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Wireless Long-Range-Datenfunk auf 2.4 GHz Das 2.4-GHz-Band hat sich mittlerweile in zahllosen Anwendungen fest etabliert. Nicht nur im professionellen bzw. industriellen Bereich, nein auch gerade im Consumer- Bereich häufen sich elektronische Geräte, die Funktechnologien im 2.4-GHz-Band nutzen. Das EMEDVK9x0x Evaluations- und Developmentkit ermöglicht die Demonstration und Evaluierung der DC- und HF-Parameter. Beispiele hierfür sind nicht nur die klassischen, breitbandigen WLAN-Geräte wie PCs, Notebooks, Tablets, Smartphones, Router, etc. sondern insbesondere die auf Bluetooth, Bluetooth smart und auch Zigbee basierenden Applikationen. Beispiele hierfür sind Headsets bzw. Kopfhörer, Brustgurte zur Herzfrequenzmessung, Fahrradcomputer, Blutdruckmessgeräte, fernsteuerbare LED- Lampen, etc. Das 2.4-GHz-Band ist weltweit weitgehend harmonisiert. Deshalb konzentriert sich hier auch die Kommunikation professioneller Anwendungen und Geräte, deren Hersteller damit einen globalen Markt adressieren möchten. sind, wurden von einem französischen Unternehmen andere Wege beschritten und die daraus resultierende LoRa-Technologie entwickelt. LoRa setzt eine spezielle Spreizbandmodulation und Codierung ein, um auf einem relativ breiten Kanal wenige Daten mit geringer Sendeleistung über weite Strecken zu übertragen. EM-Microelectronic hat diese Technologie für seinen 2.4 GHz Chip EM9101 lizensiert. Der EM9101 arbeitet dabei als proprietäres Basisband für die extreme Reichweitenerhöhung mit dem Standardtransceiver EM9203 zusammen. Bei dem Linkbudget von >126 dBm bei 1,7 kbit/s Datenrate werden beispielsweise Reichweiten >10 km erreicht. Durch seine geringe Stromaufnahme eignet sich das 2.4 GHz LoRa-System von EM- Microelectronic speziell auch für batteriebetriebene, mobile Anwendungen. Neben der EM9101/EM9203 LoRa-Chipkombination mit äußerst großem Link-Budget bietet EM-Microelectronic mit dem CompoTEK www.Compotek.de In vielen dieser Anwendungen besteht der Wunsch nach robuster Kommunikation mit hoher Reichweite von mehreren Kilometern. Der Schlüssel hierzu ist die Erhöhung des sogenannten ‚Link-Budgets‘, bestehend aus Antennengewinnen, Sendeleistung und Empfangsempfindlichkeit abzüglich auftretender Dämpfungsverluste. Da dieser Erhöhung mit LNA/ PA-Frontends regulatorische und technische Grenzen gesetzt Der EM9101 arbeitet als proprietäres Basisband. 26 hf-praxis 7/2014
Wireless Das CTM-9209 long-range Transceivermodul ist ein extrem kostengünstiges Transceivermodul, das nicht nur den Chip an sich beinhaltet, sondern auch Frequenzgenerierung, passive Bauelemente und die PCB-Antenne. EM9209 auch eine sehr kostengünstige long-range Transceiverlösung an. Der EM9209 reicht zwar nicht an die mit LoRa realisierten Reichweiten heran, bietet aber mit >1 km wesentlich höhere Reichweiten als klassische 2.4-GHz-Transceiver. Für den EM9209-Transceiver gibt es auch ein extrem kostengünstiges Transceivermodul, das nicht nur den Chip an sich beinhaltet, sondern auch Frequenzgenerierung, passive Bauelemente und die PCB-Antenne. Das CTM-9209 long-range Transceivermodul misst lediglich 18.5 x 14 mm und ist ab sofort verfügbar. Für ihre innovativen Long- R a n g e - Tr a n s c e i v e r u n d Lösungen im 2.4-GHz Band veröffentlichte EM-Microelectronic Developmentkits zum schnellen Einstieg und zur Evaluierung der Technologien. Das EMEDVK9x0x Evaluationsund Developmentkit ermöglicht die Demonstration