Перейти к содержанию

Насыщение приёмника (максимальный входной уровень)

Радиомодули, положенные рядом на стол, иногда работают хуже, чем разнесённые на десяток метров. Причина — насыщение приёмника: слишком сильный сигнал перегружает его тракт, и пакеты перестают приниматься. А при ещё большем уровне вход можно повредить. Разбираем пределы по даташитам CC1101 и SX1276.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Насыщение приёмника — уровень входного сигнала, выше которого приёмник перестаёт правильно принимать данные: усилители и смеситель выходят из линейного режима, автоматическая регулировка усиления уже не помогает, и пакеты теряются. Это верхний край рабочего диапазона приёмника, нижний — чувствительность. Их разность — динамический диапазон приёмника.

Значения в даташитах

ТрансиверНасыщениеЧувствительностьПредел на входе
TI CC1101, 1,2 кБод−14 дБм−112 дБм+10 дБм
TI CC1101, 38,4 кБод−16 дБм−104 дБм+10 дБм
TI CC1101, 250 кБод−17 дБм−95 дБм+10 дБм
Semtech SX1276, FSK0 дБм и выше (с АРУ)—+10 дБм

Важно различать два верхних предела. Насыщение — уровень, выше которого приём ухудшается, но микросхема цела. Предельный входной уровень из таблицы предельных режимов — +10 дБм у обоих трансиверов — уровень, выше которого вход можно повредить.

Как поднять порог

У CC1101 для близкой связи есть входной аттенюатор: биты CLOSE_IN_RX регистра FIFOTHR вносят ослабление 6, 12 или 18 дБ. Порог насыщения поднимается на столько же, а чувствительность ухудшается. Значения насыщения в таблице даны при выключенном аттенюаторе. У SX1276 автоматическая регулировка усиления малошумящего усилителя позволяет принимать сигналы до 0 дБм и выше.

Важно на практике

  • Испытания на столе. Передатчик с мощностью +10 дБм в нескольких сантиметрах от приёмника легко даёт на входе больше −14 дБм. Модули, работающие на дальность в сотни метров, рядом друг с другом теряют пакеты.
  • Кабельное соединение. SX1276 передаёт до +20 дБм — на 10 дБ больше предела входа. Передатчик и приёмник соединяют только через аттенюатор, чтобы не повредить вход.
  • Диагностика. Если RSSI очень высокий, а пакеты теряются, стоит проверить, не превышен ли уровень насыщения, прежде чем искать слабый сигнал.

Частые вопросы

Почему радиомодули рядом друг с другом не принимают пакеты?

Сигнал соседнего передатчика слишком сильный и насыщает приёмник. У CC1101 на скорости 1,2 кБод тракт насыщается уже при −14 дБм: такой уровень легко получить от передатчика мощностью +10 дБм на расстоянии в десятки сантиметров. Модули разносят, уменьшают мощность передатчика или включают входной аттенюатор CLOSE_IN_RX.

Можно ли соединить кабелем передатчик и приёмник для проверки?

Только через аттенюатор. Предельный входной уровень CC1101 и SX1276 — +10 дБм, а SX1276 передаёт до +20 дБм. Прямое соединение превышает предел на 10 дБ и может повредить вход. Нужен аттенюатор, который опускает уровень ниже уровня насыщения, то есть на 30–40 дБ и больше.

Чем насыщение отличается от блокирования?

Насыщение — перегрузка сильным полезным сигналом в своём канале. Блокирование — потеря чувствительности из-за сильной помехи на другой частоте, рядом с каналом. Оба явления ограничивают работу приёмника сверху, но измеряются по-разному: насыщение — уровнем полезного сигнала, блокирование — уровнем помехи при слабом полезном сигнале.

Источники

  1. Texas Instruments. CC1101 Low-Power Sub-1 GHz RF Transceiver, SWRS061I — табл. 7, 868/915 МГц, GFSK: насыщение −14 дБм при 1,2 кБод (чувствительность −112 дБм), −16 дБм при 38,4 кБод (−104 дБм), −17 дБм при 250 кБод (−95 дБм), условие FIFOTHR.CLOSE_IN_RX = 0, подробнее DN010; регистр FIFOTHR, биты 5:4 CLOSE_IN_RX — ослабление на входе приёма 0, 6, 12 или 18 дБ; табл. 1, предельные режимы: входной уровень ВЧ +10 дБм
  2. Semtech. SX1276/77/78/79 137 MHz to 1020 MHz Low Power Long Range Transceiver, Datasheet Rev. 5 (August 2016) — табл. 3, предельные режимы: Pmr — входной уровень ВЧ не больше +10 дБм; табл. 4, рабочий диапазон: ML — входной уровень ВЧ до +10 дБм; разд. 5.5.3: АРУ в режиме FSK/OOK позволяет принимать сигнал от уровня чувствительности до наибольшего входного уровня 0 дБм и выше, оптимизируя линейность; передатчик до +20 дБм (100 мВт)

Нашли ошибку?

Смотрите также