Самодельные Передатчики ISM диапазона (2.4 ГГц, 900 МГц, 430 МГц)
Интересно. И что, это последняя и наиболее перспективная ветвь эволюции приемных устройств?
Да лет так 30 уже применяются. На самом деле приемники с “0-ПЧ” имеют весьма низкий динамический диапазон как по забитию так и по многосигнальности. Их область применения - работа на ограниченном расстоянии. Хотя сама м/схема XE1205, если использованы все ее хитрые режимы, весьма интересна.
Да лет так 30 уже применяются. На самом деле приемники с “0-ПЧ” имеют весьма низкий динамический диапазон как по забитию так и по многосигнальности. Их область применения - работа на ограниченном расстоянии. Хотя сама м/схема XE1205, если использованы все ее хитрые режимы, весьма интересна.
За 30 лет многое поменялось. Сейчас на такой технологии делают приемники с динамическим диапазоном 120дБ. Более того, с избирательностью по соседнему каналу более 100дБ
Карен, но вот почему-то Спектрум в своей 2.4ГГц системе для авиамоделей был вынужден поставить на приемной стороне 2 антенны и 2 приемника. Как я понимаю, для устранения замираний, связанных с произвольной взаимной ориентацией антенн пульта и модели (может, поляризация играет роль).
Вадим, вопрос хороший и справедливый.
Ответ будет такой - не знаю.
Может быть у них было ограничение по энергетике радиоканала (выходной мощности передатчика) и они добавляли +3…5 дБ (не более) к чувствительности при втором приемном канале (за счет diversity).
Однако у той же Futaba 7 2.4 GHz используется только один приемник.
Приемник XPS 2.4 GHz также имеет только один приемник/антенну.
За 30 лет многое поменялось. Сейчас на такой технологии делают приемники с динамическим диапазоном 120дБ. Более того, с избирательностью по соседнему каналу более 100дБ
- Избирательность по соседнему каналу в RX “0-ПЧ” можно сделать высокую - спору нет - ПЧ ведь есть НЧ, hi
- Динамический диапазон в 120 дБ по многосигнальной избирательности в ближней зоне - это очень серьезные цифры и ни одна микросхема типа XE1205 это не обеспечит. Весь ВЧ тракт (до смесителя) придется делать на дискретных элементах.
- Там где применяются ПАВ фильтры говорить о динамическом диапазоне не уместно.
Как раз сегодня (или вчера) на rcgroups это обсуждалось, после вопроса одного москвича, если я не путаю. Да Вы, наверное, сами видели. А что за сокращение AES?
AES - широко используемый в цифровых радиоканалах алгоритм сквозного (абонентского) шифрования. Бывает с разными длинами ключей 56, 128 и 256 бит.
Иногда поддерживается в внутри чипов ZigBee (например Chipcom CC2420). А также может дополняться алгоритмом аутентификации между корреспондентами.
Строго говоря - зеркальные каналы есть. правда не уверен что они называются зеркальными в данном случае. Это сигналы кратные частоте приема, т.е. N*Fпрм
Называются побочные каналы приема.
Может быть у них было ограничение по энергетике радиоканала (выходной мощности передатчика) и они добавляли +3…5 дБ (не более) к чувствительности при втором приемном канале (за счет diversity).
- Избирательность по соседнему каналу в RX “0-ПЧ” можно сделать высокую - спору нет - ПЧ ведь есть НЧ, hi
- Динамический диапазон в 120 дБ по многосигнальной избирательности в ближней зоне - это очень серьезные цифры и ни одна микросхема типа XE1205 это не обеспечит. Весь ВЧ тракт придется делать на дискретных элементах.
- Там где применяются ПАВ фильтры говорить о динамическом диапазоне не уместно.
2 приемника в теории добавят +3дб, но только в идеальных условиях. так что 2 приемника явно не для этого.
120дб - по технологии прямого преобразования, но не на ксемиксе конечно. я это и не утверждал.
Теперь про ПАВ. а чем собственно они Вам не угодили? Эпкос рекомендует использовать свои фильтры с сигналами менее -40дбм.
www.epcos.com/web/generator/Web/…/PDF_AN4.pdf
www.epcos.com/web/generator/Web/…/PDF_AN8.pdf
при таких сигналах они прекрасно работают, так что с динамикой полный порядок. Как не крути - минимум 70 дб. Чего вполне достаточно. если только вы не подлетаете на своей моделе на расстояние менее 10-20 метров к антеннам сотовой связи.
и то, цифра -40 задана как порог, после которого может начать меняться хар-ка выходного и выходного сопротивления фильтра, но ни слова о потере динамики
Называются побочные каналы приема.
в данном случае 2*F прм подходит под понятие зеркального. Остальные - безусловно побочные
Вадим, вопрос хороший и справедливый.
Ответ будет такой - не знаю.
Я полагаю, чтобы отвечать на вопрос “А что вы сделали для устранения опасности, связанной с присущей этому диапазону возможностью моментального пропадания сигнала”. Главным образом, из-за эффектов экранирования проводящими деталями самого летательного аппарата. Конечно, попутно они и саму эту вероятность слегка подавили.
Насчет же 120дб динамического диапазона и прочих подобных штучек – с трудом верится. Нет, конечно, современная технология позволяет создавать, если очень надо, уникальные образцы… 120дб – это миллион в амплитуде. Чего-то подозрительно, чтобы сами усилители были уж настолько линейны, чтобы имело смысл об этом говорить. Ну, как говориться, наука умеет много гитик.
Насчет же 120дб динамического диапазона и прочих подобных штучек – с трудом верится. Нет, конечно, современная технология позволяет создавать, если очень надо, уникальные образцы… 120дб – это миллион в амплитуде. Чего-то подозрительно, чтобы сами усилители были уж настолько линейны, чтобы имело смысл об этом говорить. Ну, как говориться, наука умеет много гитик.
Технология - прямого преобразования. но вот реализация - в цифре. Цифровые приемники прямого преобразования.
Digital Down Converter (DDC)
www.xilinx.com/products/ipcenter/DDC.htm
2 приемника в теории добавят +3дб, но только в идеальных условиях. так что 2 приемника явно не для этого.
120дб - по технологии прямого преобразования, но не на ксемиксе конечно. я это и не утверждал.
Теперь про ПАВ. а чем собственно они Вам не угодили? Эпкос рекомендует использовать свои фильтры с сигналами менее -40дбм.
www.epcos.com/web/generator/Web/…/PDF_AN4.pdf
www.epcos.com/web/generator/Web/…/PDF_AN8.pdf
при таких сигналах они прекрасно работают, так что с динамикой полный порядок. Как не крути - минимум 70 дб. Чего вполне достаточно. если только вы не подлетаете на своей моделе на расстояние менее 10-20 метров к антеннам сотовой связи.
и то, цифра -40 задана как порог, после которого может начать меняться хар-ка выходного и выходного сопротивления фильтра, но ни слова о потере динамики
Если Вы считаете -40дБм достаточным уровнем для высокодинамичного приемника, то обсуждение можно прекратить.
в данном случае 2*F прм подходит под понятие зеркального. Остальные - безусловно побочные
2*Fпрм - именно побочный канал приема. А зеркальный у приемников “0-ПЧ” есть и он находиться только в НЧ полосе пропускания с обратной стороны от несущей.
Если Вы считаете -40дБм достаточным уровнем для высокодинамичного приемника, то обсуждение можно прекратить.
причем тут высокодинамичный приемник? Я где-то сказал “что мы сделали высокодинамичный приемник”? или используемая имс обладает огромной динамикой? или сказал что 70дб - это большая динамика?
Вы искажаете мои слова.
читайте ранее - 120дб большая динамика. И я знаю такие приемники.
70- достаточная для данных применений, и я это могу обосновать.
Может вы думаете что зигби имеет лучшую динамику???
Технология - прямого преобразования. но вот реализация - в цифре. Цифровые приемники прямого преобразования.