und Evaluierung der DC- und HF-Parameter der 2.4-GHz-Lösungen von EM-Microelectronic. Es besteht aus dem EMEDVK9x0X Hauptboard, einem Target- Board mit ST Microelectronics STM32L152 Mikrocontroller mit Low-Power-Cortex-M3- Kern und einem HF-Transceivermodul. Es werden aktuell die EM-Transceiver EM9101 (LoRa), EM9201, EM9203, EM9209 und EM9301 (Bluetooth low energy) unterstützt. Für die Evaluierung der longrange Chips EM9101 (LoRa) und EM9209 stehen entsprechende HF-Module mit SMA- Anschluss zur Verfügung. Passende hocheffiziente 2.4-GHz- Antennen von CompoTEK liegen dem Kit ebenfalls bei. Die Layouts der Module können als Referenz-Design für das Design- In der 2,4-GHz-Transceiver von EM-Microelectronic verwendet werden. Das mit HF-Modul ausgerüstete Developmentboard kann für die Evaluierung mit einer PC-basierten STM32-Entwicklungsumgebung verbunden werden oder auch mit einer Stand-Alone- Applikation verwendet werden, die auf dem leistungsfähigen 32 bit Cortex-M3-Mikrocontroller läuft. Die STM32-Entwicklung wird durch eine benutzerfreundliche, integrierte Entwicklungsumgebung unterstützt, z.B.: Keil MDK oder Ride7 für ARM GCC. Diese sind separat erhältlich. Eine Reihe von Demo- Applikationen und transceiverspezifischen GUIs stehen zur Verfügung, um den Einstieg zu erleichtern. Ausführliche Datenblätter, Developmentkits sowie Preisinformationen auf Anfrage. Typische Anwendungen: • Messdatenübertragung • Sensornetzwerke • Überwachung, Alarmanwendungen, Tracking • Long-Range M2M-Datenübertragungen • Keyfobs, Schlüsselfernbedienungen (z.B. Standheizung, Alarmanlage, etc.) • Spiele und Spielzeuge Eigenschaften des EM9101 LoRaCompanion Chips: • On-Chip Power Management • 1,2 V Power-Down Modus (reduzierte Versorgung im Standby) • Sehr geringe Stromaufnahme • Kleiner, optimierter Companion-Chip für den EM9203 Größe: 90x120mm 2,4 GHz RF Transceiver • Implementierte LoRa-Technologie • Spread-spectrum-Modulation mit anpassbarer Bandbreite m e s a s.urface m.ounted a. pplicat ion e.lectron ics GmbH www.smae.de info@smae.de • Große Reichweite >10 km im 2,4-GHz-ISM-Band • Variable Datenrate von 1,7 kbit/s bis 32 kbit/s • Link-Budget von 126 dBm bei 1,7 kbit/s • SPI Bridge für direkten Zugriff auf den EM9203 ermöglicht Hybridfunksysteme (longrange mit niedriger und shortrange mit hoher Datenrate) Eigenschaften des EM9209 long-range Transceivers: • Hochintegrierter 2,4 GHz Transceiver • Betriebsspannung 1.9 V ~ 3.6 V • Programmierbarer HF-Ausgangspegel (-21,7 dBm bis +10 dBm) • Geringer Stromverbrauch (1 µA Sleep, 8.2 mA RX, 11.2 mA TX) • Reichweite ca. 800 m lineof-sight • FSK-Modulation • SPI Interface als host interface ◄ SINKA Induktivitäten für HF-Kommunikation CC-Link MCT7050-A401 OC9070-C701 OD6560T-E900-F Mit dem MCT7050-A401 stellt SINKA einen SMD common mode choke coil vor, der nach CC-Link Spezifikationen zur Rauschunterdrückung in Signalleitungen empfohlen wird. - Verwendung von Hochleistungs-Ferrit-Material für exzellente HF-Eigenschaften. - niedrige Bauhöhe, geringe Größe - geringe Dämpfung für HF-Signale Weitere interessante Bauteile : OPA7332 - für Ströme bis 7.7A, 7.3x7.3x3.2mm OPBC1240 - für Ströme bis 10A, 12.3x12.3x4.5mm OPA7332 OC9070-C701 - common mode, DC line, 50V / 5A, 12mOhm OD6560T-E900-F - common mode, interface line, 50V / 0.5A 90mOhm, USB Auch kundenspezifische Fertigung ist möglich. s.m.a.e. GmbH Lise-Meitner-Straße 6, 40878 Ratingen Telefon: 02102 / 4248-0, Fax: 02102 /4248-23 hf-praxis 7/2014 27
