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HF-/Mikrowellentechnik
Bild: Otto Durst - Fotolia.com
Low-Power-Sub-GHz-Transceiver
Vorteile gegenüber 2,4-GHz-Lösungen
Die drahtlose Anbindung von Sensoren geringster Stromaufnahme bedingt auch sehr sparsame Transceiver. Der
folgende Beitrag geht auf die Unterschiede von Sub-GHz-Lösungen und 2,4-GHz-Lösungen ein.
Autoren: Reghu Rajan und Siegfried W. Best
Die Anforderungen hinsichtlich der Stromversorgung des
Transceivers spielen eine besondere Rolle beim Wireless-
Sensordesign und dessen Applikationen. Da die meisten
ULP-Sensoren an einer kleinen Batterie oder an Energy-
Harvesting-Quellen arbeiten, werden Betriebsspannungen unter 2
V zwingend erforderlich. Transceiver, die an nur 1,1 V arbeiten,
bringen zusätzliche Flexibilität zum Sensordesign und reduzieren
Einschränkungen beim Powermanagement. Oft werden Versorgungsspannung,
Verbrauch der Sendeendstufe und Datenrate der
Funkstrecke ignoriert. Jedoch haben diese Faktoren einen großen
Einfluss.
Ein bei 2,5 V arbeitender Transceiver benötigt im Vergleich zu
einem, der bei gleichem Strom an 1,25 V arbeitet, doppelt so viel
Energie. Ein Betrieb bei höheren Spannungen ist nur erforderlich,
wenn eine Sendeleistung von über 5 dBm benötigt wird. Bei Short-
Range-Applikationen liegt die Sendeleistung jedoch nur geringfügig
über 0 dBm. Zwar ist eine niedrige Versorgungsspannung einerseits
der einfachste Weg, die Stromaufnahme eines Systems zu
reduzieren, sie erfordert jedoch andererseits RF-ICs, die an solchen
Spannungen arbeiten.
Der Spitzenstrom ist ein weiterer Schlüsselfaktor bei Transceivern.
Nahezu alle WSN arbeiten mit zyklischer Übertragung, um
Energie und Frequenznutzung zu sparen. Das führt zu Spitzen im
Stromverbrauchsprofil des Sensors. Transceiver mit hohen Spitzenströmen
führen zu Einschränkungen im Powermanagement
und zu Rückwirkungen auf die Versorgungsquelle.
66 elektronik industrie 05/2013
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