技术
<p><strong>1. 引言</strong></p>
<p>本文的目的是给出一个LoRa和LoraWAN技术的引导性的技术概览。低功耗广域网络（LPWAN）支持预计有数亿数量级的IoT设备中的绝大多数。LoRaWAN在设计时以自底向上的方式优化了LPWAN的电池寿命、容量、范围和开销。文章给出了不同地区的LoRaWan规范的概览，并在比较高的层面比较了LPWAN领域相互竞争的几种不同技术。</p>
<p><strong>2. 什么是LoRa</strong></p>
<p>射频电路(RF circuit)的许多特殊特性，很难用简短的几句话来说明，也无法使用传统的模拟仿真软件来分析，譬如SPICE。不过，目前市面上有一些EDA软件具有谐波平衡(harmonic balance)、投射法(shooting method)…等复杂的算法，可以快速和准确地仿真射频电路。但在学习这些EDA软件之前，必须先了解射频电路的特性，尤其要了解一些专有名词和物理现象的意义，因为这是射频工程的基础知识。</p>
<p><strong>射频的界面</strong></p>
<p>在开关电源设计中，PCB设计是非常关键的一步，它对电源的性能，EMC要求，可靠性，可生产性都影响很大。随着电子技术的发展，开关电源的体积越来越小，工作频率也越来越高，内部器件的密集度也越来越高，这对PCB布局布线的抗干扰要求也越来越严，合理的，科学的PCB设计会让你的工作事半功倍。</p>
<p> <strong>1、布局要求</strong></p>
<p> PCB布局是比较讲究的，不是说随便放上去，挤得下就完事的。一般PCB布局要遵循几点：</p>
<p> （1）布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起。</p>
<p>开关电源中高频磁性元件的设计对于电路的正常工作和各项性能指标的实现非常关键。加之高频磁性元件设计包括很多细节知识点，而这些细节内容很难被一本或几本所谓的“设计大全”一一罗列清楚[1－3]。为了优化设计高频磁性元件，必须根据应用场合，综合考虑多个设计变量，反复计算调整。正由于此，高频磁性元件设计一直是令初涉电源领域的设计人员头疼的难题，乃至是困扰有多年工作经验的电源工程师的问题。</p>
<p>MLCC——多层片式陶瓷电容器，简称贴片电容，会引起噪声啸叫问题……</p>
<img alt="01" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="e4b07f7a-8d7d-433f-bae4-42a159822f87" src="/sites/default/files/inline-images/01_1.png" />
<p><strong>声音</strong>源于物体振动，振动频率为20Hz~20 kHz的声波能被人耳识别。</p>
<p>LED 的高可靠性（使用 寿命超过 50,000 个小时）、较高的效率（>120 流明/瓦）以及近乎瞬时的响应能力使其成为极具吸引力的光源。与白炽灯泡 200mS 的响应时间相比，LED 会在短短 5nS 响应时间内发光。因此，目前它们已在汽车行业的刹车灯中得到广泛采用。</p>
<p><strong>驱动 LED</strong></p>
<p>驱动 LED 并非没有挑战。可调的亮度需要用恒定电流来驱动 LED，并且无论输入电压如何都必须要保持该电流的恒定。这与仅仅将白炽灯泡连接到电池来为其供电相比更具有挑战性。</p>
<p> 作为从事硬件设计工作的工程师，首先要有过硬的基本功，要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解，能进行划分功能模块，找出信号流向，确定元件作用。</p>
<p> 电路图是人们为了研究和工程的需要，用约定的符号绘制的一种表示电路结构的图形。通过电路图可以知道实际电路的情况。这样我们在分析电路时，就不必把实物翻来覆去地琢磨，而只要拿着一张图纸就可以了。在设计电路时，也可以从容地纸上或电脑上进行，确认完善后再进行实际安装，通过调试、改进，直至成功。我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计，甚至进行虚拟的电路实验，大大提高工作效率。</p>
<p><strong>品名表示法</strong></p>
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<p><strong>片状独石陶瓷电容器</strong></p>
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<p><strong>用途</strong></p>
<p>GCM系列产品具有比标准GRM产品更高的可靠性，推荐用与人身安全密切相关的应用领域，比如汽车 (驾驶、转弯、停止、安全设备) 及医药设备和单独推荐的和生命安全息息相关的设备。对于信息系统 (比如车截导航设备、娱乐设备 (比如车截DVD或DVD播放设备)，车身控制 (像雨刷、电动车窗) 推荐使用GRM系列产品。</p>
<p>每当我们拆开电子产品时，看到电子线路板上密密麻麻的配件都十分惊讶：电子产品的运行全靠它们!喜欢动手的你对电子元器件肯定不会陌生，就算是叫不出名字，但也能大致了解其功能，但所谓学到老，活到老，好学的我们肯定不会拒绝学习进步的! 接下来，小编就跟大家来深入地了解电子元器件。</p>
