Jump to content

    
Sign in to follow this  
elemmire

Дальность связи

Recommended Posts

Добрый день, господа!

 

Задача довольно простая. Миниатюрной антенной, примерно в 4.5 дБ, всенаправленной передать простейший пакет (команда) на расстояние в 1.5 км по среднепересечёнке.

 

За основу взял СС430 (в нём же СС1101), на усиление поставил RA07M4047M (питаю его 7.1 Vdd и 3,7 Vgg) http://www.flytron.com/pdf/ra07m4047m.pdf

В теории, СС430 выдаёт 10 дБм, и усилитель должен выдавать 7-8 Вт, вроде как. В итоге на выходе (анализатором замерил) имею 33 дБм, что есть около 2 Вт. Где потерял? Что не так понял?

По идеи, на такой частоте с 2 Вт должно пробивать по прямой видимости (подъём антенны метр) на 1.5 км легко...но у меня вышло только 600 метров, в городе. на пустыре (антенна ШАЙБА-2, вроде как в тестах на 5 Вт покрывала речевую связь в 2-2,5 км.). Где что не так?

 

Сигнал, 2-FSK. BW 120 кГц, Девиация 5 кГц, Channel spacing = 200 кГц. Скорость 1,2 кбит\сек.

 

Варианты:

1. Неправильная трассировка RF-тракта. Брал из примеров и советов с ti.com. Всё в рядочек, землю рядом убрал и прочее. Не должно.

2. Согласование и фильтрация. ПАВа нет. После полосового LC фильтра сразу ВЧ-ключ, усилитель, ВЧ-ключ и SMA разъём (через 220 пФ). Вроде всё как должно на 50 Ом. Тоже наверное нет.

3. Скорость. Слышал в других мессаджах, что некоторые трансиверы от техаса некорректно работают с малыми скоростями. И надо искать золотую середину в скорости\дальности.

4. Модуляция. FSK заменить на GFSK?

5. Потери в антенном кабеле? На разъёмах?

6. Неправильный LC фильтр, что после СС430. Взят из примера на 433 Мгц. Но не может же он быть таким узким?

7. RF-настройки корявые? Поиграть с полосой, девиацией?

 

В каких ещё направлениях можно покопать?

Если считаете, что всё таки дело в pcb, схематики или в коде, то с радостью поделюсь.

 

Часть пунктов уже начал прорабатывать, но хотел бы послушать советы мастеров. У меня мало опыта по отладке подобных ВЧ устройств.

 

Первые изменения.

Mod. 2-FSK -> GFSK;

BW. 120 kHz - > 60 kHz;

Deviation. 5 -> 2,5;

Уменьшена длина кабеля к одной из антенн.

 

Результат тот же, 620 метров.

 

P.S. Пробежался перестройкой частоты и замерил сигнал. Нет изменений. Значит не полосовой фильтр.

 

Печаль ближе...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Пробежался перестройкой частоты и замерил сигнал. Нет изменений. Значит не полосовой фильтр.

 

Данной операцией Вы проверили неравномерность АЧХ в полосе пропускания, но не вносимые потери. Поэтому полосовой фильтр, по-прежнему, под подозрением.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
...

7. RF-настройки корявые? Поиграть с полосой, девиацией?

...

 

Полосу приема ограничить до 8 кГц - для скорости 1200 бит/с и FSK манипуляции.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В теории, СС430 выдаёт 10 дБм, и усилитель должен выдавать 7-8 Вт, вроде как. В итоге на выходе (анализатором замерил) имею 33 дБм, что есть около 2 Вт. Где потерял?

По вашей же ссылке Pout>7W @ VDD=7.2V, VGG=3.5V, Pin =50mW 50мВт это 17дбм. Вам нужен предварительный усилитель для раскачки дб на 7-10.

 

UPD. на 400МГц прямой видимости, приеме на ненаправленную антенну, на расстоянии 1,5км и ваших параметрах мощность должна быть 33 + 4.5 - (92.44 + 20*log(0.4)+20*log(1,5)) = -47дбм. Смотрите чувствительность приемника и помехи на его входе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

СС1101 в связке с RA07M4047M, пусть хоть 2 Ватта, уже нарушение 113 стандарта. Ежели поймают, то мало не покажется так нарушать.

Потом хотел поинтересоваться что за чудо это Миниатюрная антенна, примерно в 4.5 дБ, да еще и всенаправленая?

А так да причин много может быть, без опыта и приборов. Хотябы анализатора с мостом нужен, померять, чтоб что то сказать вам.

Может банально антенна не настроета, согласование не сделали, кабель не тянет по частоте, и тд. Вы на OK, CW проверьте тракт, затем на модуляции переходите. Еще RA07M4047M по питанию не отвязали, наводки, прием затуплён, ... А земли как сделаны, ...у той же антенны?

В городе, в застройках на этих частотах проблемы с дальностью, если голос то CB на 29 Mhz лучше будет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
нарушение 113 стандарта

На эту частоту есть разрешение.

 

Миниатюрная антенна, примерно в 4.5 дБ, да еще и всенаправленая

Под заказ была разработана антенна типа ШАЙБА-2 ( http://antennaxxi.ru/?products=197 ) с габаритам 30х66.

 

А вот остальные советы проверю. Спасибо.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Даже при наличии разрешения это нарушение IEEE300-113-1 стандарта. Что запрещено использовать! Смотрим стр 21 ->5.2.5 Adjacent channel selectivity ... соответственно 50, 60, 70dB в соседнем канале. СС430 (в нём же СС1101) это не обеспечивают из-за их дешевизны. Они дают только IEEE300-220, чего недостаточно для использования. Попадаем все равно на ...

