Impact of non-optimal grounding of the CC2420 RFIC on a 802.15.4 Tyndall sensor wireless mote

• Autorzy: Haigh P. , Buckley J. , O'Flynn B. , Ó'Mathuna C.

Warianty tytułu

PL

Wpływ nieoptymalnego uziemienia układu CC2420 zgodnego ze standardem IEEE 802.15.4 na pracę systemu Tyndall Mote

• Konferencja: 35th International Microelectronics and Packaging IMAPS - IEEE CPMT Poland Conference ; 21-24.09. 2011 ; Gdańsk Sobieszewo, Poland
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The performance of an RF output matching network is dependent on integrity of the ground connection. If this connection is compromised in anyway, additional parasitic elements may occur that can degrade performance and yield unreliable results. Traditionally, designers measure Constant Wave (CW) power to determine that the RF chain is performing optimally, the device is properly matched and by implication grounded. It is shown that there are situations where modulation quality can be compromised due to poor grounding that is not apparent using CW power measurements alone. The consequence of this is reduced throughput, range and reliability. Measurements are presented on a Tyndall Mote using a CC2420 RFIC to demonstrate how poor solder contact between the ground contacts and the ground layer of the PCB can lead to the degradation of modulated performance. Detailed evaluation that required the development of a new measurement definition for 802.15 4 and analysis is presented to show how waveform quality is affected while the modulated output power remains within acceptable limits.

PL

Działanie układu dopasowującego wysokiej częstotliwości zależy od integralności uziemienia. Jeżeli połączenie z masą nie jest właściwe, powstają dodatkowe elementy pasożytnicze, które mogą degradować funkcjonowanie układu i prowadzić do niepożądanych wyników. Tradycyjnie, projektanci mierzą moc fali stojącej dla oceny czy tor W.Cz. pracuje optymalnie, elementy są dopasowane i uziemione. W artykule pokazano, że są sytuacje, gdy jakość modulacji może być narażona na szwank z powodu wady uziemienia, która się nie ujawnia przy pomiarze fali stojącej. Konsekwencją tego jest zredukowany zakres i niezawodność układu. Pomiary wykonywano na przykładzie systemu Tyndall Mote z zastosowaniem układu CC2420 aby zademonstrować jak wadliwe połączenie lutowane pomiędzy masą a płaszczyzną płytki drukowanej, która powinna być uziemiona, może prowadzić do degradacji funkcjonowania układu. Zaprezentowano szczegółową analizę pogorszenia jakości przebiegu, przy jednoczesnym utrzymywaniu się mocy wyjściowej w akceptowalnych granicach, która wymagała nowej definicji metrologicznej dla standardu IEEE 802.15.4.

Słowa kluczowe

EN

CC2420; wireless sensors; grounding; 802.15.4; Error Vector Magnitude (EVM)

PL

CC2420; sensory bezprzewodowe; uziemienie; 802.15.4; wielkość wektora błędu (EVM)

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 1
• Strony: 14--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr.

Twórcy

autor

Haigh P.

autor

Buckley J.

autor

O'Flynn B.

autor

Ó'Mathuna C.

• Tyndall National Institute, University College Cork Lee Maltings, Dyke Parade, Cork, Ireland

Bibliografia

• [1] IEE Std 802.15.4, IEEE Standard for Information Technology - Telecommunication and information exchange between systems - Local and metropolitan networks - Specific requirements, Part 15.4 Wireless Medium Acces Control (MAC) and Physical control Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (WPANS)
• [2] Rishad Ahmed Shafik., Md. Shahriar Rahman.: AHM Razibal Islam., On the Extended Relationships Among EVM, BER and SNR as Performance Metrics, 4th International Conference on Electrical and Computer Engineering, IECE 2006, 2006, pp. 408-411.
• [3] National Instruments., The Basics of Zigbee Transmitter Testing, National Instruments White Paper, 2006, pp. 1-17.
• [4] Tan Xiao-Heng., Li Teng-Jiao., EVM simulation and analysis in digital transmitter. The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications, issue 6, Dec 2009, pp. 43-48.
• [5] O'Flynn B., Lynch A., Aherne K., Angove P., Barton J., Harte S., O'Mathuna C., Diamond D., Regan F.: The Tyndall Mote. Enabling Wireless Research and Practical Sensor Application Development, SourceAdvances in Pervasive Computing 2006 Adjunct Proceedings of Pervasive, Vol. 207, 2006, pp. 21-26.
• [6] Hassan R., Flaherty M., Matreci R., Taylor M.: Effective Evaluation of Link Quality Using Error Vector Magnitude Techniques, Proc. IEEE Wireless Communications Conference, 1997, pp. 89-94.
• [7] CC2420 Data sheet, http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/cc2420.html