Новинки каталога! Антенны RUICHI стандарта 433 и 868 МГц.

25.04.2022

В процессе проектирования беспроводной системы, особое внимание нужно уделить выбору частотного диапазона. Обуславливается это тем, что от данного параметра будет зависеть пропускная способность, дальность связи, энергопотребление. 

Самые распространенные стандарты беспроводной связи, а именно – ZigBee, Wi-Fi, Bluetooth работают в диапазоне 2.4 ГГц, однако, он не является идеалом для проектирования всех беспроводных систем. 

Субгигагерцевые или “фирменные протоколы” имеют множество преимуществ:

  • большая дальность связи;
  • меньшие финансовые затраты;
  • высокое качество связи;
  • низкое энергопотребление.

На территории России есть 2 субгигагерцовых диапазона частот. Их особенность заключается в возможности безлицензионного использования устройств радиопередачи. Это диапазоны 868 и 433 МГц. Для применения радиопередающих устройств нет необходимости в регистрации, получении определенных разрешений. Но сами устройства должны соответствовать техническим требованиям, которые утверждены ГКРЧ.

Таблица 1 – технические параметры, а также особенности эксплуатации устройств для беспроводной передачи информации на частотах 868 и 433:

Если сравнивать приемопередатчики, работающие в диапазонах 433 и 868 с радиопередающими устройствами, функционирующие в диапазоне 2.4 ГГц, они простые в плане конструкции, использования, эффективно работают не только на открытой местности, но и в помещениях. Основные параметры необходимо рассмотреть подробнее.

Габариты

Если говорить о выборе диапазоне частот для работы передающего и принимающего устройства, он не влияет на габариты. Но нельзя забывать про длину самой антенны, от размеров которой зависит длина волн. Из-за этого субгигагерцевые устройства оснащаются антеннами большими по длине, чем стандартные приборы беспроводной связи.

По представленной выше формуле, длина антенн, для устройств, работающих в диапазоне 868 МГц равняется 8.2 см, для 433 – 17.3 см. При этом нельзя забывать, что для приемников/передатчиков диапазона 433, существуют миниатюрные антенны, однако, от узкоспециализированные, имеют низкую эффективность.

Дальность связи

Дальность связи устройств, работающих в субгигагерцовом диапазоне значительно выше, чем у приборов, которые поддерживают 2.4 ГГц. Связано это с несколькими моментами. 

Во-первых, диапазоны 868 и 433 МГц позволяют задействовать суженную полосу приемника. Благодаря этому появляется возможность повысить чувствительность до 125 дБм.

Во-вторых, если приемопередатчик установлен внутри помещения, при прохождения сигнала сквозь препятствия, сигнал ослабевает значительно меньше, чем у диапазона 2.4 ГГц. Особенно явно различие проявляется в железобетонных постройках.

В-третьих, радиоволны диапазонов 433 и 868 МГц имеют большую дифракцию. Это означает что они лучше огибают различные препятствия, чем волны диапазона 2.4 ГГц.

Расход электроэнергии

Данный параметр полностью соответствует правилу – чем выше рабочая частота, тем больше энергопотребление. У субгигагерцевых приемопередатчиков потребление электроэнергии находится в диапазоне от 10 до 20 мА (зависимо от выбранной модели).

Чтобы снизить энергопотребление, компания RUICHI разработала и продолжает модернизировать современные микросхемы, с помощью которых устройство перейти из состояния сна в рабочее за единицы микросекунд. 

Для более долговечной работы встроенных аккумуляторов, современные приемопередатчики периодически “засыпают” на секунды, минуты. Это значительно снижает расход электроэнергии, однако, появляется небольшая задержка в плане мгновенной доступности связи.

Устойчивость к помехам

На диапазоне 2.4 ГГц работает огромное количество различных устройств. Речь касается Wi-Fi роутеров, смартфонов, микроволновых печей, другой техники. При этом большинство из них работает круглосуточно на максимальной мощности. Именно из-за этого данный диапазон подвержен серьезным помехам.

Что касается устройств, работающих в диапазоне 433 МГц, здесь ситуация по помехам менее напряженная, так как большинство подобных приборов включаются на некоторое время, не работают постоянно.

Лучший диапазон в плане отсутствия помех – 868 МГц. Связано это с тем, что на территории Российской Федерации они применяется не такой продолжительный промежуток времени, как предыдущие.

Сложность ПО

Помимо микросхем, набора электронных элементов, все современные приемопередатчики имеют программное обеспечение, с помощью которого реализуется радиопротокол. Для диапазона 2.4 ГГц характерно применение стандартных стеков протоколов. Технические они достаточно сложные, для эффективной работы требуют использования микроконтроллера с высоким объемом флэш-памяти. Например, для роутеров Wi-Fi, нужен микроконтроллер с объемом памяти от 1 МБ. 

Что касается обеспечения работоспособности проприетарных протоколов, использующихся в субгигагерцовых диапазонах, здесь достаточно единиц Кб. 

Помимо объема памяти, важно помнить, что для стандартных протоколов нужна высокая вычислительная мощность. 

По временным затратам, которые уходя на разработку, также лидируют проприетарные протоколы. Для потребительской электроники более востребованы именно стандартные протоколы, благодаря своей универсальности.

Заключение

Современное техническое оснащение, а также совершенствование технологий, позволяет компании RUICHI производить недорогие, экономичные в плане энергопотребления субгигагерцевые антенны для работы с диапазонами 868 и 433 МГц. Они во многом выигрывают у устройств диапазона 2.4 ГГц в условиях городской застройки, при использовании внутри помещений. Благодаря обширному ассортименту, можно подобрать антенну для любого устройства беспроводной связи, с целью решения конкретных задач. Особенно выгодно их применение в системах промышленной телеметрии.