projekte:xplorer:hardware
Unterschiede
Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.
Beide Seiten der vorigen RevisionVorhergehende ÜberarbeitungNächste Überarbeitung | Vorhergehende ÜberarbeitungLetzte ÜberarbeitungBeide Seiten der Revision | ||
projekte:xplorer:hardware [2014/03/27 18:00] – Kamera thasti | projekte:xplorer:hardware [2014/05/11 12:10] – [Kamera] thasti | ||
---|---|---|---|
Zeile 10: | Zeile 10: | ||
===== GPIOs am Raspberry Pi ===== | ===== GPIOs am Raspberry Pi ===== | ||
- | Es wird belegt nach dem Pinout von P1 des Raspberry Pi Rev B.{{: | + | Es wird belegt nach dem Pinout von P1 des Raspberry Pi Rev B.{{: |
- | ^ Pin ^ Verwendung ^ Pin-Name ^ | + | |
- | | 1 | LED (power) | 3V3 | | + | |
- | | 2 | 5V in (Schaltregler) | 5V | | + | |
- | | 3 | TMP75 | I2C SDA | | + | |
- | | 4 | Power TMP75 | + | |
- | | 5 | TMP75 | + | |
- | | 6 | GND in (Schaltregler), | + | |
- | | 7 | Antenne / Power-Modul | GPIO4 | | + | |
- | | 8 | | GPIO14(TXD) | | + | |
- | | 9 | GND | GND | | + | |
- | | 10 | UART RX (Holux) | RXD | | + | |
- | | 11 | Absprengung | GPIO17 | | + | |
- | | 12 | Absprengung Rückmeldung | GPIO18 | | + | |
- | | 13 | LED (fix) | GPIO21 | | + | |
- | | 14 | GND | GND | | + | |
===== HF-Aufbereitung ===== | ===== HF-Aufbereitung ===== | ||
- | Zur Erzeugung der FM sollte zuerst ein digitaler GPIO-Ausgang des Raspberry Pi benutzt werden. Dieser ist der Ausgang eines schnellen Zählers der PWM-Einheit. Die Frequenzmodulation wird durch Variation der Zählerfrequenz realisiert. Dieser Ansatz stellte sich aus zwei Gründen für nicht hinreichend heraus: Die Frequenzauflösung ist relativ grob und damit die Amplitudenauflösung bei so kleinem Hub wie im Amateurfunk | + | Zur Erzeugung der FM sollte zuerst ein digitaler GPIO-Ausgang des Raspberry Pi benutzt werden. Dieser Ansatz stellte sich aus zwei Gründen für nicht hinreichend heraus: Die Frequenzauflösung ist relativ grob und damit die Amplitudenauflösung bei so kleinem Hub wie im Amateurfunk |
- | + | ||
- | Das Spektrum bei unmoduliertem Träger: | + | |
- | + | ||
- | {{: | + | |
- | Aus diesem Grund wird der [[projekte: | + | Das Spektrum bei unmoduliertem Träger: {{: |
- | Zusätzlich soll das Signal so verstärkt werden, dass eine Aussendung per Koaxialkabel-Antenne ausreichende Feldstärke produziert um es am Boden sicher empfangen zu können. | + | Zusätzlich soll das Signal so verstärkt werden, dass eine Aussendung per Koaxialkabel-Antenne ausreichende Feldstärke produziert um es am Boden sicher empfangen zu können. |
- | Dazu wurde ein {{: | + | Dazu wurde ein {{: |
- | **TODO** neuen Pegelplan bauen.. | + | |
- | + | ||
- | **TODO** Schaltplan alles | + | |
- | ==== Modulation ==== | + | |
- | Hauptbestandteil der HF-Aufbereitung bilden die Erkenntnisse vom Projekt [[projekte: | + | |
- | Die rechteckförmige LO-Frequenz durchläuft ein Filter, um die ungeradzahligen Oberwellen auszufiltern. Durch geschickte Wahl der Grundfrequenzen ist die Erzeugung eines sehr reinen Spektrums möglich. Weil die Soundkarte mit einer Samplerate von 192 arbeitet, können die FM-Signale | + | |
==== Filterung ==== | ==== Filterung ==== | ||
Zeile 56: | Zeile 32: | ||
* Abmessungen 38,5 x 13,4 x 20,6 (LxBxH) | * Abmessungen 38,5 x 13,4 x 20,6 (LxBxH) | ||
- | Die Daten aus dem Datenblatt wurden per Messung bestätigt: | + | Die Daten aus dem Datenblatt wurden per Messung bestätigt: |
+ | |||
+ | ==== Modulation ==== | ||
+ | Hauptbestandteil der HF-Aufbereitung bilden die Erkenntnisse vom Projekt [[projekte: | ||
+ | Die rechteckförmige LO-Frequenz durchläuft ein Filter, um die ungeradzahligen Oberwellen auszufiltern. Weil die Soundkarte mit einer Samplerate von 192kHz arbeiten kann, können die FM-Signale um die LO-Frequenz +-96kHz verschoben werden. | ||
+ | |||
+ | ==== Vorverstärker ==== | ||
+ | Aufgebaut mit einem MAX2614 wurde ein kleiner Vorverstärker für den IQ-Mischer inbetriebgenommen. Dieser erzeugt nach dem IQ-Mischer ein ausreichend starkes Ansteuersignal für das Endstufenmodul. | ||
- | {{: | ||
==== Verstärker ==== | ==== Verstärker ==== | ||
- | Das Verstärkermodul wird nach Modulation und Filterung eingesetzt, um eine HF-Leistung von etwa 1 Watt zu erzeugen. Aus den Ergebnissen der berechneten Freiraumdämpfung dürften damit auch am Boden hohe Emffangsfeldstärken | + | Das Verstärkermodul wird nach Modulation und Filterung eingesetzt, um eine HF-Leistung von etwa 1 Watt zu erzeugen. Aus den Ergebnissen der berechneten Freiraumdämpfung dürften damit auch am Boden hohe Empfangsfeldstärken |
[[http:// | [[http:// | ||
- | Die Ansteuerung mit 3,5V Gatespannung war ineffizient: | + | Die Ansteuerung mit 3,5V Gatespannung war ineffizient: |
+ | **Abschlussabgleich: | ||
- | Inbetriebnahmeprotokoll: | + | PA-Modul und Vorverstärker |
- | * Ug = 2,6V | + | |
- | * Ud = 11,4V | + | |
- | * Id(ruhe) = 24mA | + | |
- | * Pruhe ~ 270mW - keine Erwärmung feststellbar | + | |
- | * Pin = -10,6dBm, Pout = -5dBm, G = 5,6dB | + | |
- | * -> Inbetriebnahme | + | |
- | * Pin = 7,55dBm, Filter (-8dB), Pout = 14,2dBm, G = 14,7dB | + | |
- | * Pin = 7,55dBm, Pout = 26dBm, G = 18,5dB | + | |
- | * Id = 300mA | + | |
- | Weder der Vorverstärker noch die Endstufe verschlechtern das Nebenaussendeverhalten (-40dBC). | + | ==== Sendeantenne ==== |
- | Abschlussabgleich: Mit IQ-Mischer, LNA, u. 2m-Filter wird bei Ug = 2,77V und Ud = 10,6V ca. 1W Ausgangsleistung erreicht. | + | Als Sendeantenne soll eine Koaxialantenne verwendet werden. In der Literatur findet man zahlreiche Hinweise, |
+ | hier ein [[http://www.dl0jsa.de/? | ||
- | PA-Modul und Vorverstärker funktionieren entsprechend ihrer Datenblattwerte. Als nächstes, v.a. um mehr Ausgangsleistung aus dem IQ-Mischer zu holen, sollten die Eingänge wieder differentiell angesteuert werden | + | ==== Kamera ==== |
+ | Das Testbild aus 50cm Entfernung ist {{mess-50cm.jpg? | ||
+ | ==== Die fertigen Platinen ==== | ||
- | Danach muss ein neuer Pegelplan erstellt werden, welcher den Preamp, den Helix-Filter und das PA-Modul berücksichtigt. | + | Ebene 1: |
+ | {{: | ||
- | ==== Vorverstärker ==== | ||
- | Aufgebaut mit einem MAX2614 wurde ein kleiner Vorverstärker für den IQ-Mischer inbetriebgenommen. | ||
- | * Uq = 5V | + | Ebene 3: |
- | * I = 45mA | + | {{: |
- | * Pin = -10,6dBm, Pout = 7,55dBm, G = 18,15dB (18,6dB lt. DB bei 1GHz), ist OK | + | |
- | ==== Sendeantenne ==== | + | |
- | Als Sendeantenne soll eine Koaxialantenne verwendet werden. In der Literatur findet man zahlreiche Hinweise, | ||
- | hier ein [[http:// | ||
- | ==== Kamera ==== | ||
- | Das Testbild aus 50cm Entfernung ist {{mess-50cm.jpg? | ||
===== Peilsender ===== | ===== Peilsender ===== | ||
Der Peilsender arbeitet auf 70cm. Er ist als separate Einheit ausgeführt und wird in eine Aussparung der Leiterplatte von Ebene 1 eingefügt. | Der Peilsender arbeitet auf 70cm. Er ist als separate Einheit ausgeführt und wird in eine Aussparung der Leiterplatte von Ebene 1 eingefügt. | ||
Zeile 110: | Zeile 80: | ||
untergebracht. Als Tasche kann ein EMV-Beutel oder eine angefertigte Tasche aus | untergebracht. Als Tasche kann ein EMV-Beutel oder eine angefertigte Tasche aus | ||
KAPTON-Folie dienen. | KAPTON-Folie dienen. | ||
- | {{: | + | |
+ | {{: | ||
===== EMV-Messung ===== | ===== EMV-Messung ===== | ||
{{: | {{: |
projekte/xplorer/hardware.txt · Zuletzt geändert: 2014/05/11 12:11 von thasti