500mW NRF24L01P射頻收發(fā)模塊,在空間傳輸中的射頻特性分析
1.應(yīng)用背景
在應(yīng)用市場(chǎng)中2.4GHz頻段廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如高速數(shù)控機(jī)床的遙感,音頻、視頻傳輸?shù)刃枰^高速率的低成本應(yīng)用市場(chǎng)。由于市場(chǎng)的多元化,需求的多元化,市場(chǎng)對(duì)我們產(chǎn)品也就存在著更多的性能需求。
需求總結(jié):性能上,盡量避免同頻或者臨頻干擾、相對(duì)更遠(yuǎn)的距離傳輸、穩(wěn)定信號(hào)連接狀態(tài)與數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。 設(shè)計(jì)上,兼容DIP/SMD封裝、盡可能小的體積以及更多的可選擇天線接口形式。
2.模塊特點(diǎn)
A01-S2G4A27D1a是一款工作在2.4GHz ISM頻段的無(wú)線數(shù)傳模塊,模塊集成了無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射與接收兩個(gè)單元,模塊處于發(fā)射模式時(shí)最大輸出功率27dbm約為500mW,最小輸出功率約為10dbm約為10mW,如此大范圍的功率調(diào)節(jié)設(shè)計(jì),既能滿足小范圍內(nèi)局域網(wǎng)組網(wǎng)時(shí)的臨頻干擾、也能兼顧多個(gè)局域網(wǎng)之間的遠(yuǎn)距離傳輸。

模塊除了對(duì)發(fā)射功率調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)外,還對(duì)接收靈敏度進(jìn)行了提升,在原本-96dbm(空速250kbps)的基礎(chǔ)上提升了10db的增益,達(dá)到了-106dbm(空速250Kbps)的接收靈敏度。在供電電壓方面,該模塊更是在2.4GHz頻段SPI接口模塊中首次兼容了5V供電電壓,供電范圍達(dá)到了2.5V-5.5V。這能更好的適應(yīng)于市場(chǎng)的各種應(yīng)用系統(tǒng)。除了模塊的主動(dòng)性能外,在被動(dòng)性能方面我們也做出了優(yōu)化設(shè)計(jì),其中模塊的1/2次諧波為-51dbm,2次諧波為-47dbm,4次諧波為-53dbm,5次諧波為-57dbm這些參數(shù)滿足各主要經(jīng)濟(jì)體國(guó)家的安全認(rèn)證。

同時(shí)天線接口處加入了ESD防護(hù)設(shè)計(jì),能有效的降低集成商在使用模塊的過程中因靜電對(duì)模塊的損壞概率。模塊的主要器件使用金屬屏蔽蓋覆蓋,在減少器件收到外力損壞的同時(shí)還屏蔽了集成商系統(tǒng)中的其它信號(hào)干擾。

模塊除了性能方面的提升外,在結(jié)構(gòu)上也做出了巧妙的設(shè)計(jì)。模塊的SPI連接接口采用的是SMD和DIP并存的兩種接口方式,既能滿足客戶在小規(guī)模應(yīng)用時(shí)的手工裝配,也也能兼顧大規(guī)模使用的機(jī)械裝配。天線接口同樣預(yù)留了兩種接口方式可選 Small A Type、IPEX、其中SMA天線接口還兼容了立裝和側(cè)夾兩種方式可選。

3.距離測(cè)試對(duì)比圖

4.發(fā)射功率對(duì)比圖
