[Payalnichek 0]

Всем здравствуйте!

Я новичок в СВЧ, так что не обессудьте.

Работаю с чипом NRF24L01+ (2,4 ГГц). Пытаюсь выжать из него максимальную мощность на передаче.

Использую как покупные модули с кварцем, чипом, согласующими цепями и MIFA, так и свое творчество, а именно: IFA от cypress из AN91445, IFA от TI из Design Note DN0007. Также пробовал городить штырьевую антенну из куска провода. На покупных модулях согласование сделано дискретными компонентами. В своем огороде применяю готовый балун от Johanson. Согласование антенны с балуном осуществляю при помощи обрезки длины антенны.

Измерять пытаюсь дешевеньким любительским приборчиком RF-explorer (заявленная точность измеряемой мощности +- 3 dBm).

На сеодняшний день имею вот такие результаты: все описаные выше антенны работают примерно одинаково. От антенны к антенне меняется только диаграмма направленности (насколько, конечно, я могу судить, имея на руках любительский прибор). Заявленная мощность передатчика 0 dBm. Максимальная мощность излучения, которой удалось добиться, -5dBm, да и то, только при определенном положении излучающей и приемной антенны и на расстоянии несколько миллиметров одна относительно другой.

Так вот, внимание, вопрос к гуру-практикам СВЧ: хорошо ли это (плохо, ужасно и т.д.) получить в воздухе на расстоянии пары миллиметров мощность излучения -5dBm, при номинальной мощности передатчика 0 dBm? Насколько я понимаю теорию, при хорошем согласовании, антенна должна излучать >90% прилагаемой мощности, то етсь я должен получить >0,9 мВт, а не 0,3, как в моем случае.

И еще вопрос вдогонку: правильно ли я понимаю, что чем больше мощность при передаче, тем лучше будет и прием?

Заранее всем спасибо за ответы :)

[ataradov 0]

хорошо ли это (плохо, ужасно и т.д.) получить в воздухе на расстоянии пары миллиметров мощность излучения -5dBm, при номинальной мощности передатчика 0 dBm?

Это настолько хорошо, что показания используемого прибора вызывают огромные сомнения.

 

[Payalnichek 0]

Спасибо, ataradov, за ответ.

Исходя из вашего опыта, скажите пожалуйста, сколько я должен был бы получить, имея на руках профессиональный анализатор спектра и правильно поставив эксперимент? иными словами, сколько вообще реально выжать из PCB антенны мощности, при указаной выше номинальной мощности передатчика?

[ataradov 0]

Ну на самом деле -5 dBm при близком расположении антенн и специально подобранном пространственном положении - это близко к ожидаемому результату.

 

Если ничего не подбирать, то можно ожидать в районе -30 dBm при расположении приемника и передатчика на столе.

 

Еще вопрос в том, что передается в момент измерения? Набор кадров? Синус?

 

[Payalnichek 0]

Не совсем понял вопрос. Передатчик ниче, кроме 0 и 1 не передает. При этом он GFSK использует. Что конкретно в этих 0 и 1 закодированно, я думаю значения никакого не имеет, или я не прав?

[ataradov 0]

Правильный способ проверки мощности передатчика - это заставить его передавать непрерывный сигнал (синус).

 

Все остальное - это гадание ну или нужно хорошо понимать что именно измеряет прибор. В частности, какой длинны передаваемые кадры и какие между ними интервалы? Прибор настроен на поиск максимума или усреднение?

 

Ну и вообще что именно ожидается от всех этих измерений?

[Tura 0]

Заявленная мощность передатчика 0 dBm. Максимальная мощность излучения, которой удалось добиться, -5dBm, да и то, только при определенном положении излучающей и приемной антенны и на расстоянии несколько миллиметров одна относительно другой.

А можно поподробнее о Вашей методике измерения излучаемой мощности? Дьявол скрывается в мелочах.

Попытаюсь угадать.