Digital Down Converter (DDC)
www.xilinx.com/products/ipcenter/DDC.htm
Здесь ни слова нет о 120 дБ динамического диапазона - и быть не может.
Весьма уважаю Xilinx и применяю уже давно, но надо же отличать SFDR от многосигнального динамического диапазона, которая измеряется в ближней зоне с несколькими сигналами, а не в 50 или 100 МГц с одним сигналом от несущей в 10 Мгц. Разница в таких измерениях будет минимум 20 дБ.
но надо же отличать SFDR от многосигнальной избирательности, которая измеряется в ближней зоне, а не в 50 или 100 МГц с одним сигналом от несущей в 10 Мгц.
focus.ti.com/docs/prod/folders/print/gc4016.html
115 dB SFDR
При нынешних АЦП реально получить 110
причем тут высокодинамичный приемник? Я где-то сказал “что мы сделали высокодинамичный приемник”? или используемая имс обладает огромной динамикой? или сказал что 70дб - это большая динамика?
Вы искажаете мои слова.
читайте ранее - 120дб большая динамика. И я знаю такие приемники.
70- достаточная для данных применений, и я это могу обосновать.Может вы думаете что зигби имеет лучшую динамику???
если все ясно - предлагаю перейти к обсуждению ZigBee реализации для канала радиоуправления.
focus.ti.com/docs/prod/folders/print/gc4016.html
115 dB SFDR
А теперь проверьте эти цифры при 3 сигналах на входе с равным уровнем, где один будет в полосе пропускания , а два на 10 кГц - 20 кГц вне полосы. И получите, дай Бог, цифру для многосигнального динамического диапазона -90 -95 дБ.
Проверено!
А теперь проверьте эти цифры при 3 сигналах на входе с равным уровнем, где один будет в полосе пропускания , а два на 10 кГц - 20 кГц вне полосы. И получите, дай Бог, цифру для многосигнального динамического диапазона -90 -95 дБ.
Проверено!
В конторе, где я работаю, в приемниках на DDC получается динамический диапазон 110 дБ. Дополнительными цифровыми фильтрами ближняя зона режется на 130 дБ, так что отстройка 10-20 кГц не волнует. Но у нас узкий канал - 3.1 кГц
В конторе, где я работаю, в приемниках на DDC получается динамический диапазон 110 дБ. Дополнительными цифровыми фильтрами ближняя зона режется на 130 дБ, так что отстройка 10-20 кГц не волнует. Но у нас узкий канал - 3.1 кГц
Вадим, если Вас не волнует сигналы в ближней зоне, тогда мы говорим о динамическом диапазоне приемника по забитию.
Это совсем другой параметр.
Реальную картину показывает многосигнальный динамический диапазон. Именно он для радиосвязи имеет главное значение.
Предлагаю вернуться к теме.
динамическом диапазоне приемника по забитию.
многосигнальный динамический диапазон
видимо первое - это избирательность по внеполосным сигналам
а второе - все же интермодуляционная избирательность.
по поводу зеркалки - я был не прав, что-то склинило в голове. Зеркалка естесственно внутри канала, а двойная частота - это естесственно побочный канал.
Но о чем вообще спор?
Я прекрасно знаю все эти параметры, и такие цифры избирательностей актуальны для ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ средств связи, и опять же, в каких-то специфичных условиях. Для бытовых, типа ISM и прочего это не требуется, точнее оно не попадет в такие условия, где это понадобится. Ну не работают они с мощностями 10Вт, да еще и рядом с такими же мощными источниками. И никакие враги их преднамеренно не глушат. В конце концв - у зигби с этими хар-ками ничуть не лучше.
И к теме. Вы говорите “давайте вернемся к зигби”. Чем он Вам так мил.
У вас есть какие-то данные по зигби? Так лучше бы рассказали. Какие там особенности протокола, как он поведет себя при 20-30 одновременных сеансах связи. Какие будут задержки. Какая реальная дальность связи.
