РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТОК УСТРОЙСТВ РАДИО ETHERNET В ДИАПАЗОНАХ ЧАСТОТ 2400-2485, 5150-5350, 5725-5825 МГц

April 20, 2012 by admin Комментировать »

Красюк Е. А., Поляков С. В., Потылицын Н. П., Свириденко В. И., Конох И. Ф., Трембач Д. Н., Носов О. С.

ООО «Бета ТВ ком» г. Донецк – 83004, ул. Университетская, 112, оф. 15 тел./факс: 062-381-81-85, e-mail: betatvcom@dptm.donetsk.ua

Аннотация – Рассматриваются технические решения и характеристики, применяемые в устройствах передачи сигналов Ethernet по радиоканалу в диапазоне частот 2400- 2485 МГц, а также в недавно выделенном диапазоне 5150— 5350 МГц, 5725-5825 МГц (результаты разработок предприятия ООО «Бета ТВ ком» в области радио Ethernet).

I.  Введение

Появление дополнительного диапазона 5150- 5350 МГц и 5725-5825 МГц для передачи сигналов радио Ethernet несколько облегчает ситуацию на данном рынке услуг (вызванную большой загруженностью диапазона 2400-2485 МГц) из-за появляющейся возможности селекции сигналов с помощью более узкой диаграммы направленности передающих и приемных антенн.

II.  Основная часть

Fig. 1. Transceiver of Ethernet radio signals for 2400-2485 MHz

Фиг. 1. Приемопередатчик сигналов радио Ethernet диапазона 2400-2485 МГц.

Радио Ethernet 2400-2485 МГц. Сигнал Ethernet с модема мощностью 20-100 мВт в диапазоне частот 2400-2485 МГц по антенно-фидерному тракту поступает на двунаправленный антенный приемопередатчик, располагаемый непосредственно около приемопередающей антенны (фиг. 1). Функциональная схема приемопередатчика приведена на фиг. 2. Режим передача/прием приемопередатчика определяется по наличию/отсутствию сигнала с модема. Если мощность сигнала на разъеме «М» более 0,2 мВт (определяется с помощью ответвителя, усилителя BGA420, детектора AD 8361, двух быстродействующих операционных усилителей на AD 810, играющих роль компаратора), то подается питание через ключ IRLM 2803 на затворы SHF-0589, SHF-0289 (стоки этих транзисторов находятся под постоянным напряжением +8В) и на предварительный усилитель MGA 83563 (питание усилителя +3,5 В образуется из пятивольтового питания путем дополнительного падения напряжения на диодах Шоттки MBR 0520) передатчика. При этом приемная часть по питанию будет отключена. Если мощность сигнала на М разъеме менее 0,2 мВт, включается приемник, а передатчик отключается.

Время переключения передача/прием менее

0,     5 мкс. Коммутация усилителей передатчика и приемника осуществляется с помощью ВЧ коммутатора Hittite НМС 154S8 с развязкой более 24 дБ. Коэффициент усиления передатчика вход-выход =40 дБ, коэффициент усиления приемника вход-выход =30 дБ. На входе приемника с целью исключения влияния помех включен фильтр TOKO 4DFA-2450T- 10 (полоса частот 2400-2500 МГц) с высокой селективностью. Выходная мощность передатчика 1,2 Вт, коэффициент шума приемника 5 дБ. Материал подложки FR-4 – 1,5 мм

Фиг. 2. Функциональная схема приемопередатчика. Fig. 2. Transceiver function scheme

Радио Ethernet 5150-5350 МГц, 5725-5825 МГц.

Структурная схема радио Ethernet, работающего в диапазоне 5725-5810 МГц приведена на фиг. 3, практическое исполнение части II на фиг. 4.

Фиг. 3. Структурная схема приемопередающего конвертора радио Ethernet.

