طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

[mojtabavahdat]

باسلام خدمت دوستان و مدیر انجمن آقای راهنما
این ماژول NRF24L01+ خیلی عالی یو امکاناتش خیلی خوب
فقط یک مشکلی داره که بردش(30 متر بدون مانع که اگر مانع هم باشه (یک دوتا دیوار معمولی) خیلی کم میش)
البته میشه از اون مدل تقویت شدش استفاده کرد ولی بردش(سایز بردش) بزرگتر و تو قاب به زور جا میشه آنتنشم جای خود داره.
من تصمیم گرفتم یک مدار تقویت کننده فرکانس بالا واسش طراحی کنم تا بتونم تو پی سی بیش بذارم و آنتنش رو هم تا جایی که ممکنه کوچیک کنم
تحقیق کردم در مورد تقویت کننده های ترانزیستوری و فرکانس بالا ،بیشتر بیس مشترک یا گین مشترک - کدومش بهتر؟
ممنون میشم کمک کنید تا یک مدار براش طراحی کنیم
یک مدارم براش پیدا کردم
http://www.khazarac.ir/main/colleges...0Amp.%20HF.pdf
صفحه 3
یک سوالم داشتم :
1- میشه یک ماژول رو از نوع تقویت شده (همونی که 31ت) و یک ماژول معمولی بدون آنتن استفاده کرد
2- بعد بوردش تغییر میکنه اصلا ؟ چقدر؟
ممنون

[mosizaza]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

سلام

من یه عکس از این ماژول به هماره مدار داخلیش میزارم که در فرکانس معروف 2.4GHz کار میکنه

و مدار این ماژول

ماژول به همراه آنتن

که در سایت زیر معرفی شده به همراه مشخصاتش

http://www.nordicsemi.com/eng/Produc...z-RF/nRF24L01P

اطلاعات کامل این ماژول به همراه کد مربوط به چیپ

http://www.elecfreaks.com/wiki/index...sy_radio_A7125

فایل pdf زیر کامل این ماژول رو توضیح داده

http://www.karlssonrobotics.com/data...ation_v1_0.pdf

ببین اگه بخوای یه تقویت کننده در این فرکانس به این ماژول اضافه بکنی ، باید به تطبیق امپدانس و مدار تطبیق امپدانس توجه بکنی ، به این صورت که وقتی فرکانس بالا میره ، امپدانس ورودی و خروجی هر المان باید محاسبه باشه ، یعنی نمیشه هر طبقه رو بدون در نظر گرفتن امپدانس ورودی و خروجیش به هم وصل کرد ، چون این بازتابش امواج به هنگام عبور از هر طبقه به طبقه ی بعدی باید مد نظر باشد ، طراحی و تطبیق امپدانس طبقات مختلف نیازمند دانش علمی در ارتباط به میدان و امواج ، الکترونیک 3 ، مدارهای مخابراتی فرکانس بالا (اکتیو و پسیو) و همچنین مایکروویو میباشد ،

من به شما پیشنهاد میکنم که دنبال تقویت کننده های کم نویز یا همون LNA در فرکانس کاری 2.4GHz باشید که به صورت MMIC هست ، فکر کنم بتونید از این فروشگاه سفارش خرید خارج بدید ، داخل Minicircuits و یا Analog Device سرچ بکنید ، به احتما زیاد هست ، پارت نامبرش رو بردارید و یه روز برید به این فروشگاهای خیابون جمهوری بدید

[mosizaza]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

سلام دوباره ،

این ماژول طرح جدیدی رو به همراه یک PA (همون تقویت کننده ی توان جهت افزایش برد تشعشی) و یک LNA (تقویت کننده ی با نویز پذیری کم)در فرکانس 2.4GHz بیرون داده که دیگه لازم نیست مداری رو طراحی و یا اضافه بکنی ، میتونی از طرح زیر استفاده بکنی و یا خودش رو از این سایت های خارجی خریداری بکنی

