Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Diversity на несколько антенн 2,4 ГГц.
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
mio
Уважаемые, help.gif
Подскажите как можно реализовать что-то типа diversity на несколько антенн 2,4 ГГц.
По типу как бывают у некоторых точек доступа, но там на 2 антенны, а хотелось бы на большее количество.

Если можно, то со схемками.

Заранее благодарю всех откликнувшихся.
obormot
Пассивный делитель, он же сумматор мощности на количество необходимых каналов. Можно сгородить на микрополосках, можно взять готовые, если важен минимальный размер.
ledum
Цитата(A11 @ Sep 22 2009, 12:24) *
Поэтому исходный вопрос звучит так: "Подскажите как можно реализовать что-то типа разнообразия, многообразия, разнородности...".
Ну не проще ли использовать установившуюся терминологию?
Делитель, сумматор, разветвитель....
Язык форума -русский.

А может здесь проще по-английски smile.gif - разнесенный прием (по поляризации или дистанционно - разнесенные антенны), например, http://www.kathrein-scala.com/tech_bulleti...alPolarized.pdf т.е. я так понял надо УСТРОЙСТВО (в том числе и кабельное хозяйство) сложения мощности от нескольких антенн с правильной фазировкой и учетом длин кабелей ?
mio
Цитата(obormot @ Sep 22 2009, 12:29) *
Пассивный делитель, он же сумматор мощности на количество необходимых каналов.
Спасибо за подсказку по «русскому»-радиотехническому.

Цитата
Можно сгородить на микрополосках, можно взять готовые, если важен минимальный размер.
Прекрасно.
Размер не важен.
Важна стоимость готового изделия или относительная простота самостоятельного изготовления.

Буду благодарен за ссылки на готовые варианты (посмотреть, ознакомиться) и на варианты для самостоятельного изготовления.

Цитата(ledum @ Sep 22 2009, 14:05) *
А может здесь проще по-английски smile.gif
Спасибо за документ.
Можно по-английски, а также на немецком и на японском (если спец.терминов не много будет). smile.gif

Цитата
т.е. я так понял надо УСТРОЙСТВО

Суть вот в чем – есть несколько антенн (3-6 шт), необходимо переключать приемник на ту антенну, с которой поступает наилучший сигнал.

P.S. Для ревнителей русского языка.
1. В правилах форума сказано: Форум создан инициативной группой участников для обсуждения вопросов проектирования электронной аппаратуры.
Уточнений про русский язык не нашел. Зато нашел следующее: Участники форума обязаны: Не использовать в именах и сообщениях приемов, акцентирующих внимание на их авторе.
2. Правила хорошего тона подразумевают, что если вами вопрос не понят – лучше переспросить, упираться растопыренными пальцами в дверные косяки – дурной тон, или флуд, в зависимости от правил форума.
3. Правило моей бабушки: если нечего сказать – промолчи, сойдешь за умного.

Ну и мое мнение, чужими словами: «Кто умеет, тот делает; кто не умеет, тот учит», Бернарду Шоу (с)
ledum
Теперь понятно - http://www.osp.ru/win2000/2007/06/4489673/ - речь об этом? Слов для гугления можно еще набрать, наверное, здесь http://www.answers.com/topic/antenna-diversity
mio
Да, вы правильно поняли меня.
Ссылки, приведенные вами, читал.
И гугление ничего не дало, кроме информации этого:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Хочется информации поконкретнее.
А именно: имеем, те же шесть антенн, сигнал с них поступает на некое УСТРОЙСТВО, и это устройство, в зависимости от уровня сигнала на той или иной антенне, производит ее подключение ко входу приемника.