Fig. 3. Flow chart of Ethernet radio transceiving converter

Сигнал Ethernet с модема мощностью 20-100 мВт в диапазоне частот 2400-2485 МГц по антеннофидерному тракту поступает на двунаправленный приемопередающий конвертор. Так же как и в приемопередатчике фиг. 2, определение режима передача/прием осуществляется путем контроля мощности на разъеме «М» с помощью детектора, вырабатывающего сигнал «упр1»и «упр2» по пороговой мощности 0,5 мВт (фиг. 3). Общий коэффициент усиления передающей части 1 до смесителя (смеситель выполнен на диодной сборке НМС 218) =6 дБ. Здесь учтены потери в фильтре 2,4 ГГц (TOKO 4DFA), а также потери, вызванные переключением передающих 1 и приемных 1 ветвей. На опорный вход смесителя поступает сигнал с гетеродина мощностью =6 мВт. Гетеродин собран на транзисторе BFG67 (варикап ВВ833) – частота 3325 МГц (для Ethernet 5725-5825 МГц), синтезатор частоты собран на ADF4113, дополнительное усиление осуществляется микросхемой НМС315 =10 дБ. С выхода смесителя конвертированный сигнал в диапазоне частот 5725-5825 МГц через ключ НМС336 поступает на передающую часть 2 с общим коэффициентом усиления 30 дБ (микросборка НМС315 + 9дБ, два полосковых фильтра по -4дБ, транзисторы ТС2281 +10д Б, ТС2281 +10дБ, ТС2381 +10дБ) и далее через циркулятор на выход к антенне. Полосовой фильтр имеет полосу прозрачности 500 МГц (5725-6225 МГц), и селективность минус 20 дБ на 200 МГц. На антенном выходе установлен ответвитель для контроля и регулировки выходной мощности. Сигнал с детектора, собранного на диоде Шоттки МА4Е, поступает на схему управления «Атт» (аттенюаторов) передающей части 1 и поддерживает постоянный входной уровень на антенном разъеме 200 мВт (глубина регулировки АРУ 20 дБ). При отсутствии сигнала на разъеме «М» (мощность сигнала меньше порогового значения 0,5 мВт) приемопередающий конвертор переключается на прием за время менее 0,5 мкс. При этом сигнал с антенного входа в диапазоне частот 5725-5825 МГц конвертируется в диапазон частот 2400 – 2485 МГц и поступает с разъема «М» на модем. Коэффициент усиления по приему состоит из коэффициента усиления приемной части 2 =18 дБ (до выхода ключа на НМС 336), плюс потери в смесителе -8 дБ, плюс -2 дБ – на фильтре ТОКО и усиление приемной части 1 =14 дБ. Итого 32 дБ. Материал подложки для части II – флан с диэлектрической проницаемостью s=10, толщина подложки h=1 мм; для части I – FR4, h=1 мм. Гетеродин, синтезатор, смеситель и коммутатор собраны на копла- нарных линиях, усилители и фильтры – на несимметричных полосковых линиях (фиг. 4).

Фиг. 4. Внешний вид второй части приемопередающего конвертора радио Ethernet

Предприятием подготовлены документы на проведение сертификационных испытаний оборудования радио Ethernet диапазона 2,4…2,485 и

5,725..                .5,825 МГц. Планируемый срок выпуска изделий – август 2004 г.

Использованные аббревиатуры микросхем и фир- мы-производители:

TC

TRANSCOM

BGA

INFINEON technologies

AD

ANALOG DEVICES

HMC

HITTITE MACROWAVE CORPORATION

LM

PHILIPS Semiconductors

BFG

PHILIPS Semiconductors

ADF

ANALOG DEVICES

MC

MOTOROLA

MGA

AGILENT technologies

SHF

STANFORD MICRODEVICES

4DFA

TOKO

SGA

SIRENZA MICRODEVICES

MA

M/A-COM

III. Заключение

Использование приемопередатчиков и приемопередающих конверторов в сетях IBSS, BSS и ESS позволяет связывать удаленные друг от друга точки доступа на расстоянии 20 км и более.

IV. Литература

[1] http://www.comptek.ru/wireless/files/anatomyAndex.xhtml? р-1

RESULTS OF DESIGN OF RADIO ETHERNET DEVICES FOR 2400-2485, 5150-5350, 5725-5825 MHz

Krasyuk Y. A., Polyakov S. V., Potylitsyn N. P., Sviridenko V. I., Konoh I. F., Trembach D. N., Nosov O. S.

Betatvcom Ltd. Universitetskaya str. 112, office 15 tel/fax: 062-381-81-85, e-mail: betatvcom@dptm. donetsk. ua

Annotation – Here are considered technical decisions and characteristics used in Ethernet signals transmitting devices on radiochannel in frequency range 2400 – 2485 MHz and in recently chosen ranges 5150 – 5350 MHz, 5725-5825 MHz.

The appearance of the additional ranges 5150 – 5350 MHz and 5725 – 5825 MHz for radio Ethernet signals transmitting makes easier the situation on the service market because of the possibility to select signals with the help of the narrower transmitting and receiving antenna directivity diagram.

Fig. 4. Appearance of the second part of Ethernet radio transceiving converter

Using of transmitters and transmitting converters in IBSS, BSS, ESS nets allows to connect points on the distance of 20 km and more.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты