模混合设计,基于自主创新开发平台,支持FSK、GFSK与OOK等多种调制技术,可灵活适应不同的应用场景和通信协议,并实现超远距离的通信和超广阔的信号覆盖范围。

 

RFM300典型应用电路简示图

 

RFM300产品特性

  • 最大链路预算达140dB

  • 接收电流低至7mA

  • 输出功率:RFM300H型号为+20 dBm,RFM300型号为+13 dBm

  • 可编程比特率:FSK模式下最高300 kbps,OOK模式下最高40 kbps

  • 高灵敏度:最低可达-120dBm

  • 支持FSK(频移键控)、GFSK(高斯频移键控)及OOK(开关键控)调制方式

  • 表贴封装(SMD),尺寸16x16x1.8mm

RFM300应用场景

  • 抄表系统

  • 无线数据采集

  • 汽车安防系统

  • 家庭自动化及安防系统

展望未来,随着物联网应用场景的不断拓展和深化,Sub-GHz 射频产品的市场需求必将持续增长,Sub-GHz射频技术亦将在更多领域发挥重要作用,为我们的生活带来更加便捷、智能和绿色的体验。

本文来自论坛,点击查看完整帖子内容。

评论 (0 个评论)

facelist doodle 涂鸦板

您需要登录后才可以评论 登录 | 注册

热门文章