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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Baugruppen und Module

Baugruppen und Module LTE-M/NB-IoT-Multimodus-Modul Die nRF91-Reihe von Nordic Semiconductor ermöglicht es, IoT-Anwendungen einfach und sicher über die speziell für das IoT konzipierten Mobilfunkstandards LTE-M und NB-IoT zu verbinden. Mit geringen Abmessungen, hohen Sicherheitsstandards und einem äußerst geringen Energieverbrauch ist das Multimodus-Modul die optimale Lösung für IoT-Geräte, die eine batteriebetriebene Mobilfunkverbindung benötigen. Das hochintegrierte LTE-M/NB- IoT-System-in-Package (SiP) ist ausgerüstet mit einem ARM-Cortex-M33-Host-Prozessor, ARM- CryptoCell-310-Sicherheits-IP und Assisted GPS. Zudem sind Modem, Transceiver, RF-Frontend, Applikationsprozessor, Flash-Speicher, Energieversorgung sowie Quarze und passive Elemente in einem Package integriert. Damit kombiniert die nRF91-Serie alle Vorzüge traditioneller Mobilfunk-Module inklusive Zertifizierungen mit leichter Bedienbarkeit, einer beispiellosen Integrationsdichte und einem sehr kleinen Formfaktor. Mit Abmessungen von lediglich 10 x 16 x 1,2 mm hat es ein etwa fünffach kleineres Volumen als vergleichbare Modelle mit separatem GNSS-Modul auf dem Markt. Durch die Kombination aus LTE- M- und NB-IoT-Modem genügt eine einzige nRF91-Variante für den weltweiten Betrieb. Durch den SAW-losen Transceiver und dem eigens entwickelten RF-Frontend von Qorvo ist die nRF91-Serie für den Masseneinsatz bestens geeignet. Im Gegensatz zu bisherigen Mobilfunklösungen sind die Standards NB-IoT und LTE-M mit relativ geringen Datenübertragungsraten speziell für IoT- Anwendungen konzipiert. Sie sind daher nicht nur günstiger, sondern haben insbesondere einen wesentlich geringeren Stromverbrauch. Geräte können somit über Monate hinweg mit einer einzigen Akkuladung genutzt werden. Um stets eine optimale Verbindung zu gewährleisten, sucht das Modul selbstständig nach verfügbaren LTE- M- und NB-IoT-Netzen und schaltet zwischen diesen um. Über Ländergrenzen hinweg stellt Roaming eine durchgängige Verbindung sicher. Die nRF91-Serie ist dementsprechend ideal für Anwendungsbereiche geeignet, bei denen kleinere Datenmengen ohne WiFi oder Smartphone übertragen werden müssen. Für den Schutz der Applikation sorgen der integrierte ARM- Cortex-M33-Prozessor und das ARM-CryptoCell-310- Sicherheits-IP. Der eingebaute Host-Prozessor mit TrustZone für Armv8-M nutzt in der CPU und im System eine isolierte, vertrauenswürdige Ausführungsumgebung und trägt so zur Sicherheit von Applikationsdaten, Firmware und Peripherals bei. TLS- und SSL- Protokolle gewährleisten eine sichere Datenübertragung, die beispielsweise für den Einsatz des populären MQTT-Protokolls in der IoT-Welt unerlässlich ist. Im Vergleich zu Lösungen mit externem Host-Prozessor ist dies eine platzsparende Lösung mit reduzierter BOM-Liste und optimiertem Energieverbrauch. Die wiederbeschreibbare Flash- Speichertechnologie erlaubt zusammen mit der Möglichkeit für Over-the-Air-Updates auch spätere Nachbesserungen an der Firmware, den Stacks und der Anwendung. Ein weiteres Plus ist das integrierte Assisted GPS (A-GPS), welches Dank der NB-IoT/Cat-M-Nutzung eine schnellere Positionsbestimmung beim Kaltstart ermöglicht und somit weitere Energie in der Kundenapplikation einsparen kann. Zudem lassen sich über 32 GPIOs Sensoren, LEDs, Tasten oder Schaltrelais anschließen. Zur Entwicklungsunterstützung bietet Nordic ein Software Development Kit mit allen gängigen Stacks, darunter MQTT, CoAP, http, LWM2M, IPv4, IPv6, DTLS, TLS und TCP. ■ Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH www.rutronik.com IQMESH-Transceiver für batteriebetriebene Anwendungen Die IQRF-Transceiver (TR) sind winzige intelligente Funkmodule, die für die Implementierung der drahtlosen RF-Konnektivität benötigt werden. Sie bilden die grundlegenden Kommunikationskomponenten der IQRF-Plattform, die auch in allen IQRF-Gateways, Routern usw. verwendet werden. Der TR-77D ist speziell für Brandanlagen und Melder konzipiert und verzichtet dafür auf interne LDO- Spannungsregler und Temperatursensor im Vergleich zu dem Standardtransceiver TR-72 D. Die Transceiver verfügen über zwei Betriebsmodi, die Peer-to-Peer- oder die IQMESH-Kommunikation. Ein IQRF-Transceiver, ausgestattet mit dem Software-Plug-In (HWP), benutzt die Kommunikationsschicht (DPA) über dem Betriebssystem anstelle eines Benutzeranwendungscodes und ermöglicht eine äußerst einfache Anwendung von Wireless und IQMESH. Anstatt einer aufwändigen Programmierung sind spezifische Funktionalitäten vorimplementiert, die das Senden und Empfangen von Daten, sowie Steuerungsmechanismen des Netzwerkes so einfach nutzen lassen wie das Versenden von Befehlen über ein UART-Terminal. ■ HY-Line Communication Products www.hy-line.de/communication 22 hf-praxis 8/2018

