RSS лента

Igor_

Электронный антенный трекер. часть 1

Рейтинг: 5.00. Голосов: 3.
05.06.2019 в 01:20 (634 Показов)
Создан рабочий прототип электронного антенного трекера пока для 1200 МГц. Я про него упоминал ранее.

Антенный массив 6 патч антенн с небольшим перекрыванием в диаграммах направленности, в итоге получаем 360 градусов в горизонте и 60 по вертикали. Всё собрано из оцинковки.

Скорость опроса всех 6-ти антенн всего 80-90 мкс (эквивалентно скорости вращения 11 тыс оборотов в секунду !), частота опроса каждый кадр, то есть скорость смена антенны происходит каждые 1/25 с (переключение по макс RSSI.), или при пролете со скоростью ~100 км.ч. в непосредственной близости около трекера максимум будет потеря одного из 25 кадров, что будет практически не заметно. Все переключения происходят в служебной части кадра, то есть без артефактов. Теоретический предел (потеря менее 20% кадров) объекты движущиеся с угловой скоростью 45 рад.с. относительно центра трекера. С такой скоростью не может работать ни один механический трекер.

Кратко этапы постройки массива.

2 куска таких.




Сгибаем типа пирамидкой.

Далее приклеиваем патчи и припаиваем провода, подключаем.



Должно получиться типа пирамиды с наклоном граней в 30 градусов.
Принцип работы показан на осциллографе
Верхний(зелёный) график RSSI.
Нижний переключение (каждый прямоугольник это одна антенна).
Более информативная фотка 1 и 6 антенны отключены, а на 3ей максимум RSSI (одна клеточка на осциллографе 10 микросекунд).



Внутри приемник, переключатель, микросхема выделения синхроимпульсов, ардуин368, полосовой фильтр, опционально добавляется МШУ.

Это исходный код для ардуино.
SP6T.rar
Диаметр конструкции получился около 50 см, но она получилась лёгкая и разборная.

Детали и материалы.
HMC252 DC-3GHz RF - плата с aliexpress ~ 23 USD
Arduino pro mini 5V(Atmega328 5V 16MHz) (для удобства лучше со встроенным USB) - с aliexpress ~ 3 USD
LM1881 - ~ 1.5 USD ChipDip.ru
Детали: резисторы, конденсаторы - ~ 3 USD ChipDip.ru
Любой видеоприемник с RSSI выходом. У всех в блестящих коробках есть RSSI.
Кусок оцинковки (?)
Разъёмы SMA - 10 шт ~ 5 USD aliexpress
Кабель RG316 ~ 3 USD aliexpress
Ножницы по металлу ~ 12 USD хозмаг
Термопроводящий клей на силиконовой основе для приклейки стоек патча, лучше него я пока не нашёл клея. ~ 3 USD aliexpress
Поставить Arduino для загрузки прошивок.
Если всё покупать, кроме приёмника, бюджет получается ~53 USD
Кому мало 6ти входов есть 8 HMC253AQS24E

Схема от руки. Вероятно, разведу плату под это все.
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Smart_RF_SP6T_v1.3.jpg
Просмотров: 47
Размер:	48.2 Кб
ID:	1494086

Если кто-то может поделиться стабильным и простым кодом по извлечению GPS из mavlink, буду благодарен, и в целом помощь по программной части приветствуется.

Обновлено 06.06.2019 в 10:17 [ARG:5 UNDEFINED]

Категории
Без категории

Комментарии

  1. Аватар для XrayT1
    Очень увлекательный проект!
    Вы планируете продавать платы или размещать где-то схему/документацию?
  2. Аватар для Antur
    Я бы приобрел...если есть условия прошу огласить, можно в личку...
  3. Аватар для Igor_
    Всё очень просто собирается. Дополню запись схемой и деталями. Прошивку я уже разместил.
  4. Аватар для Lazy
    Круть!
  5. Аватар для Realtek
    Спасибо, Игорь!
    Я так понял, что 620оМ и 510pF со звездами?
    Если не секрет, чертеж активного элемента патча можно посмотреть?
    Как вариант МШУ он же LNA http://lna4all.blogspot.com/2013/04/...ifier-for.html
    17дбм. А вот с фильтр достойный пока не подобрал.
    Да и вопрос, а RSSI полноценно успевает отработать частоту коммутации?
  6. Аватар для Igor_
    "Я так понял, что 620оМ и 510pF со звездами?" - я такие и поставил, всё работает.
    "чертеж активного элемента патча можно посмотреть?" - грань пирамиды 200х190 (должно было быть 200х200), а сам патч 110х110 на высоте 14 мм, ножки PLA диаметром 1 см и приклеены силиконовым термопроводящим клеем (от материала, диаметра и клея частота смещается +\- 25 МГц !). Квадрадный сделал для возможности включения круговой поляризации. Для этого слева или справа подключается ещё один кабель с разницей в длине пи/2 и далее сумматор, трансформатор сопротивления на печатной плате (ФАФ-4Д).
    "Да и вопрос, а RSSI полноценно успевает отработать частоту коммутации?" - я вот специально старался крупным планом сфоткать осцилограф, зеленый сигнал это RSSI (аналог фронты закруглены), желтый это коммутация (цифра фронт ровный), для наглядности 1ая и 6ая антенны отключены для 1 и 6 RSSI-в самом низу, время около ~12 микросекунд на антенну, и это только фрагмент опроса, далее антенна переключается на макс RSSI - это как можно заметить 3-я антенна, и так и остаётся до следующего опроса в течении 1\25 секунды, для того , чтобу не портить видеокадр. Можно ещё в два три раза ускорить. Приемник аналоговый же, поэтому всё быстро. Предел переключения около 150 наносекунд для коммутатора. Проблема в том, что ацп в процессоре не быстрый, и как можно заметить по коду, ацп и так ускорен до адекватной точности\время преобразования. Главное уложиться в синхроимпульс и всё.
    Вот моя старая картинка (для 4х антенн), логика работы - только цифровая часть. 1,2 - это комутация (4 RFin), 3-это синхроимпульс (V-Sync). Not Used - это другие выходы микросхемы селектора синхроимпульсов, которые не используются. Соответственно No signal - шум, Video signal lock - идёт видесигнал и синхро сигнал захвачен.
    One Frame - это время пока длится видеокадр.



