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工具与软件:
技术团队、您好!
我在公司工作 已获专利 该项目中、航空公司乘客需要跟踪他的乘客 登机箱 解决方案 远程控制 . 由于 GPS 和 WiFi 信号不会深入机场建筑物内部(尤其是地下区域)、因此我们计划使用 CC110L+CC1190集成器件 使用较低的频率对收发器进行寻址 863 -928 MHz ISM 频段工作。 电池供电 设备 包含 MSPM0G3507ZR MCU、CC110L+CC1190组合器件和相关电路将安装在行李箱内。 类似的电路将安装在遥控器中。 。 目标 是确定的 距离的两倍 和(可能的) 方向 当乘客按下按钮时、可通过遥控器控制箱位置。
我花了超过一周的时间在互联网上进行研究、包括 TI.com 网站。 但是我没有找到任何应用手册等、因为教学了基础知识如何设计射频链路。
希望这一领域的一些技术专家能够回答我的问题。
1) 我已经在 ST 微网站上了解到、可以使用 RSSI (接收信号强度)来估算两个收发器之间的距离。 为此、首先我需要知道如何配置 CC110L 以定义 TSS (传输信号强度)。 是否是数据表中写入的信号强度? 那么、如何计算 RSS 呢?
我假设 CC110L (在行李箱中)会传输/广播信标数据包、它将以1-2个字节存储 TSS。 当远程中的 CC110L 检测到数据包时、它会将数据包存储在接收器 FIFO 中。 FIFO 中将接收/存储几个数据包、然后会采取某种取平均值操作(由软件)来估算 RSS。 之后、根据 LNA 增益 (我假设最初配置)、RSS 值可由 MCU 计算得出。 这是每个设计所需的基本过程。 因此、我希望 TI 能够提供软件/固件和必要的工具 命令 . 有什么可用的东西吗?
2)如何操作 是准确的 是基于 RSS 的估算距离吗? 我需要考虑行李箱可能静止在内部、或缓慢移动在行李带上。 此外、根据行李箱和遥控器之间的墙壁数量、信号会丢失。
3) 3) 方向 不会固定行李箱的尺寸。 它可以平卧、也可以竖直站立。 我假设 ISM 波段天线将传输阿曼方向的 RF 信号、行李箱方向不会成为问题。 我对吗?
4)是否可以估算 方向 从遥控器上取下手提箱? 我是否需要安装加速计等?
谢谢。 AB Singh
您好!
我们有多家客户将低于1GHz 技术用于这些类型的应用。
1.要开始软件评估、请参阅 此处的 CC110L 示例: https://www.ti.com/tool/download/SWRC219、 或此处的简单 CC1101示例:
https://www.ti.com/tool/download/SWRC021
2.在数据表中指定了 RSSI 信号的精度、但主要变化将取决于 Rx 和 Tx 单元之间衰减的物体。
3、全向天线不能真正发挥作用。 即使是完美的偶极也会针对辐射方向图具有环形形状。 即、在一个特定方向上将有10-15 dB 的零。
4.请参阅距离估算器、了解有关估算范围以及影响链路范围的参数的更多信息: www.ti.com/.../RF-RANGE-ESTIMATOR
您好、RGW、
感谢您的反馈。 但是,在阅读了我们的答复后,我比以前的损失更多。 仅供参考、我们还没有进入设计阶段。 我们正在做可行性的工作-看看是否有可能实现我们的目标,正如我之前所定义的。
1) 1)您没有回答我关于 TSS (发射信号强度)的第一个问题、然后是关于 RSS (接收信号强度)的问题。 我想知道此类信息在哪里提供;它未包含在数据表中。
2) 2)您已发送2个指向某些软件示例的链接。 我已下载这两个文件。 只有代码文件-无文档。 我们如何进行评估? 我在寻找详细的说明、流程图、状态图和方框图等、以了解需要完成的任务。 代码编写的时代就到此结束了。 在此阶段、我们将评估是否可以使用 TI 的收发器。 我们还在评估 ST 微型以及其他一些产品。 显然、我们将选择我们可以在其中找到文档的 IC。 同样、TI 网站上没有 CC110L 的应用手册。
