Советы по проектированию очень длинных линий передачи

Я разрабатываю очень длинную линию передачи между ведущим узлом и несколькими удаленными подчиненными, соединенными шиной, где используются только 3 провода : - Источник питания постоянного тока (24 В постоянного тока) - B Цифровая связь - C Заземление

Поскольку есть только провод связи, полудуплекс обязателен, поэтому все ведомые устройства отвечают только тогда, когда их спрашивает ведущий. Расстояние между узлами может составлять до 100 м (110 ярдов), может быть установлено до 20 узлов. Может быть 2 км в длину!!

По другой конструктивной причине реле может изолировать линию связи от остальных ведомых устройств, они становятся недоступными, это нормально. А напряжение на этой линии может быть 5в или 10в в зависимости от других условий.

Поскольку я боюсь типичных проблем с передачей (отражения, несоответствие импеданса и т. д.), я выбрал скорость 1200 бод .

Мой вопрос в том, как я могу оценить вопросы импеданса, как преодолеть колебания импеданса. Эта скорость достаточно низкая? Можно выше? Это реальная схема?

Это базовая схема: схема подключения ведомогоА в ведущем и подчиненном узлах это схема связи:чтение-запись на любом узле

Компонент X2 представляет собой микроконтроллер с подключенными асинхронными терминалами. Он записывает «0», когда Q1 включен, иначе передается «1». Компаратор U1 адаптирует слегка высокие напряжения к уровням ТТЛ. Возможно, соединение плюс-минус перепутано, на данном этапе проектирования это не имеет значения.

Резисторы R3 и R4 (10кОм) выполняют функцию поляризации диодов D1 и D2.

Пожалуйста, дайте мне немного света о том, как сэкономить время на разочаровывающих реальных тестах. Возможно, R3 и R4 должны быть ниже... Но учтите, что Vb должен быть почти равен '0' при активации Q1. Ток, проходящий по линии B, очень низкий (поскольку резисторы 250 Ом ограничивают его), ожидается небольшое падение напряжения.

Спасибо!

Ответы (2)

RS-485 хорош для скорости 100 кбит/с на расстоянии 1,2 км, используя два провода для данных и два для питания. Вероятно, вы могли бы растянуть его до 2 км при 1200 бит/с.

Вот примечания по применению TI для решения 2-wire power + data. Он соединяет приемопередатчики данных через большие конденсаторы, а источник питания и стоки соединяет через трансформаторные фильтры нормального режима.

Гигабитный Ethernet 1000BASE-LX может работать на расстоянии 5 км по оптоволокну.

Отражение может пройти 4 км со скоростью 10^5 км/с за 40 мкс. При скорости 1200 бит/с у вас есть время установления 400 мкс от переднего фронта бита до точки дискретизации на расстоянии полбита.

В комментариях ОП упоминает об использовании нескрученных неэкранированных пар. Это ухудшит помехоустойчивость. Рассмотрите возможность использования битов четности, CRC, протоколов повторных попыток или исправления ошибок.

Один небольшой совет. Вы, вероятно, обнаружите, что при передаче немодулированных низкоскоростных данных сложно получить правильный импеданс, чтобы избежать отражений и возможных искажений. Передача 100 Мбит/с вполне достижима по большинству коаксиальных кабелей длиной более 100 м в наши дни без особых хлопот, поэтому, пожалуйста, рассмотрите возможность увеличения скорости передачи данных, чтобы подтолкнуть спектр передачи к низким МГц, где импеданс кабеля, вероятно, будет фиксированным на уровне от 50 до 150 Ом и чисто резистивным. . Вы также отталкиваете свой спектр данных от шума мощности при подаче энергии своим ведомым устройствам.

И последний совет: рассмотрите возможность использования двух проводов для дифференциальной передачи вместо одного и фантомного питания ваших ведомых устройств по проводам данных. Выбор кабеля также будет иметь решающее значение для эффективной работы, независимо от моего совета, данного выше.

Это предназначено для модернизации существующих систем, в которых нельзя изменить проводку 3-х проводов (слишком дорого!)
Вот почему я предложил фантомное питание — 2 провода могут одновременно передавать данные и питание — наличие 3-го провода — это бонус.
Прости, Энди, я не смог закончить свой комментарий. Чего я не знаю, так это могу ли я использовать частоты МГц со стандартными нескрученными и некоаксиальными проводами. Я хотел бы использовать коаксиальный кабель, но это существующие возможности. Не могли бы вы порекомендовать какой-нибудь легкий текст о передаче данных? Я никогда не использовал частоты около МГц для передачи на такие расстояния.
Советы по проектированию очень длинных линий передачи
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v