برد خیلی جالبیه ، حسسایش خیلی بالاست در رنج 2M ، به 90dBm- حساسیت داره ،

http://www.elecfreaks.com/wiki/index...ith_PA_and_LNA

عکس ساخته شدش

اینم یه عکس از یه شرکت دیگه که این ماژول رو با PA ساخته و وارد بازار کرده

فکر کنم بتونی از سایت eBay زیر مدلی با مشخصاتی که میخوای رو خرید اینترنتی بکنی ، لینک زیر رو یه نگاه بهش بنداز

http://www.ebay.com/bhp/nrf24l01-pa-lna

[mojtabavahdat]

پاسخ : پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

سلام دوباره ،

این ماژول طرح جدیدی رو به همراه یک PA (همون تقویت کننده ی توان جهت افزایش برد تشعشی) در فرکانس 2.4GHz بیرون داده که دیگه لازم نیست مداری رو طراحی و یا اضافه بکنی ، میتونی از طرح زیر استفاده بکنی و یا خودش رو از این سایت های خارجی خریداری بکنی

برد خیلی جالبیه ، حسسایش خیلی بالاست در رنج 2M ، به 90dBm- حساسیت داره ،

http://www.elecfreaks.com/wiki/index...ith_PA_and_LNA

عکس ساخته شدش

سلام
مشکل من یکی اندازه است و یکی عبور امواج از دیوار بتنی (دیوار و سقف های تو ساختمان)
این عکس خیلی باحال بردش، فقط یک توضیحی در مورد خود ای سی تقویت کنندش (گیر میاد، خودمون میتونیم PCBشو بزنیم)
و بردش چقدر میشه (با مانع) بدی ممنون میشم
رو برنامش NRF مشکلی نیست و راه اندازی شده و تا 30 مترم(شایدم بیشتر)جواب میده ولی آنتن به آنتن
یک مانع که میاد بینشون دیگه دیتا بگیر نگیر داره
ممنون :nerd:

[mojtabavahdat]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

راستی مهندس من اگر به این سایت eBay سفارش بدم گمرک اونو به ما میده
منظورم اینه که مجوزی چیزی نمیخاد ؟

[mojtabavahdat]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

سلام دوباره
شماره ای سی PA , LNA پیدا کردم RFaxis RFX2401C
مدارش خیلی ساده ست این دیتا شیت
http://www.rfmw.com/data/RFaxis_Nord...1_App_Note.pdf

ظاهرا که ساده ست ولی چنتا سوال پیش میاد که این مدارو اگر خودمون بخوایم طراحی کنیم ( منظورمPCB) باید چه نکاتی رو رعایت کنیم ؟
اصلا مهم هست که چطور طراحی بشه؟
ممنون

[mosizaza]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

سلام دوباره
شماره ای سی PA , LNA پیدا کردم RFaxis RFX2401C
مدارش خیلی ساده ست این دیتا شیت
http://www.rfmw.com/data/RFaxis_Nord...1_App_Note.pdf

ظاهرا که ساده ست ولی چنتا سوال پیش میاد که این مدارو اگر خودمون بخوایم طراحی کنیم ( منظورمPCB) باید چه نکاتی رو رعایت کنیم ؟
اصلا مهم هست که چطور طراحی بشه؟
ممنون

سوالاتتون رو مطرح بکنید ، بله در طراحی PCB مدارهای فرکانس بالا نکات و ریزه کاریهای زیادی هست ، مخصوصا تو ترک کشیدن ، به این صورت که خطوط ترک ها در فرکانس بالا از خود میدان های الکتریکی و مغناطیسی ساطع میکنند که تشکیل میدان های الکترومغناطیسی میدن ، در این حالت بحث EMI و یا تداخل میدان های الکترومغناطیسی پیش میاد ، بنابراین

فاصله ی بین ترک های مایکرواسترپی باید حتما رعایت بشه

علاوه بر این زمین کردن نقاط متعدد PCB مدارهای فرکانس بالا به منظور کاهش نویز و EMI و همچنین جلوگیری از ناپایدار شدن مدار استفاده میشه و به اصلاح RF کارها ، میگن PCB رو با Via زمین بدوز

