Verificación de dispositivos LoRa

LoRa es una de las tecnologías de redes de sensores inalámbricos de bajo consumo de energía para la implementación de la internet de las cosas (IoT), en comparación con otras tecnologías como Zigbee, ofrece comunicaciones de largo alcance. Su nombre proviene de «largo alcance» y opera en las bandas ISM no sujetas a licencias. LoRa es una técnica de radiocomunicaciones físicas patentada que se basa en técnicas de modulación de espectro ensanchado que nace de la tecnología de espectro ensanchado de chirp (CSS).

Sensor de potencia de RF R&S®NRP8E (de 10 MHz a 8 GHz) con unidad base R&S®NRX
Sensor de potencia de RF R&S®NRP8E (de 10 MHz a 8 GHz) con unidad base R&S®NRX

Su misión

La función de largo alcance de LoRa se aprovecha mejor al maximizar la potencia de transmisión permisible sin sobrepasar los límites regulatorios. La pregunta es ¿cómo seleccionar el dispositivo LoRa con las mejores características de transmisión?

Solución de Rohde & Schwarz

La mejor manera de realizar mediciones de potencia precisas es utilizar un dispositivo diseñado para todas las tareas en las que se necesita medir la potencia con la máxima precisión, es decir, un sensor de potencia de RF. Los sensores de potencia de RF tienen la capacidad de medir la potencia con la precisión que es de un orden de magnitud superior a la de un osciloscopio o incluso a la de un analizador de espectro de alta gama.

La mejor manera de realizar mediciones de potencia precisas es con un sensor de potencia RF, ya que estos dispositivos pueden medir la potencia absoluta con extrema precisión. Sin embargo, los sensores de potencia de última generación por lo general suelen requerir de una inversión que puede no ser aceptable para aficionados, universidades o pequeños laboratorios de I+D. La nueva serie R&S®NRPxE de sensores de potencia con diodos también tiene en cuenta estas consideraciones de costos.

Es la línea de sensores de potencia de RF más asequible del catálogo de productos de Rohde & Schwarz, incluso permite mediciones de potencia muy precisas. Para una configuración típica de verificación de dispositivos LoRa, se requiere de equipamiento adicional:

  • Una cadena de señal caracterizada compuesta por componentes de RF de alta calidad acoplada al dispositivo
  • Cables y conectores
  • Atenuadores y acopladores para llevar la señala a aprox. 0 dBm, el cual es el nivel ideal para los sensores de potencia de RF
  • Un analizador de redes vectoriales (VNA) para caracterizar la cadena de señales

La tarea de medición consta de los siguientes pasos:
1. Configurar y caracterizar la cadena de procesamiento de la señal del dispositivo.
2. Al medir la señal de salida de los dispositivos LoRa con un sensor de potencia de RF, debe tenerse en cuenta las pérdidas de medición.
3. Seleccionar el mejor dispositivo LoRa y ajustar la potencia a un nivel adecuado en el punto de alimentación de la antena.
4. Verifique, posteriormente, el dispositivo mientras se utiliza con regularidad.

A continuación, se describen algunos consejos y prácticas adecuadas:

  • Caracterice el acoplador y el atenuador con un VNA asequible, luego, cargue el archivo .s2p resultante en el sensor de potencia con diodos R&S®NRPxE y active los datos de corrección para tener en cuenta la pérdida del trayecto de señal.
  • Aplique el torque adecuado con una llave dinamométrica.
  • Con una señal modulada o de ráfaga/impulsos/chirp, ajuste el tiempo de apertura a la duración del periodo entero, idealmente al menos tres periodos.
  • La funcionalidad «ciclo de trabajo» tiene en cuenta los tiempos de conexión/desconexión de la señal a fin de medir la potencia eficaz real.
  • Utilizar el filtro de ponderación, el cual utiliza múltiples ciclos de apertura para calcular un promedio más preciso, mejora los resultados de medición aún más.
Aplicación móvil R&S®PowerViewer
Aplicación móvil R&S®PowerViewer
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Ventajas adicionales: mediciones móviles

Las mediciones de potencia precisas, por lo general, van de la mano de una configuración de T&M sofisticada. Sin embargo, no siempre puede disponerse de una configuración sofisticada. Además, a veces una lectura de potencia rápida pero precisa resulta de mucha utilidad. Con la aplicación móvil gratuita R&S®PowerViewer disponible en la tienda oficial de Android para celulares las mediciones pueden realizarse en su smartphone con un sensor de potencia R&S®NRP conectado. El cable de interfaz R&S®NRP-ZKC que se requiere viene con el conector USB-C correspondiente.

Sensor de potencia de RF R&S®NRP8E (de 10 MHz a 8 GHz) con unidad base R&S®NRX
Sensor de potencia de RF R&S®NRP8E (de 10 MHz a 8 GHz) con unidad base R&S®NRX
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Su misión

La función de largo alcance de LoRa se aprovecha mejor al maximizar la potencia de transmisión permisible sin sobrepasar los límites regulatorios. La pregunta es ¿cómo seleccionar el dispositivo LoRa con las mejores características de transmisión?

Mediciones móviles con el sensor de potencia de RF R&S®NRP8E (de 10 MHz a 8 GHz)
Mediciones móviles con el sensor de potencia de RF R&S®NRP8E (de 10 MHz a 8 GHz)