Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Radiolokator - Prosty radiolokator

20 Cze 2014 12:03 1176 7
  • Poziom 9  
    Witam,

    Chciałbym zbudować prosty radiolokator. Urządzenie "master" umieszczone w centrum musi określać pozycję kątową urządzenia "slave". Interesuje mnie określenie jedynie kąta z niewielką dokładnością ± 15°, odległość nie ma być mierzona i nie będzie większa niż 10m.

    Myślałem o umieszczeniu nadajnika w urządzeniu slave i 12 odbiorników (rozłożonych centrycznie co 30°, średnica ok 200mm) w urządzeniu master. Identyfikacja kierunku na którym znajduje się slave odbywałaby się poprzez odczyt maksimum sygnału z pośród 12 odbiorników.

    O ile tego typu urządzenie oparte o rozwiązania foto-optyczne (IR) nie sprawiłoby mi żadnego problemu to rozwiązanie w oparciu o urządzenia radiowe już tak.


    Proszę o pomoc w doborze nadajnika i odbiorników, oraz zaproponowania metody pomiaru siły sygnału odebranego. Nie ukrywam że najchętniej wykorzystałbym w tym celu wejście analogowe (0-5V) mikro-kontrolera, choć jestem świadom iż może to nie być takie proste.
    Jak wygląda kwestia anten, czy muszą być to konstrukcje "kierunkowe"?
    Czy poszczególne odbiorniki powinny być jakoś odizolowane ("ekranowane") od siebie?

    Moja wiedza w zakresie sygnałów radiowych jest bardzo ograniczona więc proszę mnie traktować jak kompletnego żółtodzioba w tej materii, kwestie kondycjonowania sygnałów i przetworników ADC oraz programowania wyglądają już znacznie lepiej.

    Z góry dziękuję za pomoc, wszystkie sugestie mile widziane.

    Pozdrawiam serdecznie
  • Poziom 35  
    Może podpowiem jak działa typowa antena ferrytowa, stosowana np w przenośnych odbiorniczkach radiowych. Przy takiej antenie nie można "nastawiać się" na maksymalny sygnał, tylko na minimum sygnalu. Maksimum sygnału jest bardzo łagodne w zakresie prawie 180°, natomiast minimum przebiegające geometrycznie wzdłuż osi anteny jest dość ostre, i daje się bardzo łatwo wyczuć przy obracaniu takiej anteny. Gdy odbierany sygnał nie będzie zbyt mocny, takie minimum jest bardzo dokładnie wyczuwalne/mierzalne.
  • Poziom 43  
    Używając dwóch anten ferrytowych lub ramowych możesz wyliczyć kierunek na podstawie zależności fazowych i poziomu sygnałów.
  • Poziom 9  
    Drogi jarek_lnx

    Brzmi bardzo obiecująco, czy możesz proszę rozwinąć temat, będę zobowiązany.
  • Poziom 30  
    Antena ferrytowa jest mała i ma kierunkowe właściwości. Do odbiornika bardzo dobrze się nadaje. Jednak co z nadajnikiem ? Jego antena musi mieć izotropową charakterystykę.
  • Specjalista elektronik
    Rozumiem, że możliwe kierunki do "slave" leżą w jednej płaszczyźnie, za to obejmują całe 360°? Anteny ferrytowe, jeśli będą umieszczone w jednym miejscu, same z siebie nie dadzą rozróżnienia kąta φ od φ+180°.

    Antena nadawcza może być dipolem prostopadłym do tej płaszczyzny, wtedy będzie nadawać izotropowo; anteny odbiorcze są potrzebne 3, mogą być izotropowe, rozmieszczone w wierzchołkach trójkąta równobocznego, wtedy pomiar przesunięć fazy między nimi pozwoli wyliczyć kierunek. Tylko... antena zwykle ma jakiś rezonans, przez co może przesuwać fazę, jeśli jest odstrojona od rezonansu - a to fałszuje pomiar.

    Innym utrudnieniem jest fakt, że fala odbita przychodzi zaledwie po kilkudziesięciu nanosekundach (66, jeśli odległość jest 10m) - a nie można jednocześnie nadawać i odbierać, więc czasu na pomiar fazy jest niewiele (oczywiście, można go powtarzać wielokrotnie i brać z tego średnią, żeby uzyskać lepszą dokładność), i częstotliwość musi być duża (setki MHz, albo więcej).
  • Poziom 43  
    Cytat:
    Anteny ferrytowe, jeśli będą umieszczone w jednym miejscu, same z siebie nie dadzą rozróżnienia kąta φ od φ+180°.
    Fakt, tego typu systemy wymagały pomocniczej anteny reagującej na skłdową elektryczną, jej włączenie pozwalało odróżnić φ od φ+180°.

    Znalazłem jakiś przykład:
    Link
    Gdzieś widziałem oparty na tej zasadzie układ lokalizujący burze, rozróznienie φ od φ+180° było możliwe dzięki dwum odbiornikom i triangulacji.
    może warto przeczytać jak to robiono dawniej:
    Link
    Link
    Interesująca jest też metoda Dopplerowska w wykonaniu amatorskim:
    Link
    Link
    Dobry opis tego dosyć skomplikowanego urządzenia :) znajdziesz w książce "transmitter hunting radio direction finding simplified" (jest gdzieś w sieci)
  • Poziom 9  
    Dziękuję za pomocne linki. Niestety zbyt mała wiedza w zakresie radiotelekomunikacji skłoniła mnie do rezygnacji z metody radiowej na rzecz sprzężenia wizyjnego w paśmie IR.

    Temat zamykam ze statusem "na tarczy"