发射功率、接收灵敏度详解

射频是什么?官方说法:RF,Radio Frequency。

两个人,一人喊话,另一人听到,这是“音频传输数据”。

两个人,一人发射无线电,另一人接收无线电,这是“射频传输数据”。

广义的射频:通过无线电收发数据(无线电即电磁波),电磁波数据传输,和声音传输类似。物联网=物+联网,要联网就要数据传输。非接触的数据传输,都是射频的应用场景。几乎所有的物联网产品,都会有射频传输的部分。1厘米的RFID、10米的蓝牙、100米的WIFI、远距离的2G、3G、4G和NB-IOT,都是通过射频传输数据的方式。不同的传输方式,相当于不同的语言。

发射功率:电磁波的能量,单位:W,dBm。发射功率,就是你喊话的时候,嗓门有多大。嗓门大了声音传的就远,嗓门小声音传的就近。

同样道理,发射功率小的射频传输方式距离近,如蓝牙0dBm(1毫瓦)传输距离也就十来米。而2G的发射功率30dBm(2W),传输距离可达30km以上。

接收灵敏度:接收机能够识别到的,最低的电磁波能量。单位:dBm。接收灵敏度,就是你的耳朵能听到的最小的声音。有的人耳朵灵敏一些,有的人耳朵背一些。耳朵灵敏度高的,能够听到很远的声音。

蓝牙接收灵敏度在-90dBm左右,2G接收灵敏度在-108dBm左右,NB-IoT的接收灵敏度在-130dBm左右,GPS的接收灵敏度在-150dBm左右。(负的越多,信号强度就越低,灵敏度就越高,传输距离也就越远)。

之所以接收灵敏度不用“瓦”这个功率概念,是因为实在太小了,例如蓝牙的-90dBm约合0.000000001毫瓦,GPS的-150dBm,只有10的负15次方毫瓦。

干扰信号(噪声):EMI/RFI,大马路上讲话,声音要很大;夜深人静的时候才能讲悄悄话。外部带来的声音,会影响两人之间的交谈,外部带来的射频信号,也会影响到射频接收。

应对干扰信号,可以增大发射功率,就像在马路边上可以把说话声音提高一些。可以提高接收灵敏度,耳朵灵敏的人,在大马路上讲话更容易听清楚。也可以增加屏蔽措施,把说话的人和收听的人都罩起来,就听不到外面的噪音了。例如射频屏蔽框、同轴线等。还可以把说话的语速降低一些,说慢一点,直到听清楚了为止,这就是NB-IOT灵敏度高的原因之一。其他如:频率、相位、滤波、编码方式、调制方式、调制解调等概念,后续再逐一展开。

 

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