Перейти к содержанию

Избирательность по соседнему каналу (ACR) и блокирование

Чувствительность показывает, насколько слабый сигнал приёмник слышит в тишине. Но эфир не тих: рядом работают соседние системы, и сильная помеха в соседнем канале глушит слабый полезный сигнал. Насколько приёмник от этого защищён, говорят избирательность по соседнему каналу и блокирование.

Обновлено Редакция GAW

Избирательность по соседнему каналу (adjacent channel rejection, ACR) — на сколько децибел помеха в соседнем частотном канале может превышать полезный сигнал, чтобы приёмник ещё принимал его с заданной долей ошибок. Параметр дополняет чувствительность приёмника: чувствительность меряют в тишине, избирательность — рядом с сильным соседом.

Как измеряют

Полезный сигнал подают на 3 дБ выше порога чувствительности, рядом добавляют помеху и поднимают её, пока доля ошибок не превысит норму. Так делают и TI (CC1101, табл. 7), и Semtech (SX1276, разд. 2.5.3). В даташитах встречаются три связанных параметра:

ПараметрГде помехаЧто ослабляет её
Избирательность по соседнему каналу (ACR)в соседнем канале, десятки–сотни кГцфильтр канала
Подавление зеркального каналана удвоенную ПЧ от каналасхема приёмника с ПЧ
Блокированиена единицы–десятки МГцвходные цепи; помеха перегружает тракт

Зеркальный канал — особенность приёмников с промежуточной частотой, у супергетеродина и у приёмников с низкой ПЧ вроде CC1101.

Цифры типовых микросхем

Микросхема, режимACRБлокирование
CC1101, 1,2 кБод, ±100 кГц37 дБ−50 дБм при ±2 МГц, −40 дБм при ±10 МГц
CC1101, 38,4 кБод, −200 / +200 кГц12 / 25 дБ−50 / −40 дБм
SX1276, FSK 4,8 кбит/с, ±25 или ±50 кГц50–60 дБ71–84 дБ при 1–10 МГц
SX1276, LoRa SF7 / SF1260 / 72 дБ—

У CC1101 блокирование дано уровнем помехи в дБм, у SX1276 — отношением к полезному сигналу в дБ. Подробности и графики при других отстройках — в табл. 7 и рис. 4–6 даташита CC1101 и табл. 8 и 10 даташита SX1276.

Что это значит на практике

В популярных диапазонах 433 и 868 МГц рядом работают метеостанции, брелоки и счётчики. Если модуль ставят рядом с другим передатчиком, решает не чувствительность, а избирательность и блокирование: сильный сосед в паре мегагерц может снизить реальную чувствительность на десятки децибел. Практические меры (наша рекомендация): разносить антенны разных систем, выбирать каналы подальше от соседей, а при выборе модулей из обзора модулей 433/868 МГц сравнивать не только чувствительность, но и эти строки даташита.

Частые вопросы

Что значит «ACR 37 дБ»?

Что помеха в соседнем канале может быть на 37 дБ сильнее полезного сигнала, и приёмник всё ещё примет его с заданной долей ошибок. У CC1101 так измерено при скорости 1,2 кБод, полезном сигнале на 3 дБ выше чувствительности −112 дБм и отстройке ±100 кГц (табл. 7). Значит, допустимая помеха — около −72 дБм (наш пересчёт: −112 + 3 + 37).

Чем блокирование отличается от избирательности по соседнему каналу?

Отстройкой помехи. Избирательность по соседнему каналу проверяют помехой в соседнем канале — там работает фильтр канала. Блокирование — помехой далеко от канала, на единицы и десятки мегагерц: её фильтр давно подавил, но она перегружает входные каскады и снижает их усиление. У CC1101 блокирование указано как уровень помехи: −50 дБм при ±2 МГц и −40 дБм при ±10 МГц (табл. 7).

Почему у LoRa цифры избирательности выше, чем у FSK?

Из-за широкополосной модуляции: приёмник LoRa сворачивает сигнал с известным ЛЧМ-кодом и подавляет всё, что на него не похоже. Semtech даёт для LoRa 60 дБ при SF7 и 72 дБ при SF12 (табл. 10), а для FSK того же чипа — 50–60 дБ (табл. 8). Условия испытаний разные, поэтому сравнивать числа напрямую можно только приблизительно.

Источники

  1. Texas Instruments. CC1101 Low-Power Sub-1 GHz RF Transceiver, SWRS061I (2013) — разд. 4.2, табл. 7 (868/915 МГц, полезный сигнал на 3 дБ выше порога чувствительности): 1,2 кБод — чувствительность −112 дБм, избирательность по соседнему каналу 37 дБ при ±100 кГц и шаге каналов 100 кГц, подавление зеркального канала 31 дБ при ПЧ 152 кГц, блокирование −50 дБм при ±2 МГц и −40 дБм при ±10 МГц; 38,4 кБод — 12 и 25 дБ при −200 и +200 кГц, зеркальный канал 23 дБ; 250 кБод — 25 дБ при шаге 750 кГц, зеркальный канал 14 дБ; рис. 4–6 — избирательность при других отстройках
  2. Semtech. SX1276/77/78/79 137 MHz to 1020 MHz Low Power Long Range Transceiver, datasheet Rev. 5 (August 2016) — разд. 2.5.3: испытания блокирования — немодулированной помехой, полезный сигнал на 3 дБ выше чувствительности; табл. 8 (FSK, девиация 5 кГц, 4,8 кбит/с): ACR при отстройке ±25 или ±50 кГц — 50, 56 и 60 дБ в диапазонах 1, 2 и 3; блокирование в диапазоне 1 — 71, 76 и 84 дБ при ±1, ±2 и ±10 МГц, в диапазонах 2 и 3 — 71, 72 и 78 дБ; разд. 2.5.5, табл. 10 (LoRa): ACR_LCW — 60 дБ при SF7 и 72 дБ при SF12, помеха — немодулированный тон на 1,5 ширины полосы от центра, 1 % потерянных пакетов; подавление зеркального канала после калибровки 66 дБ

Нашли ошибку?