3)您已经写了:" RSSI 信号的精度在数据表中指定"。 您能指出哪里吗? 我找不到。 我找到的唯一信息是关于 RSSI 状态等
4)此外,你已经给出了一个通用的答案"对象衰减..."。 这是我想知道的。 有经验将这些 IC 用于室内应用的人将会对 Tx 和 Rx 单元之间每壁的 ISM 信号衰减量有所了解。 比如、根据我的经验、我知道2.4GHz WiFi 信号的室内信号范围。
5)关于全向天线、您提供了一些有关辐射方向图的环形形状的详细信息。 但我正在寻找解决这个问题的方法,因为我没有经验。 我们可以使用2根90度安装的天线吗? 相似? 我希望社区中的某个人拥有使用移动 Tx 单元的经验。
6) 6)您已发送距离估算器。 谢谢。 但我无法使用它、因为我不知道商业建筑中 Tx 和 Rx 单元之间的对象。 我希望有人有经验并给我一些估计。
我很期待得到一些答案。 谢谢。
您好!
1.发射信号强度大致等于输出功率级别 (单位为 dBm)+天线增益。 数据表中提供了可实现的输出功率级别。
2.有许多与 CC110L、CC1101相关的应用手册。 https://www.ti.com/product/CC110L#tech-docs
3.请参阅 CC110L 数据表中的第5.18.2节
4.参考测距仪。 这是不可能在一个一般的术语说什么墙衰减? 墙有多厚? 墙材? 工作频率? 所有这些参数都会影响总衰减、这些参数在距离估算器工具以及应用程序(注意 https://www.ti.com/lit/pdf/SWRA479A)中得到了总结
5.请参阅 DN035了解可以使用的天线选择: https://www.ti.com/lit/pdf/swra351
6.必须粗略估算 Tx 和 Rx 单元之间的对象才能计算必要的链路预算。 范围估计器计算的是实际的实用范围、而不是优化范围。
希望这对您有所帮助。
您好、RGW、
感谢所有的信息提供由 U 下面是我对所有项目的答复。
1)发送器信号强度-我现在明白了。
2) 2)我已经查看了 U 发送的 CC110L 链接中的所有应用手册。我已经查看了这些应用手册、但没有找到我在原来问题中所写的内容。 是否有标准协议/流程可在两个 CC110L 收发器或类似收发器之间创建链路? 例如、我甚至不知道信标数据包使用的格式。
2.1)我在 CC110L 注释部分发现了天线多样性注释、这非常有用。 我还 通过自行进行搜索、在 TI 网站上找到了另一个应用手册 AN085、这非常有用。 这两个注释一起给出了由 U 指出的天线圆环问题的答案。谢谢。
3) 3)我在开始本次讨论之前已经阅读了 CC110L 数据表中的第5.18.2节。 该部分有一个链接"RSSI"状态寄存器。 点击此按钮时、将进入 第77页的"表5-70"。 该表只有一行。 它没有任何与存储在数据表中任何位置的 RSSI 值相关的信息。 请您自己查看该部分。
4、6)范围估算器应用报告似乎很有帮助。 这很长、因此我将花时间回顾和理解它。
5) 5)天线选择指南也很有用。 我已下载。
非常感谢。
不太确定这是否会按您的预期起作用。
如果你站在一个(平的)场,周围没有任何东西,你可能会估计距离,但在机场的信号将反射到很多表面。 此外、发送者和接收者之间存在某种物体(墙壁、人、其他行李、清单很长)的概率非常高、这意味着 RSSI 在时间上会有相当大的变化、即使在固定位置也是如此。
在您继续学习这本课程之前、我会得到几个 EM (无论它是 CC1101还是其他项目都没关系)、请使用 SmartRF Studio、从一个器件发送数据包、然后再接收另一个器件、并检查 RSSI 的变化等等
您好 TheGhostOf、
感谢您的答复。 我越来越多地意识到这样一个事实,即很难准确估计行李包和遥控器之间的距离-所有这些变化。 如果不是(无法)、则如果乘客 ping 行李箱并得到响应、则确认行李已到达机场且未丢失。 如果它没有出现在行李带上,航空公司员工可以去搜索它。 我希望至少这样做是可行的。
不过、我先前曾向 RGW 提出过一些其他问题。 如果有人曾创建过射频链路、请分享该信息。 我在 TI 的网站上的任何位置都没有找到基本流程的描述。 这是项目的第一步。
谢谢。
您好!