<p>LQP03TN是当时商品化的0201尺寸，是以具有业界超高水平Q特性为特征的销售业绩极好的产品。（目前，村田已将同系列具有更高Q特性的LQP03TQ/LQP03HQ系列商品化，如需高Q特性产品，请商讨该系列。）</p>
<p>原因是测量条件的不同。</p>
<p>设计辅助工具SimSurfing可确认，多层陶瓷电容器的静电容量-频率特性（C-F特性）的静电容量有可能会比标称静电容量小。例如，GRM155B30J225KE95的标称静电容量为2.2μF，但如图1所示，C-f特性则较小为1.68μF。这是因为测量频率特性时对电容器施加的测量电压的值比测量标称静电容量的测量值要小。</p>
<p>开关电源是一种应用功率半导体器件并综合电力变换技术、电子电磁技术、自动控制技术等的电力电子产品。</p>
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因其具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、工作稳 定、安全可靠以及稳压范围宽等优点，而被广泛应用于计算机、通信、电子仪器、工业自动控制、国防及家用电器等领域。但是开关电源瞬态响应较差、易产生电磁 干扰，且EMI信号占有很宽的频率范围，并具有一定的幅度。这些EMI信号经过传导和辐射方式污染电磁环境，对通信设备和电子仪器造成干扰，因而在一定程 度上限制了开关电源的使用。<br />
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<p>抖频开电源，其中“抖频”的实际意义是什么？</p>
<p>刚接触芯片中集成了这种功能的时候，一时之间到不算太理解这项技术的意义，然后找了一些资料，然后找到两个分析电路进行大致介绍。</p>
<p>我们知道在固定频率PWM控制器中，窄带发射通常发生在开关频率，其连续谐波的能量会越来越低。采用频率抖动技术（Frequency Jitter）的着眼点在于分散谐波干扰能量，我们使得开关电源的工作频率并非固定不变，而是周期性地变化，由于EMI发射分布在较广的频率范围而不是在 窄带频率下工作，因此可降低EMI发射的峰值。抖动振荡器也将降低谐波频率（即为开关频率倍数的频率）的峰值。发射量的减少取决于调制频率的选择（抖动 率）、抖动带宽以及接收器的分辨带宽。</p>
<p>电路参数的作用如下所示:</p>
<img alt="电路参数的作用如下所示" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="36499baa-7c59-4427-962b-56930ff17a92" src="/sites/default/files/inline-images/%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%8F%82%E6%95%B0%E7%9A%84%E4%BD%9C%E7%94%A8%E5%A6%82%E4%B8%8B%E6%89%80%E7%A4%BA.gif" />
<p>一般来说，陶瓷电容器的加速度实验是通过对电压和温度的加速来进行的。并以实验中测定的温度电压等数据作为参数运用下面的加速公式推算出产品在实际使用环境下的使用寿命。</p>
<p><strong>开关电源电磁搅扰的发生机理 </strong> </p>
<p>开关电源发生的搅扰，按噪声搅扰源品种来分，可分为尖峰搅扰和谐波搅扰两种;若按耦合通路来分，可分为传导搅扰和辐射搅扰两种。现在按噪声搅扰源来别离说明： </p>
<p>1、二极管的反向恢复时间引起的搅扰 <br />
高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过，在其受反偏电压而转向截止时，因为PN结中有较多的载流子堆集，因而在载流子消失之前的一段时间里，电流会反向活动，致使载流子消失的反向恢复电流急剧削减而发生很大的电流改变（di/dt）。 </p>
<p>在设计多层PCB电路板之前，设计者需要首先根据电路的规模、电路板的尺寸和电磁兼容（EMC）的要求来确定所采用的电路板结构，也就是决定采用4层，6层，还是更多层数的电路板。确定层数之后，再确定内电层的放置位置以及如何在这些层上分布不同的信号。这就是多层PCB层叠结构的选择问题。层叠结构是影响PCB板EMC性能的一个重要因素，也是抑制电磁干扰的一个重要手段。本节将介绍多层PCB板层叠结构的相关内容。 <br />
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<strong>11.1.1 层数的选择和叠加原则</strong> <br />
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<p>在开关电源中，电压、电流波形均为突变的脉冲状态，元器件所承受电压或电流除加在元器件上的供电电压以外，还有电路中功率电感成分引起的感应电压、电容器的充电电流等，使得元器件的选择变得复杂化。</p>
<p>开关电源设计中元器件选择实际上，开关电源属有稳压功能的AC/DC或DC/DC变换器，即使所谓DC/DC变换，其中间环节仍然要通过脉冲状态作为转换媒介。实际过程是：DC先逆变成脉冲状态的AC，再由脉冲整流、滤波成为直流电压。在此过程中，整流、滤波元器件要求也与工频整流电路大有区别。工频正弦波交流电源最大值、平均值和有效值都按正弦函数有固定的比例关系，可以对元器件的额定参数进行十分准确的计算。</p>