Я прекрасно знаю все эти параметры, и такие цифры избирательностей актуальны для ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ средств связи, и опять же, в каких-то специфичных условиях. Для бытовых, типа ISM и прочего это не требуется, точнее оно не попадет в такие условия, где это понадобится. Ну не работают они с мощностями 10Вт, да еще и рядом с такими же мощными источниками. И никакие враги их преднамеренно не глушат. В конце концв - у зигби с этими хар-ками ничуть не лучше.
И к теме. Вы говорите “давайте вернемся к зигби”. Чем он Вам так мил.
У вас есть какие-то данные по зигби? Так лучше бы рассказали. Какие там особенности протокола, как он поведет себя при 20-30 одновременных сеансах связи. Какие будут задержки. Какая реальная дальность связи.
Александр,
лучше всего смотреть первоисточники:
на русском рекомендую статьи Олега Пушкарева (Compel).
Мне на самом деле нравиться Ваша разработка и наверное что-то похожее делал бы сам года 2-3 назад, но сейчас точно ухожу на ZigBee.
Точнее телеметрия у меня работает теперь в 4 вариантах: обычный конвенциональный УКВ, пакетный УКВ (AX.25), ZigBee(точнее 802.15.4 пока) и TETRA. Думаю достаточно… на любой выбор.
С уважением, Карен
Сергей, если с этой точки зрения, то решения от Jenic JN5121 еще более интересное - там в модуле стоит 32 разрядный RISCконтроллер с поддержкой массы интерфейсов (I2C, SPI, UARTx2). Данный контроллер позволяет загружать недетские приложения уже в сам ZigBee модуль. Идет в комплекте с компилятором и пр.
Да ,по цене нормально (вроде 8 баксов), платы и прочая обвеска - это мелочи, но к этомучипу сложно прикрутить дополнительные внешние усилители ( антенный вход/выход одна нога в чипе). Не хочется заморачиваться с ключами. Ну и на счет софта ниче сказать не могу, Не копенгаген.
Никто не заставляет. Просто это решение по своим техническим характеристикам подходит для данной задачи.
Динамический диапазон по блокированию в прямую не указан, я не измерял, но судя по точке IP3 равной -33дбм, он не хуже 70дб. На практике такую разность сигналов на приемнике можно получить только если вблизи (в несколько метров) работает передатчик 1Вт (при том что принимаемый сигнал находится на уровне чувствительности)
А зеркального канала у него НЕТ 😎25кгц канал НЕ обязан быть для 10мВт
Прошу прощения , попутал с другим чипом. У этого действительно нулевая ПЧ и поэтому отсутствует зеркальный канал.
Я знаю что вы не измеряли ДД, потому что если бы измерили то многое прояснилось бы: IP3 равной -33дбм - описывает линейность входных цепей приемника но пересчитывать эту линейность в динамический диапазон можно только при определенных условиях, которые тут не выполняются, а именно низкая прямоугольность или ослабление в полосе задерживания фильтра BaseBand. Согласно даташиту он обеспечивает порядка 20 дБ ослабление на соседнем канале в 25 кГц. Из теории построения приемников это означает что динамический диапазон не может быть лучше этих 20 дБ. Поэтому ни о каких 70 речи быть и не может. Если бы вы измеряли ДД то сами наткнулись на этот факт.
И последнее - это про 50 кГц вашего соседнего канала. Вы можете считать соседним каналом даже и 100 кГц, и получать соответственно лучшие измеренные показания, НО от этого ваш приемник не будет становиться лучше, поэтому и принят стандарт для измерения аппаратуры чтобы иметь возможность ее контролировать и сравнивать на соответствие.
Александр, мне ненужно ничего объяснять, мне и так это известно по долгу службы. Если вы хотите чтобы я объяснил чтото вам - откройте ветку и я поделюсь знаниями.
Как я понимаю, для устранения замираний, связанных с произвольной взаимной ориентацией антенн пульта и модели (может, поляризация играет роль).
Замирания с ростом частоты проявляются сильнее, поэтому и была предпринята попытка перестраховки от этого эффекта путем использования стандартного решения: двух приемных антенн разнесенных на небольшое растояние. Судя по тому что в дальнейшем стали использовать одну антенну - эффект замирания оказался в терпимых пределах. Думаю это вопрос к уже пользующимся 2.4ГГц аппаратурой насколько сильно действие замираний.
