Что мне нужно для базовой радиочастотной цепи?

Я ищу любой ресурс, который может помочь мне построить очень простую схему RC. Я говорю так же просто, как использовать RF для включения / выключения светодиода. Цель этой схемы для исследований и образования. Если кто-нибудь знает, где я могу получить детали для простых радиочастотных цепей или даже учебник или схему, это было бы очень полезно.

Из того, что я собрал, (и я абсолютный нуб к этому) мне понадобится передатчик и приемник ... это правильно?

Честно говоря, ребята, я знаю, что вас всех, вероятно, раздражает этот вопрос, и, поверьте мне, я не стал бы беспокоить вас всех, если бы я мог найти свой путь в РФ для начинающих, но на самом деле у меня самое сложное время, чтобы найти хорошие ресурсы для радиочастотной схемы. здание. Все, что я ищу, - это что-то, что поможет мне начать двигаться в правильном направлении, и тогда я смогу идти оттуда.

Я погуглил около тысячи вещей, чтобы попытаться найти информацию по этому поводу, но все, что я в итоге получаю, это куча RC самолетов / лодок. Ничего, кроме обычного базового самостоятельного построения схемы.

Пожалуйста, не инфракрасный. Меня интересует только радиоуправление. Благодарность!

Если вы хотите совершить сделай сам, что, вероятно, не лучшая отправная точка, то примерно так просто, как вы можете получить. Приемник слева. Передатчик справа.

Именно с этой замечательной страницы идей RF. Идеи дизайна RF-цепей Homebrew. Это, как правило, схемы только без заметок, так что для новичка это просто прыжок.

с фактической принципиальной схемой здесь

Беспроводной дверной звонок может делать то, что вы хотите.

«ASK» RF-модулей данных предостаточно - найти их среди 1000 рекламодателей Alibaba - хитрость.

Вот один на US $ 6 с бесплатной доставкой Использует IC приемопередатчик nRF24L01 от Nordic.

От Sparkfun - использует тот же IC - 20 долларов.

• Описание: Модуль nRF24L01 является последним в RF модулях от SparkFun. В этом модуле используется приемопередатчик 2,4 ГГц от Nordic Semiconductor, nRF24L01 +. Эта трансиверная ИС работает в диапазоне 2,4 ГГц и имеет много новых функций! Возьмите всю крутость nRF2401A и добавьте несколько дополнительных конвейеров, буферов и функцию автоматической ретрансляции - очень приятно!

Вы можете сделать это с помощью IC, но вот что есть на борту (+ блок питания)

Существует множество недорогих беспроводных модулей передачи данных с малым энергопотреблением.

Большое количество начинающих идей здесь ищут небольшие неопубликованные модули.

Немного причудливо, но будет делать то, что вы хотите - но также несколько сложнее в использовании и по цене £ 13,50 немного дороже Pololu Wixel

Аналогичный

Приемопередатчики ISM 433 МГц. $ 15US / 1. Вот

Передатчик $ 3 бесплатная доставка. Приемники будут ~ похожи здесь

PanStamp здесь

Открытый источник

• PanStamps - это небольшие беспроводные модули, программируемые из Arduino IDE. Каждый модуль содержит микроконтроллер Atmega328p и РЧ-интерфейс Texas Instruments CC1101, обеспечивая необходимую связь и вычислительную мощность для создания автономных беспроводных систем с малым энергопотреблением. Все содержится в компактном модуле DIP-24.

Храните базовую единицу 18,55 $.

Единицы измерения , как это редко широко доступны при скромных затратах. Этот сайт только продает их в объеме (вероятно).

Ни один из этих парней не скажет вам, из чего состоят базовые строительные блоки радиочастотных цепей. Схема генератора-модулятора, фильтрация, каскад усилителя и т. Д. Хитрость заключается в том, чтобы закодировать 1 и 0 в нечто более умное и более устойчивое к шуму.

Вы не упоминаете основы знаний, поэтому позвольте мне начать с самого начала.

Самые большие различия между протоколами беспроводной и проводной связи заключаются в шуме и мощности излучаемого сигнала. Вы будете слышать много шума при подключении к беспроводной сети, поэтому вам нужно кодировать данные, а не просто передавать их.

Примером этого является радио AM - радио с амплитудной модуляцией. Вы передаете сигнал (называемый несущим сигналом, например, постоянная несущая 433 МГц), а затем кодируете свои 1 и 0 в качестве усиления сигнала, поэтому волна 433 МГц с низкой амплитудой равна 0, а высокая амплитуда равна 1. Вы также можете использовать частотную модуляцию, где вы настраиваете частоту вместо амплитуды. Это имеет другие характеристики, чем AM, и зависит от шума другими способами.

