Подписка на новости

Опрос

Нужно ли ввести комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

2007 №3

Приемопередающие радиомодули итальянской компании Aurel

Дудкин Денис

Шатунов Максим


В связи с общемировой тенденцией «мобилизации» электронных устройств в последнее время в области беспроводных коммуникаций стали популярны функционально завершенные модули, позволяющие сравнительно легко организовывать передачу цифровых и аналоговых сигналов по радиоканалу. В этой статье мы рассмотрим продукцию для беспроводной связи итальянской компании AurelWireless.

Популярность модульных конструкций объясняется довольно просто — так как модуль является практически готовым и отлаженным приемопередающим устройством, его применение снимает с разработчиков трудоемкие задачи самостоятельной разработки, настройки и отладки радиотракта и цепей сопряжения с внешними устройствами. Поточно-конвейерный метод производства модулей обеспечивает очень хорошую повторяемость характеристик и хорошее качество самого модуля. Применение современных электронных компонентов обеспечивает минимальные габариты и высокую надежность. Благодаря применению современной элементной базы обеспечивается компактность и надежность модулей, и, соответственно, самые широкие возможности для их применения.

Компания Aurel (www.aurelwireless.com) была основана в Италии в 1970 году. Главным направлением ее деятельности является производство толстопленочных микросхем. Отдельным направлением является производство гибридных толстопленочных сборок радиочастотных модулей малого радиуса действия (10–500 метров), в котором Aurel является одним из ведущих мировых производителей. Модули, поставляемые в Россию, предназначены для работы на нелицензируемых частотах 433,92 и 868,3 МГц, а также 2,4 ГГц. Помимо собственной широкой линии продуктов, компания осуществляет выпуск модулей под заказ. На производстве Aurel, сертифицированном по международному стандарту качества ISO 9001, занято более ста квалифицированных рабочих. Сборка модулей производится на автоматизированных линиях, и продукция проходит 100-про центное тестирование. Технологические достижения компании в об ласти толстопленочных гибридных сборок позволяют предлагать интересные высококачественные продукты по ценам более привлекательным, чем у ее прямых конкурентов.

Принципиально модули, производимые компанией Aurel можно разделить на следующие группы:

  • Радиоприемники (сверхрегенеративные и супергетеродинные) — законченные высокочастотные узлы.
  • Радиопередатчики (с амплитудной и частотной модуляцией). Ряд моделей передатчиков имеет корпусное исполнение — в виде брелока. В брелоке имеется гнездо для литиевого элемента питания, а также от 1 до 12 кнопок для подачи сигналов управления. Некоторые модели передатчиков имеют встроенную антенну.
  • Приемопередатчики (трансиверы) — это полудуплексные модули для двунаправленной передачи цифровых данных со скоростью до 100 кбит/с и малым временем переключения с приема на передачу (менее 100 мс).
  • Радиомодемы — специализированные приемопередатчики, в состав которых входит стандартный последовательный порт RS-232, RS-485. С помощью этого порта к радиомодемам можно напрямую подключать сложные устройства, такие как компьютеры, промышленные модули управления и т. п. с целью организации беспроводных каналов связи. Большинство предлагаемых радиомодемов имеют в свом составе встроенную антенну.
  • Декодеры предназначены для декодирования управляющих последовательностей (команд), принятых по каналу связи (например, радиоканалу), и выдачи управляющих сигналов на исполнительное устройство.
  • Модули для специализированных применений. К ним относятся:
    • Специализированные радиоприемник и радио передатчик для приема и передачи звука (например, речи).
    • Блок дистанционного радиоуправления — в одном модуле радиоприемник, декодер, модуль исполнительных реле.
    • Ультразвуковой приемопередатчик — для детекторов движения.
    • Видеомодулятор — устройство для преобразования НЧ видео- и аудиосигналов в ВЧ сигнал, который может принимать телевизор.
    • Антенный коммутатор для коммутации ВЧ цепей приемника и передатчика при работе на 1 антенну.
    • Инфракрасный датчик движения с сигнализацией по радиоканалу.
    • Специализированный приемник-передатчик аудио- и видеосигналов (в разработке).

Рассмотрим некоторые из этих групп более подробно.

Радиоприемники

Это модули, предназначенные для приема цифровых сигналов. Чувствительность сверхрегенеративных модулей (рис. 1) колеблется в диапазоне от –94 до –106 дБм при полосе пропускания ВЧ тракта от 0,6 до 4 МГц. Необходимо отметить наличие моделей с низким потребляемым током (0,07 мА) и рабочим напряжением (3,3 В). Время включения (табл. 1) — время от подачи питания до выхода модуля на рабочие параметры.