如果您有两个 LaunchPad 和 SmartRF Studio、则可以快速确定特定应用的链路预算要求。 没有人能够保证一定的范围、因为这在很大程度上取决于 Tx 和 Rx 单元的位置、频率、中间物体以及环境、本底噪声等
从实用角度而言、使用两个 LaunchPad 进行链路测试会在当前链路预算是否充足时提供强有力的指示。 链路预算受 PHY 的确切选择和 Rx 带宽大小的影响。 因此、可以建立数据速率较低但数据速率较高的射频链路。
通过 SmartRF Studio、您可以轻松将 LaunchPad/DUT 配置为 Tx 或 Rx。 然后从极低的数据速率(最佳范围但数据传输速度慢)或高数据速率(范围较小但数据传输速度较快)中选择所需的数据速率/PHY。 同样、输出功率可设置为-10dBm 至14dBm。 执行这些测试将为您提供一个您可能认为足够或不足够的特定链路预算。
DUT 的定位也对可能的最大范围很敏感。 尝试使用2m 高、1m 高和0.5m 高的 DUT。 越接近地面、范围就越小。
您好、RGW、
感谢您的答复。 在过去的几天里、我对自己的项目进行了大量的研究。 我会先答复吾等的建议、 然后再讨论其他问题。
1)链路预算不是问题。 将 CC110L+ CC1190 (正如我最初编写的)与27dBm 的 Tx 功率和-120dBm 的接收器灵敏度相结合、我应该可以获得147dBm 的预算、这已经足够了。 我们的 范围 机场的时间不会太长。
2)主要问题是未知障碍物,可能会将覆盖范围缩小未知量。 您建议执行测试、但 TI 工程师已经进行了全面测试。 我已经阅读了应用报告 SWRA479A (感谢您发送所有这些链接)。 在本报告中、经过在高层建筑中进行广泛测试、TI 发布了表3、其中列出了 衰减 通常使用的建筑材料。 对我来说,重要的是8英寸混凝土(25dB)和1/2英寸干墙(0.3dB)。 我们可以在估算中使用这些数字。 我们 在接收器 CC110L 上有 Tx 功率和 RSSI (测量值)。 因此、我无需重复相同的测试。
3)我也从关于的文章中学习 Friis 公式 、当 u 时有6dB 的可用空间路径损耗(FSPL) 双精度 距离增大。 对于我们的估算而言、这可能是一个有用的数字。 不过、是有的 假设 。 Friis 方程-它的作用是 长距离 (Tx 和 Rx 之间)、其中射频信号球面的小球形区域几乎为 A 基准面 可以实现更大的线性度。 该公式在较小的距离上不可擦除。 例如、我计算了1m、2m、3m、6m 等处的损耗 损耗分别为27.7、33.7、37和43 dB。 在0.1米处、损耗结果为7dB。 这些数字对我们的项目毫无用处。 我们最多处理的是从1米到300米的距离。
4)这让我对你和社区提出了一个问题。 是否有公式可以计算较短距离下的 Fsl (信号衰减)、其中 Friis 公式失败? 还是修改 Friis 的方法?
5)如果我找到一个公式,我可以估计的距离在 相同的高度 (机场地板)假设信号路径中没有物体。 之间可能有2-3个干墙、损耗不应显著影响估算距离。 但是、如果行李袋位于 A 处 较低或较高楼层 损耗将为每地板25 dB。 我无法估算该距离。 有人能建议一个解决方案吗?