انتخاب قطعات با کیفیت بالا

زاویه و خمش ترک ها همه در فرکانس بالا باید رعایت بشه ، به این دلیل که در فرکانس بالا بحث تطبیق امپدانس ، کوپلاژ بین رزوناتورهای یک مدار ، بازتابش امواج و پارامترهای ضریب انعکاس (گاما) پیش میاد و همه دست به دست هم میده و مدارتون از از حالت طبیعی خارج میکنه و امکان داره این کوپلاژ بین مدارهای تانک در فرکانس بالا هارمونیک های ناخواسته رو در پاسخ فرکانس مدار ایجاد کنه و باعث ناپایداری و عملکرد نادرست مدار میشه

به دلیل محدود بودن ضریب کیفیت قطعاتی همچون سلف و خارن ، پیاده سازی مدارهای در فرکانس بالا رو به مشکل مواجهه میکنه که طراحان RF و مدارهای اکتیو و پسیو به سمت یه جایگزینی بوده اند که اون جایگزین میتونه رزناتورهای مایکرواستریپی و همچنین فیلتراها و چیپ های MMIC در طرح اصلی مدارشون بوده است

دوست عزیز ، جناب آقای "پژوهان" در مورد نحوه ی کشیدن PCB مدارهای فرکانس بالا به طور مفصل تحت عنوان یک الی دو تاپیک در همین انجمن صحبت کرده از اون تاپیک ها به عنوان راهنما در طراحی PCB مدارهای فرکانس بالا استفاده کن ، البته مراجع انگلیسی هم در اینترنت موجود هست

[mosizaza]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

راستی مهندس من اگر به این سایت eBay سفارش بدم گمرک اونو به ما میده
منظورم اینه که مجوزی چیزی نمیخاد ؟

لازم نیست خودت بخری ، Part Unmber و مشخصات کامل ماژول رو ببر پاساژ امجد و از اونا بخواه که برای شما خریر خارجی بکنند ، ولی حواست به قیمتش باشه که یه وقت سرت کلاه نزارند.

[mosizaza]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

سلام
مشکل من یکی اندازه است و یکی عبور امواج از دیوار بتنی (دیوار و سقف های تو ساختمان)
این عکس خیلی باحال بردش، فقط یک توضیحی در مورد خود ای سی تقویت کنندش (گیر میاد، خودمون میتونیم PCBشو بزنیم)
و بردش چقدر میشه (با مانع) بدی ممنون میشم
رو برنامش NRF مشکلی نیست و راه اندازی شده و تا 30 مترم(شایدم بیشتر)جواب میده ولی آنتن به آنتن
یک مانع که میاد بینشون دیگه دیتا بگیر نگیر داره
ممنون :nerd:

اندازه ی این برد فکر نکنم از کف دست یه انسان هم بزرگتر باشه ، در مورد عبور امواج هم دیگه با توجه به این قطعاتی که در این برد براساس تکنولوژی MMIC , حساسیتش همین خاهد بود ، در مرود اون آی سی هم و عکس زوم کن بیبن میتونی Part Number رو بخونی و یا اینکه توی این لسنک هایی که گذاشتم یه جستجو بکن ، اگه نبود داخل Analog Device دنبال یه Power Amp در فرکانس 2.4GHz باش

به بردی که داخل خود دیتاشیتش نوشته اعتماد کن ، حالا اگه مانعی سر راهش قرار بگیره بازم بستگی به نوع و ضخامت اون مانع داره

آنتن های هایی که در یک جهت و زاویه خاص تشعشع میکنند (آنتن های که دیگه همه جهته نیستند - آنتن های جهت دار) میتونه باعث افزایش برد تشعشعی امواج بردت بشه مثل آنتن های آرایه ای ، آنتن های هورن و

[mojtabavahdat]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

سلام
ممنون از پاسخ هاتون
من در مورد PCBیش فکر نکنم اینقدر حساس باشه اخه تو همون عکسی که انداختین PCB خیلی حرفه ای نیست (اینجوری نیست؟!)