Интересует повторимое своими силами исполнение УСТРОЙСТВА.
obormot
Устройство оказывается несколько сложнее, чем предполагалось вначале. Если я правильно понял, нужно не просто "тупо" суммировать сигнал от нескольких антенн, как делается в большинстве беспроводных сетевых устройств для борьбы с многолучевостью распространения, а требуется активная система из антенн, которая сканирует некоторую область пространства и автоматически выбирает сигнал антенны по максимальному уровню.
Подобное устройство можно реализовать несколькими способами в зависимости от целей и задач которые нужно решать. Вообще говоря построения этого устройства не совсем соотносится с оговоренными "Важна стоимость готового изделия или относительная простота самостоятельного изготовления", для более детального разговора требуется уточнение данных. Если вкратце навскидку, то:
Вариант 1. Антенный коммутатор, управляемый неким контроллером, с определенной периодичностью переключает на короткое время вход приемника между антеннами, т.е. сканирует уровень принимаемого сигнала с разных направлений, а затем, на основе анализа уровня сигнала принимается решение, с какой антенны уровень сигнала на выходе приемника максимальный, и приемник переключается для работы с данной антенной. Данный вариант может не устроить по причине того, что требуется периодически переключать антенны и соответственно уровень сигнала на выходе приемника будет изменяться.
Вариант 2. Часть принимаемого сигнала от каждой антенны выделить фильтром в рабочей полосе частот и подать на амплитудный логарифмический детектор с широким динамическим диапазоном. Контроллер будет постоянно оценивать уровень сигнала со всех направлений и подключать приемник к нужному направлению. Данный вариант технически сложнее (по сути требуется для каждого канала изготовить детекторный приемник для оценки уровня сигнала), также в данном варианте будут проблемы с помехоустойчивостью, так как детекторы будут срабатывать и на помеху.

Похожее устройство делали заказчику несколько месяцев назад. Устройство сделали, заказчик провел испытания и остался доволен.
Yuri Potapoff
Цитата(mio @ Sep 22 2009, 16:11) *
P.S. Для ревнителей русского языка.


Не, с таким настроем ты слона не продашь... (с)
mio
Цитата(obormot @ Sep 22 2009, 21:15) *
Устройство оказывается несколько сложнее, чем предполагалось вначале. Если я правильно понял, нужно
Необходимо сравнивать уровень сигнала с нескольких антенн и подключать приемник к той, сигнал которой имет лучшее качество.

Цитата
Подобное устройство можно реализовать несколькими способами в зависимости от целей и задач которые нужно решать.
Думаю, что проще общаться каким-либо другим путем. Если сам не смогу сделать, то готов оплатить помощь.

Цитата
Вариант 1.
.
.
Данный вариант может не устроить по причине того
Скорость переключения очень мала, порядка 1 раза в 5-30 мин.

Цитата
Похожее устройство делали заказчику несколько месяцев назад. Устройство сделали, заказчик провел испытания и остался доволен.
Ну вот видите - сама судбьа вас послала.

И спасибо за реальную помощь.

Цитата(Yuri Potapoff @ Sep 22 2009, 21:33) *
Не, с таким настроем ты слона не продашь... (с)
Нда... хамов больше чем спецов, видимо не судьба здесь что-то узнать.
Неуважаемый, я с вами не знаком, чтобы мне тыкать...
У меня даже внук это знает... biggrin.gif
A11
Цитата(obormot @ Sep 22 2009, 21:15) *
Устройство оказывается несколько сложнее, чем предполагалось вначале. Если я правильно понял, нужно не просто "тупо" суммировать сигнал от нескольких антенн, как делается в большинстве беспроводных сетевых устройств для борьбы с многолучевостью распространения, а требуется активная система из антенн, которая сканирует некоторую область пространства и автоматически выбирает сигнал антенны по максимальному уровню.

Думаю, здесь нет необходимости ни в активных системах из антенн, ни в сканировании.
Ключевой вопрос один и он здесь такой -какое количество СВЧ сигналов, обрабатываемых в реальном масштабе времени?
Если сигнал один - система становится весьма примитивной, надо просто использывать опыт разработки моноимпульсных пеленгаторов аппаратуры РТР.
Если сигналов несколько, СВЧ часть усложняется незначительно, но существенно возрастает сложность алгоритма работы системы в целом и, соответственно, аппаратной части.
Связано это с тем, что при числе сигналов , более одного, говорить об уровне сигнала на входе антенны нельзя: сигналы надо обрабатывать одновременно в разных измерительных каналах, или по очереди, что совсем не проще.
Цитата(obormot @ Sep 22 2009, 21:15) *
Вариант 1. Антенный коммутатор, управляемый неким контроллером, с определенной периодичностью переключает на короткое время вход приемника между антеннами, т.е. сканирует уровень принимаемого сигнала с разных направлений, а затем, на основе анализа уровня сигнала принимается решение, с какой антенны уровень сигнала на выходе приемника максимальный, и приемник переключается для работы с данной антенной. Данный вариант может не устроить по причине того, что требуется периодически переключать антенны и соответственно уровень сигнала на выходе приемника будет изменяться.

Вариант принципиально работоспособен только при одном сигнале на входе. Но в этом диапазоне одного сигнала уже никогда не будет.
Поэтому измерять уровень на входе антенны, например с помощью направленного ответвителя-детектора-видеоусилителя-измерителя здесь нельзя, такая схема будет мерять суммарный уровень всех сигналов, поступающих на вход, даже не нужных.
Следовательно, надо разделять сигналы , например по частоте или в общем случае заниматься разборкой спектра.
Цитата(obormot @ Sep 22 2009, 21:15) *
Вариант 2. Часть принимаемого сигнала от каждой антенны выделить фильтром в рабочей полосе частот и подать на амплитудный логарифмический детектор с широким динамическим диапазоном. Контроллер будет постоянно оценивать уровень сигнала со всех направлений и подключать приемник к нужному направлению. Данный вариант технически сложнее (по сути требуется для каждого канала изготовить детекторный приемник для оценки уровня сигнала), также в данном варианте будут проблемы с помехоустойчивостью, так как детекторы будут срабатывать и на помеху.
Похожее устройство делали заказчику несколько месяцев назад. Устройство сделали, заказчик провел испытания и остался доволен.


Не понятно, как это:"...Часть принимаемого сигнала от каждой антенны выделить фильтром в рабочей полосе частот..."?
Может не "выделить фильтром..", а использовать ответвление сигнала?
Сами детекторные приёмники с пороговым устройством не сложны, в этом диапазоне есть вексьма дешевые СВЧ микросхемы, полностью выполняющие функции этого устройства после ответвителя, включая измерение уровня.

Но общая задача при этом не решается.

Мне кажется, что общее решение задачи такое:
Вся СВЧ часть, включая антенны, используется стандартная.
Весь диапазон частот от каждой антенны переносится из диапазона СВЧ вниз, на частоты в сотни МГц.
На выходе переносчика спектра устанавливается устройство, осуществляющее селекцию по частоте и измерение уровней сигналов.На этих частотах такое устройство будет относительно простым и дешевым - имеется дешевая элементная база.
Далее коды уровней и частот поступают в вычислитель, который в результате выдает требуемую информацию.
Система конечно сложнее, чем с детекторными приёмниками, но она решает задачу в полном объёме.
technolog
Цитата(mio @ Sep 22 2009, 17:11) *
Суть вот в чем – есть несколько антенн (3-6 шт), необходимо переключать приемник на ту антенну, с которой поступает наилучший сигнал.


Осмелюсь предположить, что Вы передаёте аналоговое видео. Это так?

Мне кажется, количество приёмников должно быть равно количеству антенн, а переключать уже НЧ сигнал от соответствующего приёмника. Можно мониторить вывод RSSI приёмника, если он есть.
Если это всёже видеосигнал, можно попробовать отслеживать его качество специальной микросхемкой (у максим есть микросхема L.O.S. (что-то вроде монитора синхроимпульса)).
mio
Цитата(technolog @ Sep 22 2009, 22:45) *
Осмелюсь предположить, что Вы передаёте аналоговое видео. Это так?
Да, верно.

Цитата
Мне кажется, количество приёмников должно быть равно количеству антенн
Дорого, на мой взгляд, хотя проще.

Цитата
Если это всёже видеосигнал, можно попробовать отслеживать его качество специальной микросхемкой (у максим есть микросхема L.O.S. (что-то вроде монитора синхроимпульса)).
Будьте добры, назовите точно микросхему.
ledum
Опять-таки не всегда мощность сигнала будет являться правильным критерием - при аналоговой передаче, таки да, остальное очень усложняет принятие решения, при цифровой - скорость битовых ошибок - здесь уже RSSI ИМХО будет мало, нужен демодулятор и декодер. Вы с ответом опередили мой ответ smile.gif
Aner
как это аналоговое видео на 2,4Ггц? А модуляция где?

Антенны пассивные сегментные по 55 градусов тапа ФАР(фазовая решетка) с 5 градусным перекрытием, усиление 15-16dB, затем все антенны заведены на коммутируемый сумматор и один усилитель для компенсации потерь сумматора и последующего кабеля. По max. уровню (тот же RSSI) сигнала подключение соответствующей антены, задача контроллера.
Что это дает - увеличение дальности всязи, более устойчивый прием из-за увеличения соотношения сигнал/шум. Также дает возможность отслеживать перемещающиеся передатчики при высокой скорость передачи данных, например видео.
obormot
Если речь идет о передаче видео в аналоговом виде, то что касается варианта №1, если немного уточнить идею, я как раз имел ввиду использование сигнала RSSI в тракте ПЧ приемника для оценки уровня принимаемого сигнала. Это повысит помехоустойчивость, так как в полосу ПЧ приемника попадает уже отфильтрованный сигнал в рабочей полосе частот. В своем устройстве чтобы уйти от ложных срабатываний мы дополнительно ставили микросхему, которая выдавала сигнал о наличии видеосигнала на выходе приемника.
ledum
Да, кстати, микросхемы с LOS MAX7450/51/52 http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/4269 max7461 http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/5134 max9568 http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/5871
Если надо отслеживать только потерю синхронизации то это max7461 в 5-pin SOT23 package.
mio
Цитата(obormot @ Sep 22 2009, 23:28) *
я как раз имел ввиду использование сигнала RSSI в тракте ПЧ приемника для оценки уровня принимаемого сигнала.
Вариант отличный, но затратный - на каждую антенну по приемнику. Или есть схемы простых видеоприемников - сделать исключительно для оценки сигнала, а сам сигнал, после "оценки" его, принимать уже на качественный приемник с той антенны, которая его выдает?

Цитата(ledum @ Sep 22 2009, 23:31) *
Да, кстати, микросхемы с LOS MAX7450/51/52
Спасибо, похоже, то что надо.
petrov
ИМХО все эти переключения плохо будут работать, если по настоящему делать надо в сторону MIMO смотреть, только очень не просто это.
obormot
Цитата(mio @ Sep 23 2009, 11:34) *
Вариант отличный, но затратный - на каждую антенну по приемнику. Или есть схемы простых видеоприемников - сделать исключительно для оценки сигнала, а сам сигнал, после "оценки" его, принимать уже на качественный приемник с той антенны, которая его выдает?


Я не предлагал повешать на каждую антенну по приемнику, а как раз пытался от этого варианта уйти, понятное дело, что он слишком затратный. Еще раз уточню:
Вар.1 Все шесть антенн подключаются к антенному переключателю, который имеет шесть входов и один выход, выход само собой на приемник. Антенным переключателем управляет контроллер, который периодически (например раз в 5 мин) и на короткое время (достаточное для оценки уровня принимаемого сигнала) переключает поочередно все шесть антенн на вход приемника, и делает анализ уровня принимаемого сигнала во всех шести каналах. После сканирования антенн выбирается канал с максимальным уровнем сигнала. Здесь имеется одна загвоздка - для того чтобы оценивать уровень принимаемого сигнала нужно добыть сигнал RSSI в тракте ПЧ самого приемника. В нашем устройстве приемник был собственной разработки, поэтому трудностей с этим не возникло. У Вас, я так предполагаю, приемник покупной, поэтому, возможно, несколько все усложнится. Дополнительно, для того чтобы исключить срабатывание устройства на возможную помеху, можно делать анализ сигнала Lost of Sync, то есть считать достоверным измеренный уровень сигнала в канале только при наличии видеосигнала на выходе приемника (наличие сигнала Lost of sync). Для того чтобы на картинке был не заметен момент переключения антенн можно привязаться к кадровому гасящему синхроимпульсу.
Вар.2 На каждую антенну навешать по детектору, и делать параллельную одновременную оценку уровня сигнала во всех шести каналах, и на основе его анализа контроллер будет подключать приемник через антенный переключатель к антенне с максимальным уровнем сигнала. Каждый канал будет состять из - антенна - мшу - фильтр на рабочий диапазон частот (2400-2483) - делитель на два - одно плечо на антенный коммутатор, другое плечо на микросхему логарифмического детектора, которая на выходе дает в общем то тот же RSSI как и в первом варианте, только хуже отфильтрованный, так как отсутствует преобразование частоты и фильтрация на ПЧ.

Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки, но это то, что можно предложить для того чтобы устройство было не сложным и не дорогим.

P.S. Можно еще на передатчик видеосигнала GPS привесить, но тогда вместе с картинкой потребуется еще передавать его координаты smile.gif
mio
А как вам использование вот такого варианта: AWM634RX — 2.4GHz аудио/видео RF-приёмник
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

AWM634RX – уникальный экономичный модуль FM-приёмника аналоговых стереофонических аудио сигналов и видео стандартного качества (NTSC и PAL) в частотном ISM-диапазоне 2.4GHz. Благодаря внутреннему PLL-синтезатору можно выбрать частоту приёма из четырёх фиксированных значений. Модуль представляет из себя законченное изделие в удобном для встраивания планарном корпусе и способен уверенно принимать RF-сигнал от передатчика AWM630TX на расстоянии до 100 метров.

Подробнее: Нажмите для просмотра прикрепленного файла
* безлицензионный ISM-диапазон 2.4GHz (2400MHz…2483MHz)
* напряжение питания: 5V (±2%)
* ток потребления: 140mA…180mA
* уровень входного RF-сигнала: −85dBm…-10dBm

* частотные каналы:
Ch1 – 2414MHz
Ch2 – 2432MHz
Ch3 – 2450MHz
Ch4 – 2468MHz
* импеданс антенного входа: 50Ω

Видео
* уровень видео выхода: 1VP-P (±0.2V)
* отношение S/N: не хуже 40dB (100kHz, 1VP-P синус)
* неравномерность в полосе частот: не более ±5dB (50Hz…5.5MHz)
* совместимость с форматами видео NTSC и PAL

Аудио
* уровень аудио выхода: 3VP-P (±0.3V, в полосе 50Hz…15kHz)
* выходной частотный диапазон: 50Hz…20kHz
* полоса пропускания: 50Hz…15kHz (-3dB)
* отношение S/N: не хуже 50dB ±3dB (50Hz…15kHz)

Модули передатчика AWM634RX производятся в корпусе для планарного монтажа (40.64x30.48x6.2mm) с рабочим температурным диапазоном −10°C…+60°C.
obormot
Приемник как приемник с обычными параметрами, у китайцев подобных вещей навалом. Достоинство в том что впихнули в малый размер.
mio
Ну... а цена - можно за бугром найти за 15-16 уе против 80-100 у нас...
Или можно поискать (если есть такие) относительно дешевые китайские приемники, чтобы поставить на каждую антенну и сигнал уже с них анализировать.

В связи с чем вопрос - за сколько можно найти необходимые дешевые приемники из поднебесной?
technolog
Этот приёмник продаётся в терре за 1445 рублей (розница). Пользовался им, плохого ничего сказать не могу, работает удовлетворительно.
mio
Подскажите, а до точки "забора" сигнала RSSI возможно добраться?
Конструктив приемника это позволяет сделать?
obormot
Добраться до элементов не сложно - крышка в модуле похоже съемная. Но не факт что RSSI в нем вообще есть. Для этого нужно определить тип применяемых в модуле микросхем, затем попытаться найти на них даташиты. Если все же повезет и возможность вывода сигнала RSSI в используемой микросхеме есть, скорее всего потребуется довесить снаружи еще несколько элементов. Нужно также иметь ввиду что сигнал RSSI может быть не очень хорошо реализован в микросхеме - например узкий динамический диапазон или нелинейность характеристики.
mio
Наверное без закупки и препарирования не выяснить этого...

Или может кто из коллег подскажет по интересующему вопросу, может кто разбирал/смотрел этот приемник?
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.