除上文外、我之前的问题仍然没有答案、尤其是关于 RSSI 寄存器以及要遵循的基本设计流程的问题。 以及关于信标。 我在数据表中唯一能找到的是数据包格式、其前导码为0101... 一部分。
我希望您或社区中的某个人能够提供进一步的帮助。 谢谢。
社区专家、您好!
我还在等待有人回答我的上述问题。
此外、我已经在应用报告 SWRA479A 中发现了一个问题。 TI 应用工程师已在第3页的"2.2链路预算"段落中计算出链路预算。 其中包括发送端和接收端的天线增益。 这适用于理想偶极天线、我假设它没有损耗。 当我开始评估915MHz 天线时、我发现其中的每个天线都有损耗。 所有制造商都在其数据表中定义了天线效率。 从35%到60%不等。 (可能还有效率更高的其他天线、我尚未找到)。 这一事实确实令人震惊。 这是否意味着链路预算会显著降低? 这是因为 TX 和 Rx 天线的效率必须包含在预算公式中。 射频专家可以回答我的问题吗-如何修改链路预算公式?
谢谢。
社区、您好!
我感到惊讶的是、还没有人回答我以前的问题。 我希望 TI 的射频应用工程师知道如何使用 TI 制造的 IC。 我的问题都是非常基本的-使用收发器创建任何射频链路时需要这些问题。
随着我继续研究射频、我在 CC1190数据表中发现了一个模糊不清的重要参数。 表的第2页上添加了有关绝对最大值的诊断代码。 其中说明:"输入 RF 电平"为10dBm。 数据表未指明 Pin。 有两个可能的引脚 10dBm 可以适用:引脚 PA_IN 或 LNA_IN。 如果是 PA_IN、那么我可以将 CC110L 到 CC1190的输出功率限制为10dBm、一切都顺利。 但是、如果要求是在 LNA_IN 下进行的、则系统将无法工作。 因为在天线端、接收到的功率(RSSI)来自射频链路中另一端的另一个 CC1190、而这发射的功率为27dBm。 在大多数情况下、损失将很小(特别是在机场同一层较小的距离处)。
我希望有人能很快回答我的问题。 谢谢。
您好!
1) 1)我可以对 RSSI 问题进行评论:
CC110L RSSI 值以 dBm 为单位、其中 a 为 ½ μ dB 分辨率 (来自数据表的第5.18.2节)。 您可能还会发现以下应用手册对获取其他信息很有用:
SWRA114 (RSSI 解释和计时): https://www.ti.com/lit/swra114
2) 2)关于 CC1190最大输入功率额定值:
LNA_IN
CC1190对 LNA ()的最大输入为+10dBm。 如果使用 CC110L 独立器件、以下应用手册可能有助于为该应用开发解决方案、但遗憾的是 CC1190没有这种灵活性;它将仅限于使用 CC1190时可能的最低输出功率、或者您需要添加一个开关来绕过 CC1190:
SWRA147 (CC1101近距离接收): https://www.ti.com/lit/swra147
3) 3)由于 CC110L 支持的功能比 CC1101更少、因此 CC1101 TI.com 页面提供了更多可用的应用手册。 虽然并不是所有这些器件都适用于 CC110L、但它们仍然值得注意: https://www.ti.com/product/CC1101#tech-docs
此致、
Zack
您好、Zack、
感谢您的答复。 我将逐一讨论每个项目。
1) RSSI -我已多次阅读第5.18.2节。 我现在必须根据自己的常识作出假设、因为 CC110L 的数据表中未提供该信息。