    По фильтру и усилителю.
    Фильтр хороший с широким диапазоном
    https://store.rangevideo.com/product...360-mhz-filter - их не производят, это из какойто аппаратуры (я пользуюсь и доволен).
    Или на 1200 как на фотке "1200MHz RF coaxial bandpass SAW filter with bandwidth of 20MHz " - на Aliexpress
    LNA4All - неплохой с металлической коробкой 65евро по параметрам и цене близок к ZX60-P162LN+ Mini-Circuits (я им пользуюсь и доволен)
    Обновлено 06.06.2019 в 20:30 [ARG:5 UNDEFINED]
  7. Аватар для RW9UAO
    вот такой в руках держал
  8. Аватар для RW9UAO
    в нем 6 приемников. переключение идет по аналоговому видео.
  9. Аватар для Igor_
    Да, я в курсе там 6ть модулей на 5.8ГГц, аналогичная есть на 4 Boscam, и на 2 Fatshark. Идея была неплохая, но они загубили её поставив плохие антенны. В этих вариантах независимые модули, переключаются по RSSI, и переключение идёт с передергиванием картинки, там нет согласование по синхро. Основная фишка в том, что модули на 5.8 стоят по 10-12 USD и их можно поставить сколько угодно. Но такая система не позволяет подключить один МШУ, нужно подключать все шесть. Для диапазона 1,2ГГц модули стоят дороже и нет подобных систем. Система на RF переключателях более универсальна её к любому приёмнику с rssi можно подключить (RF switch до 12 ГГц - уже стоит разумных денег). Главное всё зависит от систем представленных в продаже, если есть готовое решение, то проще купить.
  10. Аватар для RW9UAO
    насчет срыва картинки - в двух-трех-шести-головых приемниках с диверсити стоит не просто свич, а видео свич. с переключением в правильный момент. я это уточнял и проверял. на моих теликах нет срыва.
    срыв появляется когда уже много шумов.
  11. Аватар для Igor_
    Там нет синхронизации синхроимпульсом, нет там этого чипа. У меня на 2 и на 4 есть системы там стоит простой проц, "видеосвитч" - простой аналоговый мультиплексор с полосой пропускания от 10 МГц и выше, аналогичные ставят для переключения на борту между камерами. У quanum на видео можно заметить, что мультиплексор они собрали на россыпи из шести SP2T мультиплексоров, мелкие с 5тью ножками в группе стоят (так дешевле примерно на целый 1$). Можете открыть корпус и посмотреть даташит на чипы. А если подключите осциллограф, то Вам станет понятна логика работы всей системы. А картинка при переключении дергается, это на записи видно либо горизонтальная полоса по кадру либо, один пропущенный кадр. Всё будет определяться скоростью переключения с модуля на модуль, чем медленнее это будет происходить, тем больше будет артефакт. При скорости переключения 30 микросекунд и быстрее, будет теряться всего одна строчка в кадре это будет определяться скоростью работы процессора, так как у подобных мультиплексоров время переключения около 1 микросекунды. По сути если это не беспокоит, то на это можно забить. Максимум может раздражать при частом переключении.
  12. Аватар для RW9UAO
    признаю, был неправ =)
    в 6ти-головом стоит ADG728 на переключение. попутал с синхродетекторами MAX7461.
    в 3х-головом стоит BH76330 - Video Drivers with Built-in Input Selection SW. и именно он по синхре переключается. она же стоит в двухголовом.

    это вот то, что конкретно есть у меня в руках. это все на 5.8ггц.
    щас попробую еще версию на 2.4ггц найти двухголовую.
    нашел. там стоит CD4066. но у меня предсерийный прототип, я х.з. что в итоге в продакшн пошло. там еще транзисторы на выходе стоят.
  13. Аватар для RW9UAO
    а. там еще дичайший скандал был за время и уровень переключения. в итоге хоббиты рассказали как запустить инженерное меню и накрутить настройки по желанию.
  14. Аватар для Igor_
    Большое спасибо за информацию. Никак не ожидал что в каком то окажется BH76330, это действительно уникальная микросхема.
  15. Аватар для Realtek
    А что можно из RF switch на 5.8 ГГц попробовать?
  16. Аватар для Igor_
    "А что можно из RF switch на 5.8 ГГц попробовать?"
    Да, конечно. Из доступного есть SP4T, но дороговато (~3 тр) ADRF5040 диапазон от 9KHz до 12 ГГц, плату на СВЧ материале надо будет делать (например ФАФ-4Д).
  17. Аватар для Realtek
    "плату на СВЧ материале надо будет делать (например ФАФ-4Д)."
    Да, конечно. Где бы его раздобыть? Спасибо.
  18. Аватар для Igor_
    Магазин Квант (Москва) продаёт обрезки и отходы этого ламината ФАФ-4Д по цене обычного. Но есть одна особенность, там края некондиционные примерно 1-2 см, их можно обрезать. Если только в этом проблема я готов выслать\передать ФАФ-4Д.