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:
| Параметр | Где помеха | Что ослабляет её |
|---|---|---|
| Избирательность по соседнему каналу (ACR) | в соседнем канале, десятки–сотни кГц | фильтр канала |
| Подавление зеркального канала | на удвоенную ПЧ от канала | схема приёмника с ПЧ |
| Блокирование | на единицы–десятки МГц | входные 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, режим | ACR | Блокирование |
|---|---|---|
| CC1101, 1,2 кБод, ±100 кГц | 37 дБ | −50 дБм при ±2 МГц, −40 дБм при ±10 МГц |
| CC1101, 38,4 кБод, −200 / +200 кГц | 12 / 25 дБ | −50 / −40 дБм |
| SX1276, FSK 4,8 кбит/с, ±25 или ±50 кГц | 50–60 дБ | 71–84 дБ при 1–10 МГц |
| SX1276, LoRa SF7 / SF12 | 60 / 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
- 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
- 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?
Смотрите также
- Чувствительность приёмникаНаименьший сигнал, который приёмник принимает с заданной ошибкой
- СупергетеродинПриёмник с переносом сигнала на промежуточную частоту; low-IF в CC1101 и SX1276
- Радиомодули 433 и 868 МГцOOK, ASK, FSK; супергетеродин и сверхрегенератор; CC1101, SX1276/SX1278; выбор модуля
- CC1101Трансивер ниже 1 ГГц по SPI: выводы, питание, токи, частота канала, FIFO
- SX1276, SX1278LoRa-трансиверы: версии, выводы, PA_BOOST и +20 дБм, токи, сброс, SPI, DIO
- Бюджет радиолиниидБм, дБи, ЭИИМ, потери в свободном пространстве, Фриис, чувствительность, запас, примеры
- Фазовый шумМощность шума около несущей генератора на заданной отстройке, в дБн/Гц
- Насыщение приёмникаНаибольший уровень входного сигнала, при котором приёмник ещё принимает данные