Проверка устройств LoRa

LoRa входит в число наиболее популярных технологий беспроводного сетевого подключения маломощных датчиков, на основе которых реализуется интернет вещей. По сравнению с такими технологиями, как Zigbee, LoRa обеспечивает связь с более дальним радиусом действия. Название LoRa образовано из слов «Long Range» (дальний радиус действия). Технология работает в не требующих лицензирования диапазонах частот для связи в промышленных, научных и медицинских целях. LoRa — это запатентованная физическая технология радиосвязи на основе методов модуляции с расширением спектра сигналов с помощью ЛЧМ (технология CSS).

Датчик ВЧ-мощности R&S®NRP8E (от 10 МГц до 8 ГГц) с базовым блоком R&S®NRX
Датчик ВЧ-мощности R&S®NRP8E (от 10 МГц до 8 ГГц) с базовым блоком R&S®NRX

Измерительная задача

Для оптимального использования возможностей LoRa с дальним радиусом действия следует задать максимальную допустимую мощность передачи без превышения нормативных предельных значений. Как же выбрать устройство LoRa с наилучшими характеристиками передачи?

Решение компании Rohde & Schwarz

Для проведения прецизионных измерений мощности следует использовать прибор, разработанный специально для измерений мощности с максимальной точностью, а именно датчик ВЧ-мощности. Датчики ВЧ-мощности способны измерять мощность с точностью, которая на порядок превосходит точность осциллографа или даже высокотехнологичного анализатора спектра.

Прецизионные измерения мощности лучше всего проводить с помощью датчика ВЧ-мощности, т. к. этот прибор способен измерять абсолютную мощность с чрезвычайно высокой точностью. Однако современные датчики мощности зачастую требуют затрат, которые не могут позволить себе любители, учебные заведения или маленькие лаборатории НИОКР. Новая серия диодных датчиков мощности R&S®NRPxE также учитывает эти соображения экономичности.

Это самый доступный по цене датчик ВЧ-мощности в ассортименте Rohde & Schwarz, который тем не менее поддерживает прецизионные измерения мощности. Для измерений устройств LoRa типичная испытательная установка также должна включать в себя следующее оборудование:

  • Сигнальный тракт с известными характеристиками, состоящий из высококачественных ВЧ-компонентов, подключенных к испытуемому устройству
  • Кабели и разъемы
  • Аттенюаторы и ответвители для обеспечения уровня сигнала ок. 0 дБмВт, оптимального для датчиков ВЧ-мощности
  • Векторный анализатор цепей для определения характеристик сигнального тракта

Измерительная задача состоит из следующих этапов:
1. Настроить сигнальный тракт от устройства и определить его характеристики.
2. Измерить выходной сигнал устройств LoRa с помощью датчика ВЧ-мощности с учетом потерь на измерение.
3. Выбрать наилучшее устройство LoRa и настроить оптимальный уровень мощности на фидере антенны.
4. Проверить работу устройства в нормальном режиме эксплуатации.

Далее приводятся дополнительные советы по оптимизации работы:

  • Определите характеристики ответвителя и аттенюатора с помощью экономичного векторного анализатора цепей, затем загрузите полученный файл .s2p в диодный датчик мощности R&S®NRPxE и активируйте данные коррекции, чтобы учитывать потери в сигнальном тракте.
  • Используйте динамометрический ключ для приложения требуемого момента затяжки.
  • С помощью модулированного или ЛЧМ/пакетного/импульсного сигнала задайте время апертуры на целое число интервалов (по возможности как минимум три интервала).
  • Функция «коэффициент заполнения» учитывает значения времени включения и выключения сигнала, чтобы измерять реальную среднюю мощность.
  • Результаты измерений можно дополнительно улучшить путем применения усредняющего фильтра, который рассчитывает более точное среднее значение с помощью нескольких циклов апертуры.
Мобильное приложение R&S®PowerViewer
Мобильное приложение R&S®PowerViewer
Открытый Lightbox

Дополнительное преимущество: мобильные измерения

Для точных измерений мощности, как правило, требуется сложное контрольно-измерительное оборудование. Однако не всегда под рукой есть комплексная испытательная установка. В некоторых ситуациях может требоваться быстрое и вместе с тем точное измерение мощности. Используя бесплатное мобильное приложение R&S®PowerViewer, которое можно скачать в официальном магазине приложений для ОС Android, вы можете проводить измерения на вашем смартфоне, к которому подключается датчик мощности R&S®NRP. Необходимый соединительный кабель R&S®NRP-ZKC имеет разъем USB-C.

Датчик ВЧ-мощности R&S®NRP8E (от 10 МГц до 8 ГГц) с базовым блоком R&S®NRX
Датчик ВЧ-мощности R&S®NRP8E (от 10 МГц до 8 ГГц) с базовым блоком R&S®NRX
Открытый Lightbox

Измерительная задача

Для оптимального использования возможностей LoRa с дальним радиусом действия следует задать максимальную допустимую мощность передачи без превышения нормативных предельных значений. Как же выбрать устройство LoRa с наилучшими характеристиками передачи?

Мобильные измерения с помощью датчика ВЧ-мощности R&S®NRP8E (от 10 МГц до 8 ГГц)
Мобильные измерения с помощью датчика ВЧ-мощности R&S®NRP8E (от 10 МГц до 8 ГГц)