Я так понимаю, просто ставите рядом передающую и приемную антенны и меряете мощность в приемной антенне, полагая, что вся излучаемая мощность отсасывается приемной антенной. С какой это радости? Потери мощности на рассеивание будут неизбежно, и еще плюс потери на рассогласование за счет близкого расположения антенн. 5 dB потерь - это еще вполне номально. Если антенны нормально согласованы с приемником/передатчиком по импедансу, никаких других потерь мощности быть не должно. Не повышая излучаемую мощность, выигрыш в дальности можете получить, только применяя направленные антенны.

Изменено 5 ноября, 2015 пользователем Proffessor

[Payalnichek 0]

Правильный способ проверки мощности передатчика - это заставить его передавать непрерывный сигнал (синус).

Это понятно, но данный трансивер физически не может находиться в режиме передатчика больше 4,5 мс. Поэтому кадр передается 4 мс. Интервал между кадрами 1 мс. Так что неприрывный синус передавать нет возможности при всем желании.

 

Прибор настроен на поиск максимума или усреднение?

Прибор настроен на поиск максимума. В режиме устреднения регистрируемая амплитуда меньше естественно.

 

"Ну и вообще что именно ожидается от всех этих измерений?" - ответ был в первом сообщении:"Пытаюсь выжать из него максимальную мощность на передаче. "

 

"А можно поподробнее о Вашей методике измерения излучаемой мощности?". Пожалуйста. Измеряю мощность, перемещая приемную антенну в 3х плоскостях относительно излучающей поочереди. При этом в каждой из плоскостей ориентирую приемную антенну то вертикально, то горизонтально относительно излучающей. В каждой из плоскостей двигаюсь вокруг излучающей антенны. Ищу максимумы и минимумы, смотрю средний уровень мощности.

То есть стараюсь выжать максимум из сложившейся ситуации. То есть мне и самому понятно, что эксперимент поставлен не корректно. Что мерить надо не так, не такими приборами и не в таком помещении. Но, имея все вышеперечисленное, я бы вопросов здесь не задавал. А вопрос, напомню, именно в интерпретации результатов исходя из вашего практического опыта.

Кстати, на второй мой вопрос так никто и не начал отвечать ;)

Изменено 17 ноября, 2015 пользователем Payalnichek

[ataradov 0]

данный трансивер физически не может находиться в режиме передатчика больше 4,5 мс.

Нормальные трансиверы имеют тестовые режимы, которые позволяют передавать что угодно.

 

А вопрос, напомню, именно в интерпретации результатов исходя из вашего практического опыта.

Сильно много переменных, чтобы дать однозначный ответ. В целом, я бы лично рассматривал -5 dBm как очень положительный результат в данных условиях.

 

Кстати, на второй мой вопрос так никто и не начал отвечать ;)

В первом приближении правильно, пока вход приемника не начнет перегружаться и всякие нелинейности не поползут.

 

[Tura 0]

То есть мне и самому понятно, что эксперимент поставлен не корректно. Что мерить надо не так, не такими приборами и не в таком помещении.

Это Вы просто меряете то, что поступает в приемную антенну.

Когда-то давно в экспериментах с зонами радиопокрытия у меня была ситуация, что надо было быстро оценить излучаемую мощность, имея в распоряжении приемную согласованную антенну (четвертьволновый штырек) и селективный микровольтметр. Шеф посоветовал расположить антенны на расстоянии 1м и измерить мощность на приемной антенне. Потом по класической формуле определить коэффициент передачи мощности между антеннами и по этому коэффициенту пересчитать принятую мощность в мощность излучения. На удивление результат совпал с ожидаемым.

Gr – коэффициент усиления приемной антенны

Gt – коэффициент усиления передающей антенны

r – расстояние между антеннами

Здесь коэффициенты усиления для всенаправленных антенн можно принять =1

Изменено 18 ноября, 2015 пользователем Proffessor

[Payalnichek 0]

ataradov и Proffessor, спасибо вам огромное! Вы мне очень помогли :)