K N O W - H O W V E R B I N D E T Neue Highspeed- Radarmodule Baugruppen und Module Sehr kleines Radar- Transceivermodul EMV, WÄRME­ ABLEITUNG UND ABSORPTION SETZEN SIE AUF QUALITÄT Elastomer- und Schaumstoffabsorber Europäische Produktion Kurzfristige Verfügbarkeit Kundenspezifisches Design oder Plattenware Neu im Portfolio der Endrich Bauelemente GmbH sind die K-Band-Radar-Tranceivermodule vom Typ K-MD2 des Schweizer Herstellers RFbeam Microwave GmbH. Das 24-GHz-FMCW-Radarmodul mit einer Winkelauflösung in Azimut und Höhe wurde mit einer Highspeed-FPGA-Signalverarbeitung kombiniert. Alle Funktionen sind über die integrierte Ethernet-Schnittstelle steuerbar. Mehrfachziele können gleichzeitig in Distanz/Geschwindigkeit- und Distanz/ Winkel-Darstellungen mit 20 Messungen pro Sekunde ausgewertet werden. Die Erfassung der Ziele ist in einem Winkelbereich von 20 x 30 Grad möglich, Personen können auf eine Distanz von 50 m detektiert werden. Vorteilhaft für den Anwender ist es, dass keine besonderen Kenntnisse in analoger oder digitaler Schaltungstechnik notwendig sind, um einen mehrzielfähigen-FMCW- Radarsensor zu realisieren. Die Time to Market kann auf diese Weise wesentlich verringert werden. Für einen schnellen Einstieg wird außerdem eine GUI Software mit Darstellung der Ziele in Distanz, Geschwindigkeit und Winkel mitgeliefert. So lassen sich Anwendungen sofort auf ihre Machbarkeit hin überprüfen. Über die Ethernet-Schnittstelle werden nicht nur alle Funktionen des Radars gesteuert, sondern auch die Daten der erfassten Ziele ausgelesen. Im Gegensatz zu anderen Lösungen auf dem Markt hat der Anwender den vollen Zugriff auf die analogen Daten des Radarmoduls, und er kann damit weitere Auswertungen durchführen. Die neuen Module eignen sich insbesondere für Anwendungen in der Verkehrsund Sicherheitstechnik und der industriellen Sensorik. ■ Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH endrich@endrich.com www.endrich.com hf-praxis 8/2018 Die Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH präsentierte eines der weltweit kleinsten Radar-Sensormodule. Das unter der Bezeichnung K-LD2 angebotene Modul des Schweizer Herstellers RFbeam Microwave GmbH misst lediglich 25 x 25 mm. Es bietet integrierte Signalverarbeitung und ein Antennen-Diagramm von 80 auf 34°. Entwickelt wurde es für die Bewegungserkennung im Innen- und Außenraum. RFbeam hat in diesem Modul eine digitale Signalverarbeitung integriert. Damit sind eine Steigerung der Empfindlichkeit und eine wesentlich verbesserte Immunität auf externe Störungen realisierbar. Der Anwender kann das Modul über eine UART-Schnittstelle auf seine Anwendung parametrieren. Er hat – im Unterschied zu anderen Lösungen auf dem Markt – den vollen Zugriff auf die analogen Daten des Radarmoduls und kann damit weitere Auswertungen durchführen. Dank umfangreicher Filterfunktionen und anderer Parameter kann er das Modul schnell auf verschiedene Anwendungen anpassen. Er benötigt dazu keine speziellen Kenntnisse in analoger oder digitaler Schaltungstechnik, was die Time to Market beschleunigt. Geeignet ist das Modul insbesondere für die Messung von Bewegung und Geschwindigkeit, für die Detektion von Personen und Fahrzeugen sowie für Sensoren für Türsteuerungen und Security-Anwendungen. Für einen schnellen Einstieg ist ein Starterkit mit umfangreicher Dokumentation und Auswertungs-Software erhältlich. Damit können einfache Anwendungen sofort auf ihre Machbarkeit überprüft werden. Die Module haben eine ETSI-Zulassung (EN 300 440) und sind ohne weitere Funkmessungen in ein Produkt integrierbar. ■ Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH endrich@endrich.com www.endrich.com 23 -EA1 & -EA4 Frequenzbereich ab 1 GHz (EA1) bzw. 4 GHz (EA4) Urethan oder Silikon Temperaturbereich von ­40°C bis 170°C (Urethanversion bis 120°C) Standardabmessung 305mm x 305mm MLA Multilayer Breitbandabsorber Frequenzbereich ab 0,8GHz Reflectivity­Level ­17db oder besser Temperaturbereich bis 90°C Standardabmessung 610mm x 610mm Hohe Straße 3 61231 Bad Nauheim T +49 (0)6032 9636­0 F +49 (0)6032 9636­49 info@electronic­service.de www.electronic­service.de ELECTRONIC SERVICE GmbH

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