Технологическая автоматизация

Методы цифровых технологий

Обоснование выбора двух вариантов исполнения устройства

В нашем устройстве планируется использовать частотный диапазон f=430-436МГц, с двумя вариантами антенны: печатной выполненной на печатной плате и штыревой подключаемой к гнезду.

Оба варианта исполнения устройства заслуживают своей области назначения, рассмотрим оба варианта подробнее.

Печатная антенна имеет диаграмму направленности в виде восьмерки с горизонтальной поляризацией и актуальна в приложениях где не требуется сверхдальней связи между устройствами до 10-40метров вне области покрытия лепестком и до 50-100метров в зоне покрытия. Также данный вариант был рассмотрен в связи с невозможностью установки внешней антенны, по причине ее ненадобности, или труднодоступности кабельной инфраструктуры здания. Из-за компактных размеров печатной платы не более 100мм в длину и 60мм в ширину, электроника встраивается в компактный корпус, с возможностью установки на стене или потолке помещения. Настенный и потолочный варианты берутся во внимание, так как само устройство не имеет механических органов управления, даже питание для подзарядки устройства подается от внешнего источника, что дает свободу для установки самого устройства, вплоть до установки в непосредственной близости от крыши контролируемого объекта, будь то неподвижный объект (здание) или подвижный объект (автомобиль, игрушечный самолет).

Вариант исполнения с разъемом для подключения внешней антенны применяется в том случае когда требуется либо дальность связи либо круговая диаграмма направленности с вертикальной поляризацией, дающей равномерную круговую зону покрытия устройствами. Еще одним критерием возможности применения внешней антенны является то что она более широкополосна, чем печатный вариант который имеет ширину в 0.2-1МГц.

Из-за гибких вариантов согласования самой антенны с питающим фидером, внешний вариант перекрывает практически на весь диапазон от 410 до 450МГц. Поэтому данный вариант должен рассматриваться двумя выполняемыми функциями.

Первое - ретрансляция с установкой двух антенн типа «волновой канал» с количеством директорных секций от 4-х до 8 для создания узкого угла диаграммы направленности в двух направлениях на ретранслируемые точки.

Второе - большая площадь покрытия сети и соответственно возможность подключения усилителя мощности к разъему для более дальнего кругового охвата территории.

Третье - штыревые круговые антенны вполне могут применяться в устройствах выполняющих функцию маршрутизаторов/координаторов в сети, так как обычно достаточно установить такой блок автономно на мачту высотой 10-30 метров, для увеличения расстояния прямой видимости, без использования дополнительных усилителей.

Расчет печатной антенны для центральной частоты 433МГц

За основу расчета была взята частота 433МГц и значение КСВ антенны в заданной узкой полосе не хуже 1.2-4

Расчет длины вибратора в соотношении 1/8 к длине волны на частоте 433МГц:

λ=691мм

мм длинна вибратора

Эквивалентная схема составлена в современной САПР Microwave Office 2007 специально предоставленной для расчетов дипломного проекта.

Исходные данные для расчета (оптимизации):

· ширина питающей линии 0.25мм

· длинна 4-10мм

· ширина излучателя 1мм

· длинна излучателя 86мм

· ширина заземленного шлейфа 1мм

· длинна заземленного шлейфа 4-86мм

· материал подложки стеклотекстолит Er=5.5

· толщина подложки 1.2мм Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме:

4-канальный логический анализатор на PIC микроконтроллере Микроконтроллер - компьютер на одной микросхеме. Предназначен для управления различными электронными устройствами и осуществления взаимодействия между ними в соответствии ...

Многофункциональное приемопередающее устройство диапазона 433 МГц В настоящее время многие зарубежные и отечественные производители микросхем имеют в своей линейке продуктов однокристальные ресиверы или приемопередатчики с возможностью работы как с одн ...

Характеристики воздушной зоны Богучанского центра органов внутренних дел Гражданская авиация в России выполняет особую роль, являясь, с одной стороны, типичной подотраслью, реализующая транспортные услуги населению и иной клиентуре, а с другой стороны, осущес ...