接收到的(测得的)信号功率电平被读取并存储在 Rx FIFO 中;然后根据 LNA 增益、RSSI 的估算值由 CC110L 计算(而不是由我在代码中存储)并存储在 RSSI 寄存器中。 我的代码可以读取该值并应用偏移等、详见第5.18.2节。
请验证我的假设是否正确。 应用手册 DN505 (或任何其他应用手册、即使在 CC1101下)不提供此基本信息。
数据表中另一个令人困惑的信息。 请查看:"表5-70. 0x34 (0xF4):RSSI -接收信号强度指示"
似乎 RSSI 寄存器显示了两个地址:0x34和0xF4。 任何人都可以澄清此信息。
2) 2) CC1190 -最大值 输入功率级别= 10dBm。 这是一个模糊的说法。 Zack、u 已回复 LNA_IN 为+10dBm。 您是如何得出这个答案的? 是否有用于编写此信息的文档? 或者 u 做了一个假设? 因为、你编写的内容与数据表中的信息相矛盾。
表中第11页的第6行显示了接收器灵敏度为-112dBm。 第1页的右侧栏状态:1.2 kbaud Rate、915 MHz (使用 CC1190与 CC110L)时为-120dBm 高灵敏度。
因此、很明显、使用 CC1190可实现-6dBm 的增益。 而且、唯一可行的方法是利用 CC1190的 LNA。 此外、如果用户必须绕过 LNA (如您所建议)、那么为什么我一开始要使用 CC1190? TI 为什么会制造这种 IC? 整体目的是增加传输距离。
我希望 TI 的相关人员可以将我的所有问题都上报给更高级别的经理等、并得到正确答案。 否则、像我这样的新客户将无法使用这些 IC、从而损失巨大的新业务。
再次感谢。
1) 1)您请求了 RSSI 的精度;除了 CC110L 数据表的第3节 DN505/第5.18.2节所述的过程(减去 RSSI 偏移值、该值根据寄存器设置而变化)外、您无需计算任何内容即可得出所接收信号的绝对功率估计值。 您的假设就是这些文档中所述的内容。 如果您需要更多详细信息、请重新表述您的问题。
关于 RSSI 寄存器地址(以及所有状态寄存器地址)、请参阅 CC110L 数据表的第5.7节:
对于0x30 - 0x3D 范围内的寄存器地址、BURST 位用于在突发位为1时在状态寄存器之间进行选择、以及在突发位为零时在命令选通脉冲之间进行选择(请参阅第5.8节)。 因此、状态寄存器不能进行突发访问、必须一次访问一个。 状态寄存器只能被读取。
Siri 在以下线程中的回复也给出了一些关于这一点的附加上下文:
2) 2) CC1190的主要用途是扩展覆盖范围、即它并非设计用于 RX 和 TX 器件彼此靠近的应用(这并不矛盾)。 接收器(LNA)在信号饱和之前可以处理的最大信号功率、然后是最高输入功率额定值、如果超过该额定值、可能会损坏芯片。 与任何接收器一样、以足够靠近接收器的"高"功率发射最好也会导致饱和(例如、在超过+10dBm 接收信号功率的距离以极小的衰减发送+27dBm 的信号)。 CC1190不是"智能"器件、因此与 CC1101相比、其近端性能功能较少。
SWRA147是为解决提高近端性能的用例编写的;对于存在风险超过 CC1190最大输入功率额定值的近端情况、您需要使用射频开关绕过 CC1190来解决此问题、或者不使用 CC1190来启用 SWRA147中所述的解决方案。 是否需要 CC1190取决于具体要求(在该用例中、听起来像是在减小距离和提高近距离接收能力之间进行权衡)。
我不确定说LNA_IN
最大输入额定功率级别为+10dBm 有何矛盾之处?