 

Антенна типа ШАЙБА-2 далеко не подарок, реальное померяное усиление 1,5...2,0dB. Но это не главный показатель её. Как и все укорочёнки, они 1) узкополосные; 5...10 Мгц полоса в лучшем случае. 2) КПД ~ 30...40%

Посему ваша антенна ШАЙБА-2 может вообще не работать на ваших частотах. Нужно знать или померить ее характеристики. Или самому сделать такую же и настроить если есть приборы. Совсем не проблема.

Share this post


Link to post
Share on other sites
По вашей же ссылке Pout>7W @ VDD=7.2V, VGG=3.5V, Pin =50mW 50мВт это 17дбм. Вам нужен предварительный усилитель для раскачки дб на 7-10.

 

UPD. на 400МГц прямой видимости, приеме на ненаправленную антенну, на расстоянии 1,5км и ваших параметрах мощность должна быть 33 + 4.5 - (92.44 + 20*log(0.4)+20*log(1,5)) = -47дбм. Смотрите чувствительность приемника и помехи на его входе.

Тут в формуле опечатка наверно, вместо 92.44 вероятно должно быть 32.44

А вообще рекомендуют 32,4 вот здесь:

https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/...;!PDF-R.pdf

Давно пользуюсь, формула не подводила :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites

И так... много чего наторил. В итоге.

 

Забыли про антенну. Используем 1\4 волновый штырь.

 

Думал, что проблемы в согласовании. Развёл новую платку. Подбирал LC контуры. Результат не изменился. Да и в целом, глядя на все похожие схемы, все делают одинаково. И даже если и есть проблемы с согласованием, то не такие уж и сильные. Хотя бы не настолько, чтобы ТАК резать дальность.

 

Потом, я решил посмотреть спектр модуля, что от Терры (СС430+Балун+SMA+Анализатор) где всё должно быть хорошо и согласованно. И там, на меньшей мощности (покопались в настройка анализатора, чтоб отловить), рядом с сигналом поднятие спектра. В итоге отношение сигнал/шум уменьшается, отсюда и малая дальность связи. А усилитель то что? Усиливает всё что приходит на выход. И С\Ш уменьшается, видимо, ещё сильнее.

 

Развел платку для ТОЛЬКО усилителя. Подключил к нему радиостанцию на 433 МГц, которая проверенная и бьёт до 1,5 км в городе. Сигнал чистый. Хорошая игла без поднятия спектра.

 

Делаю вывод, что усилитель тут не виноват. Согласование…припаял ВЧ кабель на выход вместо антенны радиостанции и кинул на усилитель. Топорно, но пашет. Везде 50 Ом. Тоже, видимо, дело не в согласовании.

 

Может быть такое, что подобные трансивер, как CC430, вообще не дружит с усилением. Например, что у него априори не самый качественный сигнал, поэтому 1км он тянет, а усиливать с мусором такой сигнал не стоит. Становится хуже. Да и отфильтровать этот мусор, который так близко к сигналу нельзя. Как же потом прыгать по каналам?

 

Верны ли рассуждения? И возможно ли вообще с такими составляющими дальность желаемая?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Задача довольно простая. Миниатюрной антенной, примерно в 4.5 дБ, всенаправленной передать простейший пакет (команда) на расстояние в 1.5 км по среднепересечёнке.

 

За основу взял СС430 (в нём же СС1101), на усиление поставил RA07M4047M (питаю его 7.1 Vdd и 3,7 Vgg) http://www.flytron.com/pdf/ra07m4047m.pdf

В теории, СС430 выдаёт 10 дБм, и усилитель должен выдавать 7-8 Вт, вроде как. В итоге на выходе (анализатором замерил) имею 33 дБм, что есть около 2 Вт. Где потерял? Что не так понял?

По идеи, на такой частоте с 2 Вт должно пробивать по прямой видимости (подъём антенны метр) на 1.5 км легко...но у меня вышло только 600 метров, в городе. на пустыре (антенна ШАЙБА-2, вроде как в тестах на 5 Вт покрывала речевую связь в 2-2,5 км.). Где что не так?

...

...

По делу. Вчера испытал в очень сложных лесных, холмистых условиях под проливным дождем радоканал с передачей пакетов данных. Высота подвеса модемов 2м, антенна никакая 2dBI. Гарантирую для таких условий минимум 1км (два тоже гарантирую, просто не надо мне сейчас). А для высокого подвеса и прямой видимости гарантирую 15км. Питание 3В, ток в режиме передачи 130mA, прием 7mA. Sleep- микроамперы. Питание автономное батарейное, а также от USB. Архитектура открыта для программирования заточена для организации многоточечной сети. Можете сами, можно кому угодно заказать. Мощность в антенне +18dBm. Габариты 40х60мм. Ну как там у классика в единичных кол. цена 6000р., а далее торг и приемлемая цена.

А 7 Ватт к отстойному чипу это реально безумие.

Edited by l1l1l1
избыточное цитирование (п.3.4 Правил), флейм (п.2.1в Правил)

Share this post


Link to post
Share on other sites
...

По делу. Вчера испытал в очень сложных лесных, холмистых условиях под проливным дождем радоканал с передачей пакетов данных.

...

Скорость не указали (какой добились при вышеуказанных условиях).. И используемый чип

Edited by l1l1l1
избыточное цитирование (п.3.4 Правил)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this