Tiny UHF Tracker Transmitter: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

นี่เป็นวงจรเล็กๆ ที่ใช้ติดตามวัตถุได้ไกลถึง 400 เมตร

โดยพื้นฐานแล้วมันคือเครื่องส่งสัญญาณ RF แบบมอดูเลต SAW ที่มีความเสถียรของ SAW การมอดูเลตทำได้โดยใช้ออสซิลเลเตอร์กำลังต่ำพิเศษความถี่ต่ำสองตัว ซึ่งจะเปิดใช้งานเครื่องส่งสัญญาณทุกๆ สองวินาทีในช่วงเวลาสั้นๆ

ด้วยการตั้งค่าที่แสดงไว้ที่นี่ ฉันได้ระยะสูงสุด 400 ม. การบริโภคในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 180uA โดยเฉลี่ย ดังนั้นมันจะใช้งานได้สองสามวันกับเซลล์ปุ่มเล็กๆ ความถี่ 915MHz.

ขั้นตอนที่ 1: วงจร

ออสซิลเลเตอร์ตัวแรกทางด้านซ้ายจะเปิดใช้งานตัวที่สองทางด้านขวาทุกๆ 2 วินาทีหรือมากกว่านั้น ความถี่ที่สองจะสั่นที่ประมาณ 800 ถึง 900Hz สัญญาณเอาท์พุตจะปรับเครื่องส่งสัญญาณ RF ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นเพียงออสซิลเลเตอร์ที่ใช้ SAW ที่มีพลังงาน RF บางส่วนควบคู่ไปกับเสาอากาศแส้

การปรับ RF oscillator อาจทำได้ยาก แต่ทำงานได้ดีกับส่วนประกอบที่แสดงที่นี่ ตัวต้านทานจัมเปอร์เหนือองค์ประกอบ SAW ช่วยให้สามารถปรับความถี่ได้ใกล้กับความถี่พื้นฐานของ SAW จากนั้นจัมเปอร์จะถูกลบออกและวงจรจะสั่นที่ความถี่ SAW

ยิ่งคุณใช้ความถี่ต่ำ การปรับนี้ก็จะยิ่งง่ายขึ้น ดังนั้นคุณจึงสามารถใช้ 433MHz ได้เช่นกัน ส่วนประกอบที่จะเปลี่ยนจะเป็นตัวเหนี่ยวนำ (ประมาณ 22nH)

ใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ NPO สำหรับพื้นที่ RF ประเภทของตัวเหนี่ยวนำไม่สำคัญ ฉันใช้เซรามิก

จริง ๆ แล้ววงจรจะได้รับประโยชน์จากระยะบัฟเฟอร์หรือเอาท์พุตเสาอากาศที่เข้าคู่กัน แต่บอกตามตรงว่าผมไม่อยากเสียเวลาไปกับมันมากขึ้น:-) หากคุณต้องการทดลอง ฉันเพิ่มรูปที่มีวงจรจับคู่สำหรับ 433MHz ที่ทำงานได้ดี ตัวเหนี่ยวนำสำหรับออสซิลเลเตอร์จะเปลี่ยนเป็น 22nH ในกรณีนั้น

(หากคุณคลิกที่ภาพสองครั้งแล้วคลิกที่ "ไฟล์ DIY ต้นฉบับ" ที่อยู่ใต้ภาพความละเอียดต่ำ จะเปิดขึ้นในรูปแบบความละเอียดสูง)

ขั้นตอนที่ 2: สร้าง

การสร้างต้องใช้แผ่นความร้อนและสารบัดกรีหรือหัวแร้งที่มีปลายที่ละเอียดและมือที่มั่นคง

สร้างเค้าโครง PCB ของคุณเองหรือดาวน์โหลดของฉันจากที่นี่: ลิงก์ไดรฟ์ของ Google เหล่านี้คือไฟล์ EAGLE, Schematic และ BOM รวมอยู่ด้วย

อัปโหลดไฟล์.brd ไปยังผู้ผลิต PCB ราคาถูกที่คุณชื่นชอบ ฉันใช้ Oshpark.com จะใช้เวลาสองถึงสามสัปดาห์ จากนั้น:

1. วางแผ่นบัดกรีบนทุกแผ่นที่ส่วนประกอบจะถูกวางบน

2. วางส่วนประกอบทั้งหมด

3. อุ่นทั้งบอร์ดบนเตาให้ความร้อนและรอจนกว่าสารบัดกรีเหลวจะเป็นของเหลว

4. นำบอร์ดออกจากเตา ปล่อยให้เย็นลง

5. พลิกกระดานไปรอบๆ แล้วประสานที่ใส่แบตเตอรี่ไว้

6. บัดกรีสายอากาศเข้าไปในรู

7. ข้อสำคัญ: ใส่สารเคลือบหรือซิลิกอน ฯลฯ ที่ด้านส่วนประกอบ ซึ่งจะช่วยป้องกันวงจรจากการปนเปื้อนและความชื้น ออสซิลเลเตอร์ LF ใช้ค่าความต้านทานที่ค่อนข้างสูง ซึ่งหมายความว่าจะตรวจจับได้ง่าย ตัวอย่างเช่น หากคุณวางนิ้วลงบนมัน

ขั้นตอนที่ 3: ช่วงและความเสถียร

ความถี่ RF นั้น SAW เสถียร ดังนั้นไม่ควรเลื่อนลอย ฉันไม่ได้ทดสอบวงจรในสภาวะสุดขั้ว แต่ทำงานได้ดีจากอุณหภูมิห้องถึงลบ 15C

ระยะการมองเห็นประมาณ 400 ม. (ในกรณีนี้เหมาะสมหรือไม่:-))

คุณสามารถลองเล่นกับความยาวของเสาอากาศและพยายามเพิ่มพื้นที่กราวด์โดยเพิ่มวัสดุนำไฟฟ้าบางตัวไปที่พิน GND ของที่ใส่แบตเตอรี่เป็นต้น ลวดสีเขียวสั้นเพิ่มระยะในกรณีของฉัน

ขั้นตอนที่ 4: ผู้รับ

ตัวรับประกอบด้วยเสาอากาศ YAGI ตัวลดทอนแบบปรับได้ และตัวรับ RTL-SDR

ดองเกิล RTL-SDR เชื่อมต่อกับโทรศัพท์มือถือที่เรียกใช้แอปแบบชำระเงินที่เรียกว่า RF analyzer มันไม่แพง

หากคุณติดตั้งเสาอากาศบนรถยนต์ เช่น ดองเกิลสามารถเชื่อมต่อกับพีซีที่ใช้ Windows และมีซอฟต์แวร์ฟรีสำหรับ Windows

การออกแบบเสาอากาศ YAGI เกิดขึ้นที่นี่:

มีการออกแบบอื่น ๆ มากมายบนเน็ตและคุณยังสามารถซื้อเสาอากาศได้อีกด้วย

ดองเกิล RTL-SDR มาจากที่นี่:

เป็นอุปกรณ์อเนกประสงค์และมีประโยชน์มากอย่างไม่น่าเชื่อสำหรับ RF Hobbyist เป็นครั้งคราว และราคาก็ไม่มีใครเทียบได้

ตัวลดทอนสัญญาณทำจากกล่องหุ้มฉนวนที่มีสวิตช์ DPDT สามตัวและลดทอน 10dB สำหรับแต่ละขั้นตอน ใช้ตัวต้านทานขนาดเล็กและการเชื่อมต่อแบบสั้น ประสิทธิภาพที่ความถี่สูงเหล่านี้ฉันไม่อยากประเมิน แต่มันลดทอนลงพอสมควร และนั่นคือทั้งหมดที่สำคัญ ฉันไม่ได้ใช้เว็บไซต์ใดโดยเฉพาะในส่วนนี้ ดังนั้นคุณต้องค้นหาด้วยตัวเอง ค้นหา How-Tos ของตัวลดทอนสัญญาณ RF พร้อมตัวต้านทาน

ขั้นตอนที่ 5: ดูมันในการดำเนินการ

วิดีโอ Youtube