基本的射频电路需要什么?

电器工程 射频 遥控
2022-01-09 07:57:37

我正在寻找任何可以帮助我构建非常非常基本的 RC 电路的资源。我说的就像使用射频打开/关闭 LED 一样简单。该电路的目的是用于研究和教育。如果有人知道我在哪里可以获得简单射频电路的零件,甚至是教程或原理图,我将不胜感激。

从我收集到的信息来看,(我对此绝对是个菜鸟)我需要一个发射器和一个接收器......对吗?

老实说,伙计们,我知道你们可能都对这个问题感到恼火,相信我,如果我能为初学者找到自己的方式进入射频,我不会打扰你们,但实际上我很难找到射频电路的好资源建筑。我正在寻找的只是让我朝着正确的方向开始的东西,然后我可以从那里开始。

我已经在谷歌上搜索了大约一千件事来尝试查找有关这方面的信息,但我最终得到的只是一堆 RC 飞机/船只网站。没有什么只是常规的基本的自己动手电路建设。

请不要红外线。我只对无线电控制感兴趣。谢谢!

4个回答

如果你想要完整的 DIY,这可能不是你最好的起点,那么这样的事情就很简单了。左边的接收器。发射器在右边。

在此处输入图像描述

这是来自 RF 创意的精彩页面Homebrew RF Circuit Design Ideas这些往往只是没有注释的电路,因此对于初学者来说有点飞跃。

这里有实际的电路图


无线门铃可以做你想做的事。


“ASK”射频数据模块比比皆是——在阿里巴巴的广告客户中一次找到 1000 个是诀窍。

这是一款 6 美元免运费的产品,使用 Nordic 的 nRF24L01 收发器 IC。

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来自 Sparkfun - 使用相同的 IC - 20 美元。

  • 描述:nRF24L01 模块是 SparkFun 最新的射频模块。该模块使用 Nordic Semiconductor 的 2.4GHz 收发器 nRF24L01+。这款收发器 IC 工作在 2.4GHz 频段,并具有许多新功能!利用 nRF2401A 的所有酷炫特性,添加一些额外的管道、缓冲区和自动重传功能 - 非常好!

你可以用 IC DIY 它,这里是板载的东西(+ 电源) 在此处输入图像描述


有许多可用的低功率短距离低成本无线数据模块。

大量的创意者在这里寻找小型的无壳模块。

有点花哨,但会做你想做的事 - 但使用起来也有点复杂,而且价格为 13.50 英镑,有点贵Pololu Wixel

相似的


433 MHz ISM 频段收发器。15 美元/1 美元。这里

在此处输入图像描述


发射器 3 美元免运费。接收器将是〜类似

在此处输入图像描述


panStamp在这里

开源

  • panStamps 是可从 Arduino IDE 编程的小型无线模块。每个模块都包含一个 Atmega328p MCU 和一个德州仪器 CC1101 射频接口,提供必要的连接性和处理能力,以创建自主的低功耗无线微尘。一切都包含在一个紧凑的 DIP-24 模块中。

存储18.55 美元的基本单位。

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像这样的单位很少以适中的价格广泛使用。该站点仅大量出售它们(可能)。

在此处输入图像描述

这些人都没有告诉你,射频电路通常由什么基本构建块组成。振荡器-调制器电路、滤波、放大器级等。这里的诀窍是将 1 和 0 编码为更智能且对噪声更具弹性的东西。

你没有提到知识的基线,所以让我从头开始。

无线和有线通信协议的最大区别在于发射信号的噪声和功率。无线时会有很多噪音,因此您需要对数据进行编码,而不仅仅是传输它们。

这方面的一个例子是 AM 收音机 - 调幅收音机。您传输一个信号(称为载波信号,例如恒定的 433 MHz 载波),然后将 1 和 0 编码为信号的放大,因此低幅度的 433 MHz 波是 0,高幅度是 1。您也可以进行频率调制,调整频率而不是幅度。它具有除 AM 之外的其他特性,并以其他方式受到噪声的影响。

有几种方法可以对这些信息进行编码。这称为键控(AM 可以称为 ASK,表示 Amplitude Shift Keying)。您还将偶然发现 PSK,这意味着相移键控,您无需更改幅度或频率,而是更改相位。这比 AM 和 FM 更智能,甚至可以允许更高的带宽,因为您可以在载波中嵌入更多符号。

这只是调制或键控阶段。为确保数据完整性,您应该使用某种具有适当信号编码的协议。例如 Hamming 或 Reed-Solomon 编码。例如,您可以传输一定百分比的冗余数据,这将允许您丢失一些数据,并且仍然在接收器处重新创建 - 无需重新传输。

这听起来很先进,因为它确实是如果您想要的不仅仅是概念验证,还需要大量深入的分析和数学运算才能让 DIY 射频电路启动并运行。

我还没有谈到滤波技术,这是射频电路的另一个重要部分......

顺便说一句,我在研究键控技术时发现了一件有趣的事情:802.11 WiFi 会随着链路信号强度的波动而改变键控和编码方案。它将使用更密集的键控方案和更少的冗余数据和良好的信号强度,以优化传输方案以适应它正在传输的环境。这种核心优化是你不应该害怕使用商业射频 IC 的一个很好的理由. 有人花了不少心思,确实是高级的东西。好吧,至少对我来说是;)

编辑:

我问过你同样的问题,我发现 RF 的进入门槛很高,即使在网络上也是如此,如果不先学习一些理论,你就不会走得太远。至少足以知道和识别缩写,还有数学技能和 Matlab 或 Octave 等工具。与您在电子产品推销员上花 10 美元获得的东西进行 DIY 竞争并非易事 :)

这个页面有一些关于射频电路的基本信息

这个页面有关于 I/Q 分析的数学介绍。

编辑2:

与您在电子产品推销员上花 10 美元获得的东西进行 DIY 竞争并非易事 :)

现在在 eBay 上,这更可能是每天 1-5 美元。我以每对接收器/发射器 1 美元的价格购买了许多简单的 433/415MHz ASK 模块。更高级的模块稍微贵一点,但射频电路变得非常便宜。

图书馆。查看过去 30 年出版的任何版本的业余无线电爱好者手册的副本。它将教您可能在明年左右需要了解的有关 RF 的所有信息。它确实是我一直以来最喜欢的电子书之一。

为了研究教育?为什么不从 AM 发射器开始并使用 AM 收音机作为接收器。没有比这更简单或更便宜的了:)这是一个简单的: AM发射器

您可以使用您周围的任何旧 AM 收音机来接收。然后你可以让自己成为你自己的 AM 发射器 AM 接收器

如果你能让它工作,你可以修改它来打开灯,而不是发送音乐或语音。这可能不是家庭自动化设备的制造方式,但如果您尝试学习或教学,AM 收音机将向您介绍这一切的基本原理。

编辑:我知道我有一本书,但我必须去找它。Cotter Sayre 的完整无线设计。我在亚马逊的评论中看到有人还推荐:RF 设计中的实验方法,看起来很有趣,但我自己没有。

玩得开心!