Variabilité des normes actuelles entre les modules de transmission et de réception dans les modules LoRa basse consommation

Les modules LoRa sont des modules de communication sans fil utilisés pour la communication sans fil longue distance dans des applications telles que l'Internet des objets (IoT), la surveillance à distance et les villes intelligentes. Les exigences actuelles pour les modules de transmission et de réception dans les modules LoRa sont déterminées en fonction des besoins de l'application et des performances du module. Généralement, le courant de réception et le courant de transmission sont détaillés dans les spécifications techniques du module. Chacun d'eux a ses propres normes.

Pour les modules LoRa courants, les exigences standard suivantes en matière de courants de réception et de transmission sont souvent rencontrées :

Exigences de courant du module de transmission :  les exigences de courant de transmission sont généralement plus élevées que les exigences de courant de réception, car la transmission nécessite plus de puissance électrique pour répondre à la puissance de sortie. Les besoins en courant de transmission varient généralement de quelques dizaines de milliampères à plusieurs centaines de milliampères. Les exigences spécifiques en matière de courant de transmission dépendent de la puissance de transmission du module, de la fréquence de fonctionnement et d'autres paramètres techniques. En général, un courant de transmission plus élevé entraîne une consommation d’énergie plus élevée lors de la transmission. Par conséquent, lors de la sélection d'un module de transmission, l'accent est principalement mis sur la consommation d'énergie de transmission et les besoins en courant.

Exigences de courant du module de réception :  En général, les modules LoRa ont des exigences de courant de réception inférieures, allant généralement de quelques milliampères à des dizaines de milliampères. Les exigences spécifiques en matière de courant de réception dépendent de la fréquence de fonctionnement du module, de la sensibilité de réception et d'autres paramètres techniques. Un courant de réception inférieur entraîne une consommation d'énergie inférieure lorsque le module est en mode veille. Les modules de réception font également attention à l'ampleur du courant de sommeil (courant statique). La réduction du courant de veille est essentielle, en particulier pour les applications alimentées par batterie. En réduisant le courant de veille, les appareils peuvent entrer dans un état de faible consommation lorsque la communication ou le traitement des tâches n'est pas nécessaire, minimisant ainsi la consommation de la batterie.

Pour les modules de réception basse consommation, il existe souvent un compromis entre la consommation d'énergie et les performances, comme le temps de réponse. Les modules basse consommation nécessitent plus de temps pour réveiller le microcontrôleur. La consommation d'énergie et le temps de réveil peuvent être équilibrés à l'aide d'oscillateurs à cristal (XOscillators).

En général, les modules de réception de faible consommation offrant de bonnes performances ont des besoins en courant de veille allant de plusieurs microampères à des dizaines de milliampères.

Prenons comme exemple le module LoRa basse consommation de la série LoRaCC68 pour expliquer les exigences actuelles du module d'émission et du module de réception, correspondant à la puissance d'émission, à la fréquence de fonctionnement, à la sensibilité de réception et aux valeurs de courant de veille.

Les modules sans fil de la série LoRaCC68 sont des modules basse consommation développés par NiceRF. Le module dispose d'un oscillateur à cristal de 64 kHz intégré et peut réveiller le microcontrôleur dans des situations de faible consommation. Le module a obtenu les certifications CE et FCC et a une valeur de référence. Les données actuelles détaillées pour chaque module sont présentées dans le tableau ci-dessous (la tension de fonctionnement est de 3,3 V, la sensibilité de réception est de -129 dBm et la puissance de sortie maximale est de 22 dBm ou 160 mW).

D'après le tableau ci-dessus, on peut voir que le courant de transmission dans le module de transmission du module LoRaCC68 est significativement affecté par la fréquence de fonctionnement ; des fréquences plus élevées entraînent un courant plus élevé. Le courant de réception dans le module de réception est lié à l'oscillateur à cristal ; l'oscillateur à cristal passif a un courant de réception inférieur à 5 mA.

L'amplitude du courant de sommeil est liée à la méthode de démarrage, les démarrages à chaud ayant des courants de sommeil légèrement plus élevés que les démarrages à froid. De plus, le courant de veille du mode STDBY_RC est généralement légèrement supérieur à celui des autres modes de source d'horloge, car l'oscillateur RC externe nécessite un certain courant pour fournir un signal d'horloge. En revanche, l'utilisation d'autres sources d'horloge telles que des oscillateurs à cristal ou des TCXO (oscillateurs à cristal compensés en température) peuvent permettre d'obtenir un courant statique plus faible.

En conclusion, dans les modules LoRa, le courant d'émission du module d'émission et le courant de réception du module de réception varient en fonction de facteurs tels que la puissance d'émission, la fréquence de fonctionnement, la sensibilité de réception et le mode d'oscillation. Les modules basse consommation ont généralement des besoins en courant de veille allant de plusieurs microampères à des dizaines de milliampères, et la valeur spécifique dépend de la méthode de démarrage et de l'oscillateur utilisé.