اون PDF رو دیدین؟ اونم خیلی جالب بود واسم یعنی همه چیز تو ای سی ،مدار جانبی هم نداره (تقریبا)

اسم ای سی شم تو PDF نوشته بود RFX2401C
امارشو از جوان گرفتم 8 یوان
اگر خازن و سلفاشم گیر بیاد عالی

در مورد PCB اگر نکته ای هست بگین (دوختنش و خوب اومدی)
در ضمن من هنوز نتونستم از دوتا دیوار زپرتی ردش کنم همش قطع و وصل میشه
یک سوالم داشتم هنوز واسه من سوال که چرا تو فرکانس بالا عبور از موانع مشکل میشه
و باید چکار کرد؟ (مثلا دامنه رو تقویت میکنن یا فرکانس تغیر میدن ؟ یا ...؟)

[mosizaza]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

من در مورد PCBیش فکر نکنم اینقدر حساس باشه اخه تو همون عکسی که انداختین PCB خیلی حرفه ای نیست (اینجوری نیست؟!)
اون PDF رو دیدین؟ اونم خیلی جالب بود واسم یعنی همه چیز تو ای سی ،مدار جانبی هم نداره (تقریبا)
اسم ای سی شم تو PDF نوشته بود RFX2401C
امارشو از جوان گرفتم 8 یوان
اگر خازن و سلفاشم گیر بیاد عالی
در مورد PCB اگر نکته ای هست بگین (دوختنش و خوب اومدی)
در ضمن من هنوز نتونستم از دوتا دیوار زپرتی ردش کنم همش قطع و وصل میشه
یک سوالم داشتم هنوز واسه من سوال که چرا تو فرکانس بالا عبور از موانع مشکل میشه
و باید چکار کرد؟ (مثلا دامنه رو تقویت میکنن یا فرکانس تغیر میدن ؟ یا ...؟)

سلام همین ماژول تو فروشگاه انجمن به فروش گذاشته شده ، نه زیاد حرفه ای نیست ، ببین اگه بتونی حضوری بری تو یکی از این شرکت های RF کار سر بزنی ، و بتونی زمانی که داره PCB مدارهای فرکانس بالا رو بزنه بشینی فکر کنم بتونه بهت کمک کنه مثلا سازگان ارتباط ، شرکت رستافن ، شرکت میکرو موج ، فناموج ، میکرو موج ، ضعیم و ....

راستی بعضی اوقات اینقدر ترک ها زیاد میشه که دیگه برد زو چند لایه میزنن ، یعنی تو حالت عادی اگه بشه 2 لایه زد ولی یه سری مدار های هست که مدارهای لاجیک و RF و مایکرواستریپی در کنار هم هستند و چون به دلیل بالا بودن فرکانس امکان داره این ترک ها با هم کوپل بشند و با هم یک رزنانس ناخواسته ایجاد کنند ، ترک ها رو در لایه بیشتر میزنند و امکان داره یه برد تا 8 لایه داشته باشه (در بردهای فرکانس بالا قرادادن یک شیلد بر روی برد بسیار الزامی میباشد)

آره حتما کنار ترک های مایکرواستریپی رو بدوز الان یه عکس از یه یکی از بردهای دستگاه فرستنده و گیرنده آلمانی میزام ببین که چجوری برد رو دوخته ، از PCB این برد الگو بگیر

ببین معمولا به این صورت هست که وقتی فرکانس یه موج بالا میره ، تلفات اون موج به هنگام انتشار در فضای آزاد بالا میره و حالا اگه بخواهیم قدرت نفوذ اون موج رو به هنگام برخورد به موانع سخت بالا ببریم (با افزایش بهره و یا گین آنتن متصل یه این فرستنده) باید توان این موج رو تقویت کرد و یا اینکه حساسیت گیرندگی اون گیرنده این موج رو میخواد دریافت کنه رو خیلی بالا برد

در مخابرات انتشار امواج یه اصلاح هست به اسم "قدرت ارسال امواج" و یا بهش ERP هم میگن که از توان خروجی فرستنده در بهره یا گین آنتن وشی شده به اون فرستنده تقسیم بر تلفات ناشی از اتاصلات و خط انتقال ... یعنی این رو میخوام بهت بگم که عوامل مختلفی در تضعیف موج ارسالی موجود داره

در هر صورت افزایش توان در این برد محدویت داره و افزایش توان با توجه به قطعات موج تا یه حدی وجود داره ، میشه رو خود آنتن هم مانور داد.