Внешний вид радиоприемника
Таблица 1. Основные параметры радиоприемников
Основные параметры радиоприемников

Лучшими характеристиками по чувствительности и полосе пропускания ВЧ тракта отличаются супергетеродинные радиоприемники (табл. 2).

Таблица 2. Основные характеристики супергетеродинных радиоприемников
Основные характеристики супергетеродинных радиоприемников

Радиопередатчики

Эти модули (рис. 2) предназначены для формирования радиосигнала из поступающей на вход модуляции цифровых импульсов. Выходная мощность передатчиков находится в пределах от 0,8 до 31,5 мВт при напряжении питания от 2,5 до 5,5 В (табл. 3). Диапазон рабочих температур: –20 … +80 °С (есть возможность заказа модулей с диапазоном рабочих температур от –40 °С). Тип модуляции — АМ/ЧМ.

Внешний вид радиопередатчика
Таблица 3. Основные характеристики радиопередатчиков
Основные характеристики радиопередатчиков

Передатчики-брелоки

Передатчики-брелоки (рис. 3—5) являются полноценными устройствами дистанционного управления. В состав передатчика-брелока входят: пылевлагозащищенный корпус, клавиатура (от 1 до 12 кнопок), отсек для источника питания (встроен в корпус), печатная плата радиопередатчика и кодера (для кодирования сигналов от кнопок в управляющие последовательности — команды). Для программирования идентификационного кода на печатной плате передатчика смонтирован DIP-переключатель (кроме моделей, у которых в качестве кодера выступают микросхемы HCS300, HCS301 — для приема и декодирования команд с этих передатчиков-брелоков используются два специализированных модуля: RX-4MHCS — сверхрегенеративный радиоприемник со встроенным декодером HCS и блок дистанционного радиоуправления HCSDEC 4). Для декодирования команд используются модули-декодеры, которые преобразуют принятую микросборкой-радиоприемником команду в управляющее воздействие на исполнительный элемент.

Устройство передатчика TX-1C-5026
Плата брелока
Блок-схема передатчика-брелока

В качестве примера рассмотрим устройство передатчика-брелока TX-1C-5026 (табл. 4). В качестве кодера используется микросхема MC145026. Идентификационный код формируют 8 трехпозиционных переключателей. При нажатии на кнопку включается передатчик и в эфир последовательно передается сформированная кодером посылка из сигналов 8 переключателей и сигнала с кнопки. В качестве подтверждения посылки команды передатчиком зажигается светодиод. Используемая частота в 433,92 МГц позволяет обойтись без внешней антенны — используются проводники на печатной плате. С помощью подстроечного конденсатора можно в небольших пределах подстроить антенный контур передатчика.

Таблица 4. Основные параметры брелоков
Основные параметры брелоков

Брелоки серии TX-хC-5026 позволяют передавать 1, 2 или 4 управляющих команды.

Декодеры

Декодеры предназначены для декодирования управляющей цифровой последовательности (команды), принятой радиоприемником, в управляющее воздействие (например, сигнал на электромагнитное реле).

Рассмотрим принцип работы декодера на примере модуля D2MB (рис. 6, табл. 5). Декодер обрабатывает за 1 раз только 1 команду. Принятая от радиоприемника команда по входу (вывод 9) сравнивается с идентификационным кодом, зашифрованным трехпозиционными переключателями на входах адресации декодера (выводы 1–8). В случае совпадения (DD4 и DD5) срабатывает один из ключей первого (VT2) или второго (VT1) каналов, и на выходе 12 или 13 появится сигнал низкого уровня. В случае повторного приема правильной команды переключится один из ключей VT1 или VT2 и одна из защелок DD6 или DD7, после чего сигнал низкого уровня будет присутствовать на выводах 17 или 18 (сработают ключи VT3 или VT4). Для создания задержки срабатывания ключей VT1 и VT2 к выводу 10 может быть подключена цепочка из параллельно включенных резистора и конденсатора. Элементы DD1, DD2, DD3 выполняют роль буферных усилителей. При отсутствии правильной команды ключи VT1 и VT2 не сработают, а VT3 и VT4 сохранят свое предыдущее состояние.

Блок-схема декодера D2MB
Таблица 5. Основные параметры декодеров
Основные параметры декодеров

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Беспроводные технологии PDF


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке