SI446x Baudrate и дальность связи.

[Serg1987]

Всем опять здравствуйте.
Работаю с модулями Si4463, а конкретно со сборкой от китайцев E10-868MS30

После недели мучений удалось завести модули.
Параметры передачи
2FSK
Baudrate - 1.2 kbps
Deviation - 5.2 kHz
Дальность - 800 метров (может чуть больше, дальше не ходил)
В зоне коттеджной застройки - 500-600 метров.

Решил завести настройки повыше.
2FSK
Baudrate - 400 kbps
Deviation - 200 kHz
Дальность - 100..150 метров.

Вопрос. Как обеспечить максимальную дальность с максимальным битрейтом. Подозреваю, что дело в индексе модуляции.
В первом случае он составил (2*5,2/1,2) То есть m = 10 (почти).
При иных условиях индекс модуляции может быть 1 а то и меньше. И я заметил, что со снижением индекса модуляции дальность уверенного приема падает.

В даташите прочел про два типа демодуляции - синхронная и асинхронная. Первая используется при m<2 и с преамбулой (10101010...), а асинхронная при OOK или m>2.
В любом случае заметил, что качество приема для сигналов с m>2 гораздо выше.
When the modulation index exceeds 2, the asynchronous demodulator has better sensitivity compared to the
synchronous demodulator
Моя же задача - максимальный битрейт и на максимальное расстояние (например те же 800 метров, которые я достиг при первых настройках)
Может кто знает, как можно выйти из данной ситуации и что делать?

Или может есть другие решения, позволяющие осуществить real-time передачу с 1Mbps на расстояние до 1 км?!

[roman.com]

Как обеспечить максимальную дальность с максимальным битрейтом.

Это две взаимоисключающие вещи))
Можно или обеспечить максимальную дальность или с максимальным битрейтом.

[Serg1987]

roman.com писал(а):

Как обеспечить максимальную дальность с максимальным битрейтом.

Это две взаимоисключающие вещи))
Можно или обеспечить максимальную дальность или с максимальным битрейтом.

Это понятно. Но как выкрутиться то?
Например, усилитель + антенна Яги.. Намного ли поможет?

[roman.com]

Намного ли поможет?

В связи есть такое понятие "бюджет линии связи".
При разработке (проектировании и строительстве) любой линии связи сначала считают её бюджет.
Например энергетический бюджет беспроводной линии связи состоит из (всё считается в децибелах):
1-мощности передатчика (dBm).
2-чувствительности приёмника (dBm).
3-затухание радиосигнала (dB).
4-усиления антенны (передатчика и приёмника) (dBi).

бюджет.jpg

(73.98 KiB) Скачиваний: 149

Что бы увеличить дальность связи надо:
1-или увеличить мощность передатчика.
2-или увеличить чувствительность приёмника.
3-или уменьшить затухание радиосигнала.
4-или увеличить усиление антенны (передатчика и/или приёмника).

1- увеличить мощность передатчика не всегда возможно.
2- увеличить чувствительность приёмника тоже не всегда возможно.
чувствительность приёмника зависит от ширины канала.

shirina-kanala.jpg

(157.16 KiB) Скачиваний: 152

3- уменьшить затухание радиосигнала можно, если вынести передатчик и приёмник в космос )) Там нет атмосферы, и значит затухание меньше.
4- Остаётся последнее - увеличить усиление антенны (передатчика и/или приёмника).
У каждой антенны своё усиление. Можно посмотреть в инструкции антенны или посмотреть по справочнику.
Обычно чем больше антенна - тем больше её усиление, а значит больше бюджет и соответственно дальность.

Бюджет считают так же и в космической связи. Например спутники связи.

slide-26.jpg

(158.91 KiB) Скачиваний: 145

Бюджет считают так же и в наземной связи. Например оптическая линия связи.

slide-12.jpg

(111.37 KiB) Скачиваний: 144

Принцип расчёта везде одинаковый:
Бюджет = мощности передатчика (dBm) + чувствительности приёмника (dBm) - затухание радиосигнала (dB) + усиления антенны (передатчика и приёмника) (dBi).
Это кратко.

[parovoZZ]

Обычно чем больше антенна - тем больше её усиление,

НЕТ.
Коэффициент усиления антенны отражает её направленность. Тем уже луч излучения, тем выше коэффициент усиления.

[Morroc]

и чем больше антенна, тем коэффициент выше ) ну если конечно ее размеры сделали большими не от балды

[parovoZZ]

Размеры антенны обусловлены частотным диапазоном, для которого она предназначена. Эффективность работы антенны отражается коэффициентом эффективности или КПД.
Коэффициент усиления антенны отражается в dBi и в dBd. dBi - это во сколько раз антенна "мощнее" относительно идеальной изотропной антенны, dBd - относительно дипольной антенны.

[roman.com]

Размеры антенны обусловлены частотным диапазоном, для которого она предназначена.

бред.

[parovoZZ]

roman.com писал(а):

Размеры антенны обусловлены частотным диапазоном, для которого она предназначена.

бред.

Докажи обратное.

[KT315B]

Подпишусь на тему. Очень хочу узнать, как своей антенной на любительскую 80ку ловить весь соседский вайфай )

[maxmiz]

размеры антенны зависят от рабочей частоты. Плюс некоторые размеры зависят от того какое усиление нужно получить. Но и этот размер тоже зависим от часторы.

Что касается решения проблемы:
Для обеспечения максимального расстояния при большом битрэйте советую для начала перейти на более помехо-устойчивую модуляцию.

К приёмной части подключить полосовой фильтр с малым подавлением в пропускной области. За фильтром МШУ с низким NF.
Использовать узконаправленные антенны.
Увеличить мощность передатчика.

[parovoZZ]

maxmiz писал(а):

некоторые размеры зависят от того какое усиление нужно получить.

Это которые?

[maxmiz]

parovoZZ писал(а):

maxmiz писал(а):

некоторые размеры зависят от того какое усиление нужно получить.

Это которые?

Например длина. Если скажем имеем дело с яги или спиральной антенной. В случае яги добавляем директоры, в случае спиральной - витки. Вот и получается, что длина увеличивается.
А если мы имеем дело с параболической антенной, то там увеличиваем площадь главного зеркала.

[roman.com]

maxmiz писал(а):

размеры антенны зависят от рабочей частоты. Плюс некоторые размеры зависят от того какое усиление нужно получить. Но и этот размер тоже зависим от часторы.

Масло масленно))

Размер антенны не зависит от рабочей частоты.
От размера антенны зависит только усиление антенны.

[maxmiz]

roman.com писал(а):

maxmiz писал(а):

размеры антенны зависят от рабочей частоты. Плюс некоторые размеры зависят от того какое усиление нужно получить. Но и этот размер тоже зависим от часторы.

Масло масленно))

Размер антенны не зависит от рабочей частоты.
От размера антенны зависит только усиление антенны.

Здрасте. Размеры антенны напрямую зависят от рабочей частоты. Например четверть-волновой штырь. А как считается длина волны? λ=c/f. Как видим она зависит от рабочей частоты. Так и с любыми другими антеннами. Для примера: на фото сравнение моих яги антенн для диапазонов 70см и 2м. Количество элементов разное, но советую посмотреть на длины самих элементов.

[roman.com]

Берём любой старый приёмник... разбираем... и что мы видим ?
Антенна УКВ больше антенны ДВ ! ))

Screenshot_1.jpg

(156.61 KiB) Скачиваний: 73

Вывод: Размеры антенны не зависят от рабочей частоты.

А в чём между ними разница ?
А разница между ними только в усилении.

[maxmiz]

roman.com писал(а):

Берём любой старый приёмник... разбираем... и что мы видим ?
Антенна УКВ больше антенны ДВ ! ))

Screenshot_1.jpg

Вывод: Размеры антенны не зависят от рабочей частоты.

А в чём между ними разница ?
А разница между ними только в усилении.

сравнили ферритовую антенну со штырьевой....

А разница между ними такая, что та которая с маленькими элементами работает в диапазоне 70см. А с большими в диапазоне 2м. При расчёте длин элементов а других расстояний используется частота.
Другое доказательство: открываем калькулятор антенн яги:
И считаем сначала 5-ти элементную антенну для частоты 145МГц. Получаем усиление 7.99дБи и длину антенны 1489мм.
Потом считаем 5-ти элементную антенну для частоты 440МГц. Получаем усиление 7.99дБи и длину антенны 504мм.



Повторяем похожие расчёты для спиральной антенны.

При разных частотах при одинаковом количестве витков получается одинаковое усиление но разная длина и диаметер петель. И чем выше частота, тем меньше размеры.



Показать другие антенны?

[roman.com]

maxmiz писал(а):

считаем сначала 5-ти элементную антенну для частоты 145МГц. Получаем усиление 7.99дБи и длину антенны 1489мм.
Потом считаем 5-ти элементную антенну для частоты 440МГц. Получаем усиление 7.99дБи и длину антенны 504мм.

А про одинаковое усиление разговора не было))

[parovoZZ]

Коэффициент усиления антенны = КНД * КПД.