Есть несколько способов закодировать эту информацию. Это называется ключом (AM можно назвать ASK, для Amplitude Shift Keying). Вы также наткнетесь на PSK, что означает «Сдвиг фазы», ​​где вместо изменения амплитуды или частоты вы меняете фазу. Это умнее, чем AM и FM и может даже позволить более высокую пропускную способность, потому что вы можете встраивать больше символов в несущую.

Это просто фаза модуляции или манипуляции. Чтобы обеспечить целостность данных, вы должны использовать своего рода протокол с надлежащим кодированием сигнала. Например, кодирование Хэмминга или Рида-Соломона. Например, вы можете передать некоторый процент избыточных данных, что позволит вам потерять некоторые данные и все же воссоздать их в приемнике - без необходимости повторной передачи.

Это звучит довольно продвинуто, потому что это действительно так . Требуется много углубленного анализа и математики, чтобы получить работоспособную радиочастотную схему, если вы хотите больше, чем просто подтверждение концепции.

Я не говорил о методах фильтрации, и это еще одна важная часть радиочастотной схемы ...

Кстати, одна интересная вещь, которую я обнаружил, когда исследовал методы кодирования: Wi-Fi 802.11 изменит схему кодирования и кодирования при изменении уровня сигнала в линии. Он будет использовать более плотные схемы ключей и менее избыточные данные с хорошими уровнями сигнала, чтобы оптимизировать схему передачи в среде, в которой он передает. Такая жесткая оптимизация - довольно веская причина, почему вы не должны бояться использовать коммерческую РЧ ИС , Кто-то много думал об этом, и это действительно продвинутый материал. Ну, по крайней мере для меня это;)

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Я задавал те же вопросы, что и вы, и обнаружил, что RF имеет такой высокий барьер для входа, даже в Интернете, что вы не доберетесь далеко, не изучив сначала некоторую теорию. По крайней мере, достаточно, чтобы знать и распознавать сокращения, а также математические навыки и инструменты, такие как Matlab или Octave. Это не тривиально, чтобы DIY-конкурировать с тем, что вы получите, скажем, 10 долларов в вашем магазине электроники :)

Эта страница содержит основную информацию о радиочастотных цепях

Эта страница содержит математическое введение по анализу I / Q.

EDIT2:

Это не тривиально, чтобы DIY-конкурировать с тем, что вы получите, скажем, 10 долларов в вашем магазине электроники :)

Это более вероятно, $ 1-5 сейчас в день на eBay. Я купил много простых модулей ASK 433/415 МГц по цене 1 доллар за пару приемник / передатчик. Более продвинутые модули немного дороже, но радиочастотная схема стала очень дешевой.

Библиотека. Проверьте копию любого издания «Справочника радиолюбителя», опубликованного за последние 30 лет. Он научит вас всему, что вам нужно знать о РФ, вероятно, на следующий год или около того. Это действительно одна из моих любимых книг по электронике всех времен.

Для исследования образования? Почему бы не начать с AM-передатчика и использовать AM-радио в качестве приемника. Это не становится проще или дешевле, чем это сделать :) Вот простой: AM передатчик

Вы можете просто использовать любое старое радио AM, которое у вас есть, для приема. Тогда вы можете сделать свой собственный AM-передатчик AM-приемник

Если вы можете заставить это работать, вы можете изменить его, чтобы включить свет вместо отправки музыки или голоса. Это может быть не так, как говорят, устройства домашней автоматизации, но если вы пытаетесь учиться или преподавать, радио AM познакомит вас с основами, как это все работает.

Изменить: я знал, что у меня есть книга по этому вопросу, но я должен был найти ее. Полный Беспроводной Дизайн Коттером Сэйром. Я вижу, что кто-то в комментариях к amazon также порекомендовал: экспериментальные методы в RF-дизайне, что выглядит интересно, но у меня его нет.

Повеселись!

Я думаю, что я опоздал с ответом на этот вопрос. Я был именно в вашей ситуации около 2 лет назад. Я начал с РФ, чтобы изучить электронику. И, Боже мой, какое путешествие это было так далеко. Я также должен поддерживать дневную работу, чтобы положить еду на стол. Итак, позвольте мне рассказать вам, что нужно. Я сделал выбор, что не буду использовать какой-либо готовый модуль.

1) Какая частота передачи. Я планировал 200 МГц, но позже перешел на 60 МГц. Проверьте 2-й шаг.

2) Почему, потому что, как только вы начнете собирать компоненты, вы заметите, что конденсаторы и катушки индуктивности работают не так, как ожидалось. Кроме того, вы столкнетесь с большой паразитной емкостью. Построить согласованный локальный генератор LC просто непросто. Вы столкнетесь с большим количеством шума, я имею в виду много. Также у вас будут обертоны (гармоники) по частоте. Вам нужны глубокие знания о преобразовании Фурье и полюсах-нулях. Как они дают вам резонанс. Также здесь вы должны знать об обратной связи, особенно. положительный отзыв. Книги обычно учат вас отрицательным отзывам, но вряд ли положительные отзывы (даже если они делают, они, как правило, краткие). Разработка стабильного генератора потребует от вас глубоких знаний практически по всей аналоговой электронике.