И к теме. Вы говорите “давайте вернемся к зигби”. Чем он Вам так мил.
У вас есть какие-то данные по зигби? Так лучше бы рассказали. Какие там особенности протокола, как он поведет себя при 20-30 одновременных сеансах связи. Какие будут задержки. Какая реальная дальность связи.
Мне мил он размазаностью спектра. В таком случае становятся не очень критичными такие параметры как избирательность по соседнему каналу или динамический диапазон. Тут важна чувствительность и ширина спектра. И все.
Запустите свой ХЕ1205 в режим прыгания по частоте, и тогда вы реализуете достоинства этого чипа. Тогда не будут влиять на прием помехи расположенные на соседнем канале в данный момент времени, потому что приемник уйдет от этой помехи в следующий момент времени. Чем быстрее приемник будет прыгать по частоте , тем меньше будет влияние соседней помех. В итоге можно допрыгаться так, что будет возможен прием полезного сигнала на у фоне сплошных помех и даже под уровнем шума. Это свойство присуще системам с расширенным спектром где соотношение сигнал/шум меньше единицы. И именно этим свойствой обладает зигби, хоть и прыгание там реализованно несколько иным способом.
Мне мил он размазаностью спектра. В таком случае становятся не очень критичными такие параметры как избирательность по соседнему каналу или динамический диапазон. Тут важна чувствительность и ширина спектра. И все.
Запустите свой ХЕ1205 в режим прыгания по частоте, и тогда вы реализуете достоинства этого чипа. Тогда не будут влиять на прием помехи расположенные на соседнем канале в данный момент времени, потому что приемник уйдет от этой помехи в следующий момент времени. Чем быстрее приемник будет прыгать по частоте , тем меньше будет влияние соседней помех. В итоге можно допрыгаться так, что будет возможен прием полезного сигнала на у фоне сплошных помех и даже под уровнем шума. Это свойство присуще системам с расширенным спектром где соотношение сигнал/шум меньше единицы. И именно этим свойствой обладает зигби, хоть и прыгание там реализованно несколько иным способом.
Не совсем согласен, про некритичность к избирательностям. Если в 2,4 поставить мешающий сигнал, превышающий динамический диапазон по блокированию, то он точно так же умрет. к соседним каналам - да, согласен. менее критичен, но только изза смены частоты. ПРЧ это способ уйти от помехи расположенной на рабочем канале. Ну или так или иначе забивающей текущий рабочий канал.
А заставить при помощи смены рабочей частоты демодулятор принимать сигналы с соотношением сигнал/шум ниже допустимого порога - никак нельзя. А то что интегральная спектральная плотность сигнала опустится ниже шумов - так это не означает что принимаемый сигнал ниже шумов.
Замирания с ростом частоты проявляются сильнее, поэтому и была предпринята попытка перестраховки от этого эффекта путем использования стандартного решения: двух приемных антенн разнесенных на небольшое растояние. Судя по тому что в дальнейшем стали использовать одну антенну - эффект замирания оказался в терпимых пределах. Думаю это вопрос к уже пользующимся 2.4ГГц аппаратурой насколько сильно действие замираний.
Не столько за счет разнесения, сколько за счет ориентации двух антенн двух приемников под 90 друг к другу.
Замирание в явном виде видно вот на этом клипе с бортовой камеры - FPV - 630m over Moscow в моменты 00:25, 00:39, 01:03. На секунду-две встает двигатель, при том что газ никто не убирал (приемник уходит в failsafe, при этом рули на месте, газ в 0). Здесь высота 450-500 м почти над головой.
Причина в неудачной ориентации антенн для такого полета : одна приемная по оси самолета, вторая вертикально. Антенна передатчика горизонтально, т.е. вертикальная приемная толком не работает. Отчетливо видно, что связь восстанавливается, когда меняется ориентация самолета.
То есть замирания с единственной антенной - вполне объективная реальность.