[mosizaza]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

سلام لینک های زیر جناب آقایان مهندس Rebus ، مهندس علی ایمانی فر و جناب مهندس محمد صادق رستمی در ارتباط با این ماژول صحبت کرده اند :

http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=83754

http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=78587

http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=76018

http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=82194

[mojtabavahdat]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

سلام لینک های زیر جناب آقایان مهندس Rebus ، مهندس علی ایمانی فر و جناب مهندس محمد صادق رستمی در ارتباط با این ماژول صحبت کرده اند :

http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=83754

http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=78587

http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=76018

http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=82194

سلام
ممنون مهندس
راستش من اینارو تقریبا زیرو رو کرده بودم (غیر یکیش)
من خودم میخواستم یک تقویت کنده خوب (گینر درست کنم )
در مورد یک آیسی هم تحقیق کردم RFX2401C ای سی خوبی ولی تو بازر ایران نیست قیمتش 8 یوان (یوان=480ت)
از راهنمای هاتون ممنون خیلی مفید بود
در مورد اضافه کردن آنتن به این ماژول میشه یک آنتن 50اهم بهش اضافه کرد بدون مدار خارجی؟
آنتن رو برد رو جدا کرد و یک آنتن 50اهم گین دار گذاشت؟؟ میشه ؟؟!!

http://eshop.eca.ir/%D9%85%D8%A7%DA%98%D9%88%D9%84-%D9%87%D8%A7%DB%8C-ism-band/1567-%D9%85%D8%A7%DA%98%D9%88%D9%84-Wireless-NRF24L01.html

[mosizaza]

پاسخ : پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

سلام
ممنون مهندس
راستش من اینارو تقریبا زیرو رو کرده بودم (غیر یکیش)
من خدوم میخواستم یک تقویت کنده خوب (گینر درست کنم )
در مورد یک ایسیم تحقیق کردم RFX2401C ای سی خوبی ولی تو بازر ایران نیست قیمتش 8 یوان (یوان=480ت)
از راهنمای هاتون ممنون خیلی مفید بود
در مورد اضافه کردن آنتن به این

http://eshop.eca.ir/%D9%85%D8%A7%DA%98%D9%88%D9%84-%D9%87%D8%A7%DB%8C-ism-band/1567-%D9%85%D8%A7%DA%98%D9%88%D9%84-Wireless-NRF24L01.html

http://eshop.eca.ir/2145-large_default/%D8%A2%D9%86%D8%AA%D9%86-gsm-%D8%A8%D9%84%D9%86%D8%AF-8-%D8%B3%D8%A7%D9%86%D8%AA%DB%8C-%D8%B3%D9%81%DB%8C%D8%AF.jpg

ماژول میشه یک آنتن 50اهم بهش اضافه کرد بدون مدار خارجی؟
آنتن رو برد رو جدا کرد و یک آنتن 50اهم گین دار گذاشت؟؟ میشه ؟؟!!

بله میشه ، هر آنتی میخوای بزاری باید به امپدانس ورودی آنتنی که میخوای استفاده کنی توجه کنی که با 50 اهم در غیر این صورت ، یک عدم تطبیق امپدانس بین خروجی ماژول و ورودی آنتن اتفاق خواهد افتاد ، این آنتن های سیمی هستند که طول این آنتن ها یک ضریبی از طول موج امواج الکترومغناطیسی موجود در ماژول (با فرکانس 2.4GHz) یعنی lamda/2 ، lamada/4

منظورت از مدار خارجی چی هست؟

آنتن های که شبیه آنتن های سیمی هستند میتونم آنتن حلزونی (Spiral Antenna) رو مثال بزنم که در یک راستای و زاویه ی خاص گین بالایی رو دارا هست شکل زیر

این عکس از نرم افزار شبیه سازی Comsol است

و یا میشه از آنتن Helical Antenna استفاده کرد ، عکسش رو براتون میزرام

[akbar8]

پاسخ : طراحی آنتن و مدار تقویت کننده جهت افزایش برد فرستنده NRF24L0+

سلام میشه پرتو تششع و گین این مدل آنتن ها روو هم بزارین ؟؟
خودمووون باید بسازیم یا تویه بازار هم پیدا مییشه؟؟