RF感度：M2M通信について知っておくべきこと

モノのインターネット（IoT）の分野や一般的なワイヤレスを利用している場合は、RF感度や受信機の感度について聞いたことがあるでしょう。ただし、電気技師でない場合（おそらくビジネス側の方が多い場合）、紛らわしい用語になる可能性があります。これがこの記事の背後にある考え方です。私たちは、IoTビジネスの人々に、RF感度について知っておく必要のあるすべてのことと、成功のためのIoT製品の設計においてRF感度が果たす役割を示したいと思います。

まず、1ステップだけバックアップすることから始めましょう。 RF感度はリンクバジェット方程式の一部にすぎないため、ここから始めます。

リンクバジェットとは何ですか？

受信電力（dBm）=送信電力（dBm）+ゲイン（dB）-損失（dB）

リンクバジェットは、無線通信システムの受信機に向かう途中で、送信デバイスからの無線信号がさまざまなコネクタ、アンテナ、屋外などを通過するときに発生するすべての利得と損失を考慮したものです。上記の簡単な方程式を見ると、これがどのように表されているかがわかります。覚えておくべき重要な注意事項は次のとおりです。dBmは電力の真の測定値です（ワットなど）。 dBmは対数スケールで測定されるため、すべての損失は指数関数的であるため、リンクバジェットで簡単に説明できます。 dBmの小さな「m」は、ミリワットを基準としていることを示します（つまり、0dBm =1 mW、10 dBm =10 mW、20 dBm =100 mW、30 dBm =1 WのRF電力）。

一方、dBは相対的な用語です。 3 dBの損失は50％の損失ですが、絶対的なものではありません（10dBmの50％は7 dBm、-110 dBmの50％は-113 dBmです）。

リンクの予算と家族の予算を比較することから始めますので、敏感ではないことを願っています。 。比較すると、次のように表示されます。

送信機の出力 =あなたの世帯収入。

受信機の感度 =月末に食べ物のために残しておく必要があるもの。

これがあなたのエネルギーの一部を奪う損失です（あなたの貯蓄の一部に食い込むあなたの家族の費用のように）：

• 伝播損失 =家賃、通常は最大の損失です。これは、信号が散逸するときのRFエネルギーの広がりです。一般に、この用語は、RF波が地面に当たって跳ね返るときに干渉するため、「自由空間」での距離の2乗、または地面に沿った4の累乗までの距離として大きくなります。
• 減衰損失 =車の支払い。これは、リンク予算の大きな用語である場合とそうでない場合があるためです。これらは、壁などの空気以外の材料を介した伝播に関連する損失です。リンクバジェットについて真剣に取り組む準備ができたら、このペーパーはさまざまな建築材料によるRF減衰に関する優れたリソースです。
• コネクタの損失
• 送信アンテナ損失
• 受信機アンテナの損失： 多くの場合、小さなIoTデバイスのアンテナはあなたが思っているよりも悪いです。アンテナが「電気的に小さい」か、波長の長さが約1/4未満の場合、10dB以上を簡単に失う可能性があります。このようなアンテナの効率には物理的な限界があります。

受信機またはRF感度とは何ですか？

より一般的な用語で定義すると、受信機の感度は、最小のエラーレートで達成するために、指定された信号対雑音比に基づいて必要な入力信号の最小の大きさです。家族の予算に関しては、それはあなたが食物のためにどれだけの予算を立てる必要があるか（感度）を知っているなら、あなたの経路損失を考慮して、あなたが収入（送信機の出力）で作る必要がある量を計算できると言うようなものです（その他の費用）。

これをまとめましょう...

+18 dBmを送信し、150dBの損失（費用）がある場合、受信機には-132dBmのエネルギーが残ります。レシーバーの感度が-140dBmの場合、あなたは金色です（基本的に、あなたはDINKです-二重収入で、子供はいません）。大家族がいて（データレートが高い、または無線技術が低い）、受信機の感度が-120 dBmしかない場合は、運が悪いです。

したがって、これはRF感度の式を単純化しすぎている可能性がありますが、M2M通信のより広い概念を念頭に置くことが重要です。この記事の内容を数日で思い出せない場合は、次のように書き留めてください。感度が高いほど、範囲が長くなります。

なぜこれについて書いているのか疑問に思いますか？ Link Labsのワイドエリア、低電力テクノロジーは、-140 dBmを超える感度を実現し、Zigbee、Bluetooth、またはWiFiの何倍もの範囲を提供します。以下をクリックして、そのテクノロジーの詳細をご覧ください...