وحدة LoRa (SX1262، 868 MHz / 915 MHz)

SX1262 مقابل SX1276: اختيار الجيل المناسب من شريحة LoRa

يُعرِّف جيل شريحة LoRa أساسيات أداء التردد اللاسلكي: ميزانية الوصلة، استهلاك الطاقة، ومرونة البروتوكول. فهم الفروق يوفر الوقت في مرحلة التقييم.

SX1262 (الجيل الثالث). مستقبل/مرسل LoRa الحالي من Semtech بدأ الإنتاج في 2019. تحسينات رئيسية على الجيل الثاني SX1276:

• تيار نوم أقل (0.6 ميكرو أمبير مقابل 1.5 ميكرو أمبير في SX1276) — يهم للأجهزة التي تعمل بالبطارية والتي ترسل مرة كل ساعة أو أقل
• دعم تعبئة أطول (255 بايت مقابل 64 بايت) — حزم بيانات أكبر لكل إرسال، حمل بروتوكول أقل
• قدرة إرسال +22 dBm (مقابل +20 dBm على SX1276) — كسب وصلة 2 dB إضافي، حوالي 20% مدى إضافي في ظروف خط البصر
• مصدر طاقة تبديل DC-DC مدمج — كفاءة طاقة محسنة عبر نطاق جهد الدخل

SX1276 (الجيل الثاني). لا يزال في الإنتاج الضخم ويستخدم على نطاق واسع في وحدات LoRa الحالية. ناضج، مع برامج تشغيل موثقة جيدًا وبصمة أمان سوقية طويلة. إذا كان تطبيقك متسامحًا مع الطاقة (متصل بالتيار الرئيسي أو بطارية كبيرة) ولا يتطلب حزمًا >64 بايت، فإن SX1276 تبقى خيارًا مجديًا.

التبديل بين الأجيال. SX1262 ليس بديلاً مباشرًا لـ SX1276 — تختلف خريطة التسجيل وتسلسل التهيئة. مكتبات البرامج التي تستهدف SX1276 لن تعمل على SX1262 بدون نقل. إذا كان منتجك الحالي يستخدم SX1276 وتريد الترقية، خطط لأسابيع مهندس برامج ثابتة 2–4 لجهد النقل.

مستوى رقاقة السيليكون وتاريخ نهاية العمر. اعتبارًا من 2026، SX1262 في الإنتاج النشط. أعلنت Semtech عن SX1261 (متغير طاقة أقل، +15 dBm أقصى) وSX1268 (نطاق 470–510 MHz للسوق الصينية). لم يتم الإعلان عن EOL لـ SX1262. بالنسبة للمنتجات ذات دورات حياة التصميم >5 سنوات، SX1262 هو رهان أكثر أمانًا من سلسلة SX127x الأقدم ، حيث قد تعلن Semtech عن EOL خلال 3–5 سنوات.

شهادة تردد لاسلكي: CE RED وFCC Part 15 لأنطمة 868 MHz و915 MHz

يعمل SX1262 في نطاقات ISM (صناعي، علمي، طبي) غير المرخصة ، لكن “غير مرخص” لا يعني “غير منظم”. يجب أن تجتاز كل من الوحدة والمنتج النهائي اختبار الامتثال للتردد اللاسلكي.

الاتحاد الأوروبي 868 MHz (CE RED). توجيه المعدات الراديوية (RED) 2014/53/EU يحكم أجهزة الراديو في الاتحاد الأوروبي. متطلبات SX1262:

• EN 300 220-2 (أجهزة قصيرة المدى في 863–870 MHz): يغطي قناع طيف الإرسال والانبعاثات الزائفة ودورة التشغيل. تطبق حدود دورة التشغيل (عادة 1% أو 10% حسب القناة الفرعية) — تذكر أن نطاق 868 MHz للاتحاد الأوروبي له قيود دورة تشغيل ليس لنطاق 915 MHz للولايات المتحدة.
• EN 301 489-1/3 (EMC لمعدات الراديو): مناعة وانبعاثات إضافية تتجاوز EN 55032/55035 العامة
• EN 62368-1 (سلامة معدات الصوت/الفيديو وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات): الأجهزة التي تعمل بالبطارية معفاة من معظم البنود ولكنها لا تزال بحاجة إلى تقييم مخاطر السلامة

الولايات المتحدة 915 MHz (FCC Part 15.247). أجهزة النشر الطيفي الموجهة رقميًا في 902–928 MHz:

• FCC Part 15.247 يسمح بـ +30 dBm أقصى EIRP (مع كسب هوائي ≤6 dBi؛ فوق 6 dBi يجب تقليل القدرة)
• لا توجد قيود على دورة التشغيل (على عكس الاتحاد الأوروبي 868 MHz) — مفيد للتطبيقات التي تحتاج إلى إرسال مستمر أو شبه مستمر
• تتطلب الشهادة FCC ID مصدرة لهوية الجهاز. إذا تم اعتماد وحدتك كوحدة معيارية (FCC Part 15.212 معيارية) ، يمكن للمنتج النهائي أن يرث الشهادة بشرط استخدام الوحدة كما تم اختبارها

اعتبارات الاعتماد المعياري. يقلل اعتماد الوحدة المعيارية بشكل كبير من عبء شهادة التردد اللاسلكي للمنتج النهائي. ولكن تأتي الوحدة المعيارية مع قيود:

• يجب استخدام الوحدة مع الهوائي الذي تم اختبارها به. تغيير الهوائي يبطل الشهادة المعيارية.
• يجب ألا تؤثر حاوية المضيف على نمط إشعاع الهوائي أو تعيد صده مرة أخرى إلى الوحدة
• يجب ألا يقدم المنتج المضيف مصادر انبعاث جديدة في النطاق (معالج سريع ، شاشة)

تكامل الهوائي المطابق

مطابقة المعاوقة بين خرج الوحدة (عادة 50 Ω) والهوائي تحدد كفاءة الإشعاع. عدم تطابق 3:1 VSWR يقلل القدرة المشعة بأكثر من 25%.

تأتي معظم وحدات SX1262 بموصل U.FL/IPEX أو وسادة أثر PCB. موصل U.FL أبسط لتطوير النموذج الأولي. أثر PCB (هوائي F مقلوب مطبوع على PCB المضيف) يلغي تكلفة الموصل عند الحجم ولكنه يتطلب محاكاة كهرومغناطيسية. إذا اخترت أثر PCB بدون خبرة في تصميم RF ، استخدم تصميمًا مرجعيًا من Semtech أو الشركة المصنعة للوحدة. يمكن أن يضيع الهوائي المطبوع سيء التصميم 10–15 dB من كسب مقابل هوائي ثنائي القطب نصف موجة بسيط.

للتطبيقات التي تتطلب نطاقًا ممتدًا (مستشعرات زراعية ، بنية تحتية للمدن الذكية) ، طابق كسب الهوائي مع حيز الارتباط. هوائي 3 dBi omnidirectional على جهاز استشعار و6 dBi قطاعي على البوابة هو نقطة بداية نموذجية. تذكر أن EIRP (القدرة المشعة المكافئة نظيريًا) = قدرة الإرسال + كسب الهوائي - خسائر الكابل ، ويجب ألا يتجاوز الحد القانوني في السوق المستهدف. للمزيد عن المتطلبات التنظيمية ، راجع دليل شهادة FCC وCE.