RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Planering och tankar kring eventuella framtida projekt.
Användarvisningsbild
JohnA
Inlägg: 215
Blev medlem: 19 september 2011, 12:25:51
Ort: Vallentuna
Kontakt:

RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av JohnA »

Jag såg en liknande diskussionstråd men då mina behov skiljer sig rätt rejält får det bli en separat tråd:

Jag vill åstadkomma en mycket enkel digital trådlös dataöverföring där små fysiska dimmensioner och mycket lågt pris har högsta prioritet. Färdiga radiomoduler för 433 MHz är förvisso trevliga men de är på tok för stora och för dyra för min applikation. Dessutom är deras räckvidd ofta onödigt stor.

Det jag nu kikar på är mycket små och enkla superregenerativa transcievers av den typ man ibland hittar i postorderleksaker (spionprylar, walkie-talkies). Ljudkvaliteten är fullkomligt usel och lyckas man göra sig förstådd på ett större avstånd än några tiotal meter är det ovanligt. Men för långsam digital överföring borde de duga. Allt som behövs är en transistor, en spole, ett par motstånd och ett par kondensatorer i HF-delen samt enkelt LF-steg/detektor.

Mitt behov är att kunna sända högst några tiotal morsetecken per sekund upp till några tiotal meter.

Men från detta till något som verkligen fungerar bra är steget stort. Jag är ingen HF-meck och undrar nu om det är någon på detta forum som har lite mer koll och kan vara bollplank?
labmaster
Inlägg: 2919
Blev medlem: 5 april 2011, 01:10:25

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av labmaster »

Det finns det säkert men då förutsätter det att du kan visa upp ett giltigt amatörradiocertifikat. Har du något sådant? Eller att du skaffat tillstånd för att sända på avsedd frekvens från PTS alternativt att du kan peka ut ett tillståndsfritt frekvenssegment där du avser lägga sändaren.
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4379
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av Andax »

Här är en intressant artikel som kan ge dig ideer...
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av xxargs »

ser ut att vara amerikansk design - inte bra att använd 915 och 1830 MHz i Sverige - vart fall om man inte vill ha uppvaktning av herrar i kostym och med portföljer som vill lämna över brev med ekonomiska anspråk...


operatörerna har betalt miljader i påtvingad utbyggnad på landsbygden för att få sina mobil-licenser och kommer inte att tillåta att någon annan är och tafsar i deras frekvensdomäner...
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4379
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av Andax »

Man får givetvis ta väl valda delar och anpassa till det regelverk som gäller. Dock är principen ganska intressant.
Användarvisningsbild
Jonyverse
Inlägg: 1065
Blev medlem: 2 augusti 2005, 22:17:51
Ort: Hässelby, Stockholm

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av Jonyverse »

Det finns ganska många frekvenser och användningsområden som är tillståndsbefriade.
T ex en mängd olika tillämpningar för telemetri och datainsamling (http://www.pts.se/upload/Foreskrifter/R ... 101209.pdf)
Kan detta projekt gå under någon av dessa? Många användningsområden där effekt och räckvidd är så begränsad att det inte stör något är ok utan licenser och tillstånd alltså.

En mottagare som kan ha en räckvidd på tiotals meter med rimligt liten sändareffekt kan vara en rak mottagare bestående av ett någorlunda smalt filter och ett hf-steg (en eller två trissor m lite krafs) följt av detektor. AM-detektor eller bärvågsdetektor, detektorn en diod+R+C. Det blir billigt och minimalt på alla sätt. En modern kristallmottagare m a o.
Sändaren kan bestå av en kristallstyrd oscillator och ev drivsteg (2 transistorer o lite krafs).

Det som kan påverka storleken är val av antenn som ju är beroende av val av frekvens. Låg frekvens-större antenn, förkortning av antennen kan göras, men ju mindre den är i förhållande till använd våglängd desto mindre effektiv (i stort sett).
Rick81
Inlägg: 755
Blev medlem: 30 december 2005, 13:07:09

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av Rick81 »

Denna kanske kan vara intressant:
www.micro4you.com/store/nordic-nrf24l01-module.html

Lågt pris och körs på 2.4 GHz.
Användarvisningsbild
JohnA
Inlägg: 215
Blev medlem: 19 september 2011, 12:25:51
Ort: Vallentuna
Kontakt:

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av JohnA »

Det var onekligen schysst pris på den där transceivern hos micro4you, men trots dess kompakta format tycker jag det ser lite för klumpigt och avancerat ut. Innan jag snackar mer borde jag kanske göra fler experiment, men de super-enkla super-regenerativa kopplingarna ser hittills ut att vara det jag söker.

Det var en utmärkt länk till PTS som Jonyverse bidrog med! Jag har sett liknande frekvenslistningar tidigare men inte något om maximala sändareffekter. Dessvärre blir jag inte klok på hur jag ska översätta mätenheten dBuA/m till något jag kan hantera. Det vore intressant att som jämförelse veta hur mycket en skräpig leksaks-walkietalkie häver ur sig enligt samma mätmetod.

I mitt viktigaste och grundläggande projekt vill jag nå högst fem meter och det är faktiskt en direkt nackdel att nå mycket längre. Det är förstås inte sändaren ensam som avgör räckvidden, mottagarens känslighet spelar en mycket stor roll. I grova drag går behovet ut på att detektera om avståndet mellan två mycket kompakta batteridrivna enheter blir för stort.

Egentligen vore ultraljud bättre än radioteknik. Man kan då bestämma avståndet mellan enheterna med stor precision och slipper helt oroa sig för påhälsning av "kostymgubbarna". Problemet med ultraljud är dels storleken på mottagare/sändare, dels det faktum att man kan höra klickande ljud från ultraljudskurarna. Om man nycklar skurarna mjukare försvinner klickarna men det blir då mycket svårare att mäta avståndet. -Tror jag... Kanske borde jag ge den tekniken en ny schysst chans.

Det skulle förvåna mig om ett litet hembygge med RF som når kanske fem meter väcker intresse hos lagvrängarna, helt enkelt för att ingen kommer märka av sändningarna i någon betydande grad. Men jag siktar på att kunna sälja mina manicker i åtminstone liten skala till främmande människor och då är ju läget ett helt annat. Då går det helt enkelt inte att hyscha bort det faktum att produkterna är baserade på radiofrekvent kommunikation.
Användarvisningsbild
JohnA
Inlägg: 215
Blev medlem: 19 september 2011, 12:25:51
Ort: Vallentuna
Kontakt:

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av JohnA »

Den som är intresserad av att hjälpa mig i detta projekt bör bortse från det där jobbiga med juridik och regler till att börja med. Sedan är jag faktiskt tjurskalligt ointresserad av de färdiga modulerna, nästan hur fiffiga och fina de än är.

Jag VILL verkligen försöka åstadkomma en helt egen radiokonstruktion som är extremt minimalistisk, helt utan magiska chips. Jag är tyvärr ingen mästare på radioteknik men jag känner till en hel del om de grundläggande teorierna och om hur de olika mottagartyperna fungerar.

I första hand är det enkelriktad kommunikation jag behöver, även om dubbelriktat vore trevligt. De komponenter som behövs för omkoppling mellan mottagning och sändning gör sannolikt kretsen allt för utrymmeskrävande och komplicerad. Sändaren ska närmast vara att betrakta som en oskärmad oscillator som läcker. :)

Den största utmaningen är kanske att få till en antenn som strålar/fångar upp tillräckligt bra utan att bli stor. Detta borde tala för korta våglängder. Å andra sidan blir UHF-konstruktioner lätt mer kritiska än HF-dito.

I PDF:en från PTS nämns "induktiv överföring". I min konstruktion finns faktiskt utrymme för en 10-15cm stor ramantenn. Jag antar att en ferritstav också skulle kunna fungera som induktiv antenn men att den då måste vara ett antal centimeter lång och något sådant finns definitivt inte plats för. (risk att uppfattas som motsägelsefullt då jag inte vill beskriva projektet närmare)
Användarvisningsbild
Swech
EF Sponsor
Inlägg: 4750
Blev medlem: 6 november 2006, 21:43:35
Ort: Munkedal, Sverige (Sweden)
Kontakt:

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av Swech »

Kan IR funka?

Swech
Användarvisningsbild
JohnA
Inlägg: 215
Blev medlem: 19 september 2011, 12:25:51
Ort: Vallentuna
Kontakt:

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av JohnA »

@Swech: Jag har experimenterat en del med IR (färdiga Sony fjärrkontroller med RC5-kodning, små 38kHz standardmoduler för mottagningen och ATmega-processor för avkodningen. Det kan vara rätt imponerande hur IR kan studsa omkring i ett rum men så som min applikation ser ut är risken allt för stor att mottagande enheten ska tappa kontakten med sändaren även då avståndet är kort. Jag behöver en teknik som går genom tunna väggar och/eller "ser" runt hörn för att vara på säkra sidan. Därmed måste det bli radioteknik eller möjligen ultraljud.

Ultraljud ÄR fortfarande lockande men då måste det vara absolut tyst för ett mänskligt öra och formatet på en ultraljudsmikrofon/sändare är fortfarande lite för stort. Dessutom är de svåra att skydda mot fukt utan att överföringen dämpas allt för mycket. Således är det nog bara radion som håller måttet som grundprincip.
labmaster
Inlägg: 2919
Blev medlem: 5 april 2011, 01:10:25

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av labmaster »

Om du skall sälja den apparat du avser bygga inom ramen för ditt projekt så är det tyvärr så att juridiken måste komma på första raden. Det duger inte att lösa den i efterhand. Om du däremot begränsar dig till att bygga en enhet i labbmiljö är det lite lättare men du måste fortfarande se till att hålla dig inom de frekvenser som ingår i det så kallade tillståndslösa spektrat.

Mot bakgrund av att du skriver att det är viktigt att radiodelarna skall vara mycket små så måste du upp i frekvens och det antar jag att du redan vet. Väljer du en lösning i det fria bandet som du hittar runt 800 MHz så blir antennen inte så våldsamt stor. Jag tror dock att du måste lösa uppgiften själv ty det finns inte så många på forumet som har tid att sätta sig ner och konstruera en radio för detta frekvensområde till dig.
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1974
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av YD1150 »

Tänkte beskriva en enkel kristalloscillator i utbildningssyfte.

Schemat först:
27MHZ XTAL osc.jpg
Bild på praktisk krets byggd med "ugly-metoden" på välanvänt oxiderat laminat :mrgreen: .
Ful oscillator.jpg
Närbild på spolen "L" i schemat, den svarta är en kopplingsspole
för anpassning till ca 50ohms belastning.
Induktansen mellan pinne 1 - 3 i spolen L samt kapacitansen i trimkondensatorn C
ska dimensioneras så att de kommer i resonans på rätt frekvens, i det här fallet 27,000MHz.
Spolen.jpg
Uppmätt uteffekt vid 12Volt matningsspänning är:
Uppmätt uteffekt.jpg
+12dBm är ca 16mW i 50ohm.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
PeterH
Inlägg: 8640
Blev medlem: 15 mars 2006, 15:57:10
Ort: Gävle/Valbo

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av PeterH »

Uteffekten är en sak, men hur ser spektrat ut?
Användarvisningsbild
SM7CZR
Inlägg: 2217
Blev medlem: 14 februari 2011, 22:45:08
Ort: Lund

Re: RF-teknik: Minimalistisk radiolänk för korta avstånd

Inlägg av SM7CZR »

Mitt behov är att kunna sända högst några tiotal morsetecken per sekund upp till några tiotal meter
"några tiotal morsetecken per sekund" Dvs ett kort pip!
Dessutom, hur ska denna integrerade modulator få plats i din "minimalistiska" enhet som ändå inte går att få tillräckligt liten? :jimmyhacker:
Skriv svar