射頻通信
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
射頻通信的實例教程
系統的關鍵部分是射頻發送利用一個射頻的天線模塊，可以保證射頻通信的穩定性，此無線模塊由芯片的 RF_N和RF_P兩個引腳接入。另外根據射頻發送的需要，接入一個26 MHz晶振。
CC430F5137的P1.5、P1.6、P1.7引腳可以用于串口通信和SPI通信，使用這三個引腳作為串口調試，另外P1.1、P1.2、P1.3引腳可以用于SPI和I2C總線通信，這三個接口用來預留連接傳感器的芯片。系統的主電路圖如圖2所示。
地址設定電路
為了使每個節點的地址唯一，采用8位的撥碼開關SW進行地址設定。如圖3所示，可以由撥碼開關來設定終端節點的地址，可以設定255個不同的地址，每一個終端節點作為從設備向中繼節點發送數據，然后由中繼節點發送到用于網絡管理的主控MCU，完成無線傳感器網絡數據的傳送。
本文利用TI公司的CC430F5137芯片，采用射頻通信技術設計的無線數據采集節點，這種設計可以大大地減小系統的體積。本系統可以采集各種各樣的信號，能將采集到的數據安全穩定地傳送到中間數據采集點。設計中載波監聽功能和信道空閑評估功能改進的射頻發送函數，可以有效地提高多個節點同時發送數據時的抗干擾性。
展開 來源：平安證券
據該研究的通訊作者Jason Patrick說，超材料的可重構性使其具有多功能性，有可能應用于微處理器、飛機和建筑物的主動冷卻，以及飛行中的可調諧通信設備。
帕特里克說："纖維增強的復合材料已經在廣泛使用。我們所做的是在材料方面取得進展，并利用3D打印技術創造出一類新的多功能和可重新配置的超材料，這對于可擴展的、結構性的實施具有真正的潛力，而且不應該是過于昂貴的。"
△超材料的電磁特性可以用液態金屬合金來改變，而它的熱特性可以讓水通過它來改變。圖片來自北卡羅來納州立大學
支持3D打印的超材料
超材料的多功能性最終可以歸功于增材制造所賦予的設計自由。這項技術使工程師們能夠以廣泛的幾何形狀和尺寸3D打印高度復雜的管網——微血管。由于超材料依賴于現成的復合材料制造工藝，它的生產也應該具有成本效益。
在實驗過程中，美國研究人員讓鎵和銦的室溫液體合金穿過該網絡，這使他們能夠控制其電磁特性。具體來說，通過修改血管的方向、間距和內部導電液體金屬的體積，研究小組可以密切控制超材料如何過濾掉無線電頻譜中的特定電磁波。這對于能夠按需從頻譜的一個部分跳到另一個部分的可調諧通信系統具有巨大的潛力。
該論文的共同作者Kurt Schab補充說："動態地重新配置電磁行為的能力真的很有價值，特別是在尺寸、重量和功率限制高度激勵使用能夠在系統中執行多種通信和傳感作用的設備的應用中。"
△用于測試3D打印超材料的電磁特性的實驗裝置。圖片來自北卡羅來納州立大學
在主動冷卻方面的應用
通過簡單地讓水在血管網絡中循環，工程師們證明他們也可以密切控制超材料的熱性能。這有望在高超音速飛機、微處理器系統和電動汽車等設備中實現先進的主動冷卻系統。
展開 它集成了高性能2.4GHz射頻收發器、豐富的基帶功能、32位MCU和各種外圍IO。它支持128KB的flash和48KB的RAM，以實現可編程協議和配置文件，支持定制應用程序。XL2417U的工作電壓范圍為1.7至3.6V，在Tx和Rx模式下功耗極低，在電池供電系統中使用壽命長，同時保持優異的射頻性能。該設備可以進入超低功耗睡眠模式，在該模式中，當低功耗振蕩器和睡眠定時器打開時，寄存器和保留存儲器內容被保留。
特征
2.4G RF SOC
獨立看門狗
??工作電壓1.7 V至3.6 V
??>4KV ESD,>4KV EFT,class-A
抗干擾能力強,工作電壓超過3.6V芯片會損壞。
展開 電磁兼容系統仿真
2.1 面向車內外復雜電磁環境的車載射頻通信鏈路計算模型
基于射頻通信技術的產品和系統日益增加，而通信頻段卻是固定的、有限的，導致車載射頻通信性能設計和匹配難度越來越大。通過對國內主要大城市和氣候特殊城市惡劣電磁環境的主要電磁干擾頻段與場強水平的研究分析 （表 1），完成了惡劣電磁環境對車用射頻電器部件的干擾評估。
同時，車載RF系統中發射天線和接收天線將高頻電流轉化為電磁波輻射至空氣中，或者是接收空氣中的電磁波并轉化為高頻電流，所以天線性能的好壞直接影響車載RF系統通信的成功率。通過搭建射頻通信鏈路計算模型，得到天線的最佳樣式和尺寸，如圖5、6所示。
圖5 仿真優化天線的增益
圖6 高精度整車模型
天線的整車布置位置和姿態直接決定系統通信性能，在產品開發未完成前，利用電磁仿真手段仿真評估天線的最佳布置位置。而整車模型的精細程度決定仿真的精度，通過Hypermesh、 Matlab和HFSS多軟件聯合建模，建立高精度的整車模型，并通過試驗驗證整車模型的精確度，如圖7、圖8所示，該技術可在項目開發前期完成相關風險的驗證評估。
圖7 RKE天線最佳位置仿真
圖8 TPMS天線最佳位置仿真
2.2 基于寄生參數提取的電磁兼容建模技術
現有的整車電磁干擾問題往往很難在整車量產前被識別，成為影響整車電器安全的潛在風險源，行業內的電磁兼容仿真精度不高，與實車狀況差異較大。
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（三）2.4G射頻通信優勢
依托片上集成的2.4G射頻通信單元，終端設備可實現低功耗、高穩定性的無線數據傳輸，滿足畜牧場景下大面積部署、多終端并發傳輸的通信需求，數據傳輸抗干擾能力強，可適配戶外復雜養殖環境的使用要求。
三、多協議射頻與應用場景
nRF54L系列片上系統在設計上兼顧通用性，適用于廣泛的應用場景，其多協議2.4 GHz射頻模塊支持多種通信標準：
· 支持Bluetooth? LE（低功耗藍牙），包含藍牙核心規范6.0中新增的信道探測（Channel Sounding）等可選功能；信道探測，nRF Connect SDK v2.8.0 將試驗性地支持該功能。
U1T32A工作在500MHz至980MHz 的UHF頻段，支持數字調制，抗干擾能力強，傳輸更穩定，功率范圍為 0 - 13dBm（典型值 12dBm）占用帶寬僅 256KHz，在無線通信、射頻遙控等應用中具備信號穩定、傳輸高效的優勢，可滿足短距離無線數據傳輸的需求。
能在SDR環境中實現**實時射頻（RF）通信**
2. 開發**實時數字信號處理（DSP）** 應用程序
3. 精通GNU Radio中**圖形化模塊化編程**方法
4. 掌握無線射頻信號破解、信號攻擊及信號干擾技術
5. 針對信號失真、信號噪聲、弱信號問題實現**實時解決方案**
6.
XL2417U芯片是一款低功耗、高性能和高度集成的SoC，帶有2.4G收發器。它集成了高性能2.4GHz射頻收發器、豐富的基帶功能、32位MCU和各種外圍IO。它支持128KB的flash和48KB的RAM，以實現可編程協議和配置文件，支持定制應用程序。XL2417U的工作電壓范圍為1.7至3.6V，在Tx和Rx模式下功耗極低，在電池供電系統中使用壽命長，同時保持優異的射頻性能。該設備可以進入超低功耗睡眠模式
由于現代射頻通信系統多采用非線性調制或者脈沖發射，導致系統輸出的平均功率與峰值功率不再相同，兩者之間往往差值很大，所用射頻傳輸系統需要把峰值功率容量和平均功率容量分開考慮，現實環境中影響微帶線的平均功率容量與峰值功率容量的限制因素也不相同，首先微帶線峰值功率容量受電場擊穿強度限制而平均功率容量是受最高溫度限制。
這里我們以一個簡單但具有代表性的微波器件案例——加載介質諧振塊的波導濾波器仿真，來展示高頻電磁場仿真APP的開發：矩形波導濾波器 – Simapps Store – 工業仿真APP商店
濾波器是通信系統射頻前端的核心器件，加載介質塊的波導濾波器是一種最簡單的濾波器實現形式，通過在傳統的矩形金屬波導中加載一個介質塊形成諧振器，從而對特定頻率進行調控。
曾就職于華為，在無線通信射頻微波器件及系統、手機射頻前端等應用方向擁有深厚的行業經驗和技術積累。
課程大綱：
本次直播主要介紹Clarity的原理及主要特性，如何與其他設計工具無縫鏈接實現設計內自動化分析，以及面向整機級超大規模結構的電磁仿真能力。
會議官網：http://www.iccetis.com
會議地點：成都
截稿日期：2024.03.16
接受/拒稿通知：投稿后1周內
·征稿主題
多媒體通信
網絡協議、路由、算法
光通信
光網絡與交換
超寬帶通信
寬帶無線接入
無線通信與技術
無線網絡
移動特設網絡
天線、傳播和傳輸技術
射頻和微波通信
傳感器網絡
傳感器的設計與技術應用
關鍵詞：無線傳感器網絡;風能采集;電阻仿真;最大功率點跟蹤;
0 引言
無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,WSNs)是一種基于無線射頻通信技術的多跳自組網絡,由部署在監測空間內的無線傳感器節點組成,在電力系統中多應用于智能電網技術[1,2,3,4]。
