Усиление сигнала от петли обнаружения транспондера

Транспондер

У меня есть простой транспондер с питанием, который отправляет данные с использованием двоичной фазовой манипуляции ( BPSK ) на несущей 5 МГц с требуемым диапазоном 6-12 дюймов. Он используется для измерения времени кругов автомобилей с дистанционным управлением и картингов. Он имеет катушку индуктивности на печатной плате в качестве передающей антенны и выглядит следующим образом:

Транспондер BPSK 5 МГц http://edeca.net/temp/photos/IMG_0638.jpg


Получатель

Сейчас в приемнике используется петля из многожильного провода 24AWG. Он напрямую подключается к небольшому транзисторному усилителю, питающемуся по коаксиальному кабелю. Петля должна быть настроена с помощью синих перемычек, чтобы отрегулировать величину емкости, сделав ее резонансной на частоте около 5 МГц. Это зависит от длины петли.

Контурный усилитель http://edeca.net/temp/photos/IMG_0640.jpg

Сигнал возвращается по коаксиальному кабелю на другой транзисторный усилитель и подается на цифровую демодуляцию.

Инструкции для профессионального эквивалента показывают ниже, точка № 3 - это резистор 470 Ом (предположительно, виртуальная земля). Ширина гусеницы составляет «максимум 10 метров», что может означать длину от нескольких метров до> 20 метров без каких-либо регулировок со стороны оператора.

Тестовый цикл http://edeca.net/temp/photos/AMB_loop.png

Я заметил, что это очень похоже на то, что радиолюбители называют антенной для напитков . Обычно они имеют длину не менее длины волны, что нецелесообразно при частоте 5 МГц, поскольку одна длина волны составляет 60 метров. Однако это заставило меня задуматься, можно ли использовать петлю больше как радиочастотную антенну, а не как полностью настроенный резонансный контур.

Я сделал небольшую тестовую схему, которая включает в себя балун, намотанный на подходящем по частоте феррите, преобразуя импеданс коаксиального кабеля с 470 Ом в 75 Ом.

Тестовый цикл http://edeca.net/temp/photos/Test_loop.jpg

Мои мысли заключались в том, чтобы усилить и отфильтровать то, что выходит из контура, это моя отправная точка для удаления усилителя на транзисторах с питанием. Мы надеемся, что это может снизить общую стоимость и облегчит работу.

Итак, мой вопрос: если это практично, как мне усилить сигнал на приемнике?

Есть ли у вас какие-либо текущие фотографии/обновления вашего транспондера?
@Drewster Я не работал над этим несколько лет, но если вы напишите мне (Дэвид из edeca dot net), я буду рад поделиться чем-нибудь полезным для вас. См. также мою запись в блоге о первой версии, которая работала, но нуждалась в значительных улучшениях! edeca.net/project/карт-тайминг-mk1

Ответы (1)

Подсказка в названии - транспондер. Я подозреваю, что петля не только питает транспондер без питания (закрепленный на автомобиле), но и действует как приемник. На частоте 5 МГц процесс передачи будет в значительной степени зависеть от используемой магнитной части электромагнитной волны.

Может случиться так, что транспондер (в автомобиле) нормально питается, но передает только тогда, когда обнаруживает присутствие магнитного поля от контура.

В любом случае, я подозреваю, что вам нужна печатная плата со стороны пути и (генератор магнитного поля и приемник) все еще должны быть со стороны пути, чтобы это работало. Попытка преобразовать его в эквивалент обычной радиочастотной антенны, возможно, упускает смысл. Чтобы она работала как антенна для напитков, ее длина должна быть равна одной длине волны, а на частоте 5 МГц это составляет 60 метров. Это магнитная антенна, не предназначенная для электромагнитных волн.

Если я неправильно использую термины, извините, но часть, прикрепленная к машине, активна - она ​​питается от 9-вольтовой батареи в той, которую я построил. Профессиональные модели (производство AMB) передают все время и не требуют активации при наличии шлейфа. Это можно очень просто проверить с помощью короткозамкнутого щупа. У меня (на фото) так же. Однако профессиональные приемники, кажется, не нуждаются в регулировке или «настройке» для петель RX разной длины. Поэтому они либо как-то компенсируются, либо работают по-другому.
@David Хорошо, так что автомобильный передатчик технически не «транспонирует», то есть не отвечает на передачу! Это упрощает концептуально. Возможно, профессиональные ресиверы имеют широкую настройку, подходящую для нескольких петель, тогда после первоначального усиления они используют фильтры IC для извлечения только тех частот, которые находятся в районе 5 МГц. Если сигнал разумный, это можно сделать. Интересный. Но я бы забыл о попытках имитировать правильную радиочастотную антенну. Кстати, как система справляется, когда две машины проезжают по кольцу одновременно - как система различает два сигнала?
Я понятия не имею о профессиональных моделях, но тот, который я построил (на фото), использует простую технику уклонения со случайными задержками (от 1 до нескольких мс) между передачами (которые составляют несколько мкс). Во время полевых испытаний летом я пропустил только одно обнаружение. Можно ли использовать балун / коаксиальный кабель, описанный выше, подключенный к операционному усилителю с входным сопротивлением 75 Ом для усиления?
Я сравниваю это с системой обнаружения металла, которую я расширил на вращающихся машинах для передачи данных к вращающейся части и от нее. Иногда, если скорость передачи данных низкая (менее 1 Мбит/с, я модулирую частоту 80 МГц и настраиваю приемную петлю. Если данные намного выше, я полагаюсь на то, что они будут приняты, хотя и очень дифференцированы. Ваш звук похож на предыдущий, поэтому я бы посмотрел на настройку приемная катушка на несущей частоте, т. е. 5 МГц Не пытайтесь сделать ее похожей на радиочастотную антенну, потому что это данные ближнего поля.
Используете ли вы схему модуляции и почему вы пытаетесь ее изменить. Всегда лучше применять усилитель в ближайшей точке к принимаемому сигналу, и вам не нужно беспокоиться о его балансировке, если только нет проблемы с помехами от чего-то еще.
Скорость передачи данных очень низкая, 96 бит в «сообщении» с интервалом в несколько миллисекунд между передачами. Модуляция - это BPSK (согласно вопросу), и я не хочу это менять. Я хочу изменить петлю и усилитель, потому что пользователю сложно их настроить и они подвержены шуму. Иметь всю электронику в одной коробке было бы намного проще и дешевле. Тестовые материалы FCC для профессиональных моделей, похоже, не включают никакой электроники для усилителя по контуру, но в любом случае это может быть не включено в тестирование. Кажется ли «широкая» настройка, о которой вы упоминаете, правильной, когда 470R находится в середине петли?