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MODULI SUB GH
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- ELETTRONICA OGGI 440 - OTTOBRE 2014
Analisi del link budget
nelle trasmissioni wireless
L
a tecnologia wireless a corto raggio è sem-
pre più diffusa in case, edifici e applica-
zioni industriali, in particolare nella banda
cosiddetta sub-GHz (sotto 1GHz). Ciò significa
che i progettisti di sistemi devono comprendere
i metodi, le valutazioni, i costi e compromessi
da raggiugere legati all’uso di tale tecnologia.
A parte la formula per il calcolo del raggio di
copertura, è necessaria un’adeguata conoscen-
za sia del canale wireless sia dell’ambiente di
propagazione.
Generalmente, i progettisti RF e wireless ese-
guono una valutazione del budget per il colle-
gamento durante la fase iniziale del progetto
RF. Il budget per il collegamento prende in
considerazione portata, potenza di trasmissione,
sensibilità del ricevitore, guadagno dell’antenna,
frequenza, affidabilità, mezzo di propagazione
(che tiene conto dei principi fisici connessi a riflessione,
diffrazione e dispersione delle onde elettromagnetiche) e
fattori ambientali per calcolare le prestazioni di un colle-
gamento radio RF sub-GHz.
Le reti wireless sub-GHz possono risultare economiche
in qualsiasi sistema di trasmissione dati a bassa velocità,
dalla semplice connessione punto-punto alle estese reti
mesh, dove lunga portata, link radio “robusti” e vita delle
batterie sono le priorità. I fattori alla base dell’incremen-
to del range di trasmissione sono i seguenti: maggiore
potenza regolamentata di uscita, ridotto assorbimento,
minore inquinamento dello spettro e stretta banda di
funzionamento. Una migliore propagazione del segnale,
una corretta progettazione dei circuiti e un minore utilizzo
della memoria possono contribuire a ridurre il consumo
di potenza, e di conseguenza prolungare la vita delle
batterie.
Solitamente, i canali sub-GHz fanno parte delle bande di
frequenza Industrial Scientific Medical (ISM) senza licen-
za. I nodi sub-GHz generalmente sono destinati a sistemi
low-cost, con un costo per nodo inferiore in misura com-
presa tra il 30% e il 40% rispetto ai sistemi wireless avan-
zati, e utilizzano una minor stack (porzione) di memoria.
Molti protocolli come ad esempio ZigBee basato su IEEE
802.15.4 (attualmente il solo protocollo a offrire versioni
sia a 2,4GHz sia sub-GHz nelle bande dei 868 e 900MHz),
protocolli di automazione, telefoni cordless, Modbus wire-
less, remote keyless entry (RKE), sistemi di controllo della
pressione dei pneumatici e molti protocolli di tipo proprie-
tario (compreso MiWi), occupano questa banda. Tuttavia,
il funzionamento nella banda ISM sub-GHz porta le radio a
interferire con altri protocolli che utilizzano lo stesso spet-
tro, con tutti i rischi connessi per telefoni cellulari, telefoni
cordless con licenza, e cosi via.
Pradeep Shamanna
Microchip
Come realizzare una semplice analisi del link
budget per la valutazione della trasmissione
wireless mediante l’utilizzo di moduli sub-GHz
in ambienti sia chiusi sia aperti
Fig. 1 – Interfaccia tra microcontrollore e modulo MRF89XA; schema wireless e del
nodo RF