3) ОК. Итак, у вас есть стабильный генератор, теперь вам нужно спроектировать антенну. Как я уже сказал, более низкая частота подразумевает больший размер антенны, и наоборот. Разрабатывая антенну самостоятельно, вы должны тщательно изучить теорию линий электропередачи и электромагнетизм. Предполагая, что вы находитесь в HF / VHF. Если вы хотите перейти в микроволновую область (> 1 ГГц), вам нужно знать о волноводах. При проектировании вашей антенны вы должны быть очень внимательны к проектированию точки подачи, чтобы обеспечить сбалансированное излучение (например, дипольная антенна). Возможно, вам придется изучить программное обеспечение, такое как 4NEC2, это бесплатно и очень хорошо.

4) Итак, у вас есть антенна и генератор. Теперь вы должны создать свой сигнал и отправить его. Предполагая, что вы хотите цифровую связь. В этом случае, давайте сначала поговорим о создании сигнала основной полосы и модуляции.

4-а) Скажем, вы хотите отправить байт данных. Прежде всего, вам нужно решить, хотите ли вы синхронный / асинхронный. Под этим я подразумеваю, что локальный синусоидальный генератор (ступень 2 выше) находится в фазе или нет. Скажем, мы хотим асинхронный, скажем, винтовая фаза (не воспринимайте это буквально, хотя фаза является чрезвычайно важной концепцией). Теперь данные должны быть модулированы. Вы можете использовать много методов модуляции (попробуйте цифровую связь Хайкина, посмотрите главу о передаче в полосе пропускания). Это сложная тема. Вам также необходимо придумать способ синхронизации часов как в передатчиках, так и в приемниках, независимо от того, хотите ли вы синхронизировать / асинхронную связь. Вы можете быть умным и попробовать некоторые современные микроконтроллеры dsPIC здесь.

4-б) Теперь поговорим об отправке. Как вы знаете, вы не можете отправлять сигналы на очень низкой частоте (скажем, 20 кГц). Вы должны сместить сигнал на гораздо более высокую частоту. и вам нужно знать что-то под названием Mixer. Здесь вам придется сместить частоту вверх (вниз).

5) Я говорил о фильтрации. Вы должны удалить шум из сигналов через DSP. Здесь вам нужно знать о теории фильтрации. Вы можете применять FIR / IIR фильтры. Вы должны быть действительно твердыми в математике, сигналах и системах на этом этапе.

6) Вам также нужно хорошо разбираться в аппаратном программировании, так как вы будете программировать процессоры DSP (например, dsPIC).

Пожалуйста, помните, что это очень широкая идея, которую я даю. Вы должны быть очень внимательны в схемах пайки на печатных платах общего назначения. Здесь вы столкнетесь с такими понятиями, как паразитная емкость, плоскость заземления, которые могут разрушить вашу систему.

Удачи. Вы выбрали правильную область, чтобы начать, вам было бы очень трудно, но человек, если вы все сделаете правильно, вы будете одним адом человека.

Мой проект еще не завершен, он продолжается.

Вы рискуете в сложной области. Если вы действительно хотите продолжить, взгляните на XBee . Вы не хотите пытаться сделать это самостоятельно как новичок. Нет ничего постыдного в использовании готовых модулей для сложных задач.

Я просто скажу, сначала создайте простой транзисторный передатчик с 1 транзистором, например, ниже: я построил это, и он передает приблизительно 30 м через FM-радио. Тюнинг в лучшем случае сложен и требует большого терпения. Обычно я не предлагаю это новичкам, но собираю приемник таким же образом, за исключением схемы «бак», подаваемой в базу транзистора. Бак - это катушка, а конденсатор закрашен синим цветом. Оба танка ДОЛЖНЫ быть настроены на частоту, иначе они не будут работать. ЧАЕВЫЕ! Читай ... Читай ... Потом Читай еще. Если вы серьезно хотите, чтобы он работал, купите недорогой частотомер. E Bay !! Существует множество схем, если вы запустите Google «1 транзисторный приемник в разделе« Изображения »». У меня 25-летний опыт работы, и я могу сказать, что вы выбрали очень сложное место для начала изучения электроники. Эта схема очень фундаментальная, но работает. Вы должны действительно исследовать сети RC и Filter, потому что это ключ к успеху! Я не хочу звучать обескураживающе, но спросите любого инженера, и он скажет вам, что легко создать передатчик или приемник, которые не соответствуют частоте. Тяжелая часть - это дрейф частоты, как это касается новичка. Подсказка! Кристаллы? Удачи! :)