此致、
Zack
您好、Zack、
我真的很感谢您帮助回答我的问题。 这里是我的回复。
1) RSSI 计算- UR 回复给我答案。 我还了解了 RSSI 寄存器地址困境。 我不知道地址只有6位;由于 RSSI 是状态寄存器并且它是只读的、因此我需要将位7-8设置为11。 这会将 RSSI 寄存器的地址从0x30转换为0x3F。 现在我可以继续进一步。
2) CC110L + CC1190组合-阅读完答案和 SWRA147 (DN010)后、我知道数据表中没有任何地方写入的内容。 我对射频设计相对比较陌生、所以我不知道 LNA 饱和等的潜在问题 嗯、非常感谢提供的信息。
3)新项目#1 -昨天,我在 Digi-Key 网站上搜索863 -928 MHz 全向天线。 我发现这些天线的效率范围仅为35%- 46%、且增益为1.5dBi。 (天线的效率高达60%、但我们不能使用较大的天线、尤其是在遥控器中。) 所以、我们必须忍受这种限制。
要计算接收功率、我们需要考虑 Tx 和 Rx 天线的效率。 假设使用的 CC1190输出为27dBm、效率为46%、则辐射功率应为0.46x27 = 12.42dBm。 我对吗? 由于我不熟悉射频、因此难以计算这些 dB 和 dBm 值。 简而言之、公共关系应:
PR =((Pt x eff.t)+ ANT-t 增益+ ANT-r 增益) x eff.r
Pt =发射功率;eff.t =发送器天线效率等。
我不确定我的上述假设是否正确。 按照这个公式、接收到的功率等于7.09dBm、即< 10dBm。 您能帮助我吗?
4) 4)新项目2 -我还发现了一个天线(小尺寸、专为868和915 MHz 而设计、但效率仅为35%)。 它由 TE Connectivity 制造、零件号2195835。 这让我思考了是否可以为每个器件中的两个频率设计 CC110L + CC1190组合。 更具体地说、我不知道是否可以设计射频滤波器(使用电感器和电容器)。
如果您回答以上问题、我将非常感谢。
3) 3)为此、您可以参考:
天线增益值(GT 和 GR)应该已经考虑天线效率(表示为平均天线效率)、单位为 dBi。 TX 输出功率/RX 灵敏度是提供给相关天线的功率、因此天线效率未(也不应)包含在计算的该部分中。
在距离估算工具中、已将其视为"Tx 天线的平均有效 Rx 增益(Meg)"和"Tx 天线的平均有效增益(Meg)"字段、因此您可以选择与所考虑的天线最接近的增益值(列表中有"fixed gain"选项、即-1dB 至-10dB、您可以用于此目的)。 我们强烈建议改用此工具。
您可以使用"Link Margin"字段计算最小和最大预期范围。
除此之外、以 dB 为单位工作时、您还需要将效率(百分比)转换为 dB。 一个很好的参考: https://www.rohde-schwarz.com/us/applications/db-or-not-db-educational-note_230850-15534.html
4) 4) CC110L + CC1190可用于868 MHz 和915 MHz、但每个设计只能使用一个频带。 这是因为、需要 SAW 滤波器通过针对 868 MHz 或915 MHz 设计的法规要求、以及所需的阻抗匹配网络。
您可以参考以下应用手册:
SWRA356 (AN094 -在 EN 300 220下将 CC1190前端与 CC1101配合使用): https://www.ti.com/lit/swra356
SWRA361 (AN096 -根据 FCC 15.247将 CC1190前端与 CC1101配合使用): https://www.ti.com/lit/swra361
和每个频段的参考设计:
您可能还需要将天线与868 MHz 或915 MHz 相匹配、具体取决于天线-您可能需要查看制造商的数据表。
此致、
Zack
您好、Zack、
非常感谢您花这么多时间回答我的问题。 现在、我有更好的条件继续前进。
我将联系天线制造商、并验证您在上述答案中是否有3);具体而言、它们是否在其天线增益值中包含效率。 如果我还有其他问题、我会再次给您带来麻烦。
谢谢。
您好!
请针对有关天线的其他问题创建一个新主题(您可以在创建此主题的过程中链接此主题)、因为它不仅更容易跟踪(对于 TI)、也更容易跟踪可能具有与所讨论问题类似问题的其他论坛用户。
如果您认为我们已回答您的问题、也请将该主题标记为"已解决"(也是为了帮助我们跟踪内部支持)。
此致、
Zack