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Duda sobre antenas y alcances

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morgoz
Respuestas: 208
Topic starter
(@morgoz)
Estimable Member
Registrado: hace 18 años

Hola a todos!!

Tengo nun problema:
acabo de comprarme un par de módulos por radiofrecuencia en 2,4 GHz que prometían un alcance de 1,5 km en abierto y a los 200 m más o menos han empezado a fallar, llegando a cortarse la comunicación por completo.
Los dispositivos permiten seleccionar la potencia de emisión mediante software (de 10 db a 18 db) y se venden con varios formatos de antenas (wire antenna, chip antenna y con un conector para U.FL antenna).

No tengo ni idea de antenas, con lo que cualquier luz que podais arrojar sobre el tema la agradeceré mucho.

Mi duda principal es si estos módulos, configurandolos con algún tipo de antena con más ganancia, podrían aumentar la distancia de transmisión o si es misión imposible. Y a parte, me gustaría saber que diferencia hay entre unos tipos de antenas y otros.

Muchas gracias a todos y saludos!!!

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19 respuestas
ranganok
Respuestas: 3875
(@ranganok)
Ardero
Registrado: hace 19 años

Está mejor explicado aquí:

http://www.mityc.es/NR/rdonlyres/6F5D44 ... CNAF07.pdf

Tienes que buscar las bandas ICM (aplicaciones industriales, científicas y médicas) que no neceistan licencia (para las demás si).

S2

Ranganok Schahzaman

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juanjo
Respuestas: 451
(@juanjo)
Ardero
Registrado: hace 18 años

Buenas a todos,

MorgoZ, me da la impresión de que te estamos complicando la vida más que facilitartela. Parece que la instalación de un sencillo sistema de telemetría se está convirtiendo en una tesis doctoral. En mi opinión debes centrar tu problema y obviar todo lo que se ha comentado aquí que no te es útil para resolver tu problema, no discuto que academicamente es muy muy muy útil y muchos de los comentarios aportados son interesantes.

En primer lugar debes tener claro cuales son tus restricciones. Por lo que he podido leer es el escenario donde instalarás el sistema y la restricción de potencia (supongo que pretedes alimentar los sistemas remotos con baterías y te gustaría que estas tuviesen una vida lo más larga posible).

Bien partiendo de estas restricciones te comento como lo intentaría resolver. (Una de las cosas que debes tener en cuenta es que los que opinamos aquí ni vamos a implementar el sistema fisicamente ni nos vamos a responsabilizar si algo no funciona como se esperaba).

1.- En mi caso intentaría elegir una frecuencia de transmisión de MHz, alguna de las bandas que se han comentado ya. NO voy a comentar esto ya que lo han explicado bien los problemas que te puedes encontrar en frecuencias superirores.

2.- Dependiendo del precio intentaría elegir antenas más o menos directivas. Decir antenas directivas no quiere decir que usemos un laser y haya que apuntarlo a un telescopio que sería uno de los casos más difíciles. Entre este caso y una antena unipolar hay un abanico de directividades muy amplio. Lo que tengo seguro es que si quiero optimizar la energía de la batería y el precio de la antena más el tamaño son adecuados, nunca usaré antenas integradas ni antenas unipolares para este escenario concreto. Una antena unipolar la usaré para la estación base (centro de recepción de datos) o para los sistemas remotos por que las dirctivas sean muy carás comparadas con la unipolar.

3.- Entiendo que tu sistema es de telemetría, y como has comentado vas a montar sobre el interface radio un RS-232. En primer lugar te diré que reduzcas al máximo el ancho de banda del emisor radio, seguro que con algunos KHz te será suficiente (es decir usa en el RS-232 una velocidad de 4800 bps) seguro que los datos que tienes que transmitir se pueden transmitir a una velocidad de 8 bps, imaginate cuanto podrías reducir tu ancho de banda.

4.- Como habrás podido comprobar el tema 2 y 3 son muy importantes si vas a alimentar con una batería los sistemas remotos. Para el caso 2, no enviarás energía a ningún lugar que no te interese is usas una antena directiva. Usando un ancho de banda muy estrecho tampoco usarás demasiada energía para transmitir tu información. El caso del ancho de banda se podría comparar con el ejemplo de fabricar un coche que pudiese ir a 2000 km/h y tuviese que circular por las carreteras nacionales, seguro que tu no quieres comprarte un coche que pueda circular a una velocidad de 2000 km/h pagnado su precio claro, para después circular a 120 km/h.

5.- Respecto a sistemas de bajo consumo para interiores los hay que las baterías pueden durar unos tres años con baterías POLY de 5000 mAh, seguro que puedes encontrar alguna solución para tu sistema.

Lo que he comentado es partiendo de las restricciones que he identificado, no se si tienes alguna más o las que he puseto son equivocadas.

Saludos.

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TumBos
Respuestas: 158
(@tumbos)
Estimable Member
Registrado: hace 19 años

Como habeís dado muchas ideas y datos pero del precio no habeís dicho nada 🙂 y si tuviera que hacerlo yo y fuera para otro, (je,je) para el enlace usaría modems inalámbricos de los muchos que hay como por ejemplo http://www.adeunis-rf.com/ . (he cogido estos como ejemplo) Modulos OEM (hay uno de 500 mW con alcance de 6000m !, eso habría que verlo para creerlo) , y modems inalambricos para la banda 869 Mhz. para Europa.
Si ya te coges una pareja de modems inalambricos industriales (que sería lo suyo pero aqui el precio si que pica) ya tienes un enlace fiable. Y por la velocidad de transmisión que necesitas vas más que "sobrao".
Creo que usar la banda de 2,4Ghz. te va a dar más problemas que beneficios como ya se ha apuntado en el hilo (direccionabilidad, ambiente).
Como siempre el dinero es el que manda. Todo eso hace mucho que ya está inventado y no hace falta saber de leyes. Si te lo venden es que teoricamente está dentro de la legalidad. Otra cosa es que tuvieras que diseñar el equipo de transmisión pero creo que no es el caso. Y si fuera así entonces si que hay que saber bastante y no solo de leyes y normas.

Un saludo

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ranganok
Respuestas: 3875
(@ranganok)
Ardero
Registrado: hace 19 años

Todo eso hace mucho que ya está inventado y no hace falta saber de leyes. Si te lo venden es que teoricamente está dentro de la legalidad.

Aquí te equivocas (o hace falta una puntualización): Si te lo venden en Europa es que teóricamente está dentro de la legalidad (incluso yo matizaría para España). Un ejemplo claro es la banda de 900MHz que es ICM en Estados Unidos y en España no (es la de 869MHz creo).

Respecto a lo que ha dicho Juanjo tiene toda la razón. Primero de todo mírate bien el escenario en el que vas a trabajar (geometría, tiempo de vida de las baterías, velocidad y datos de transmisión, etc.) y a partir de ahí sabrás que tipos de antena necesita, etc.

S2

Ranganok Schahzaman

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morgoz
Respuestas: 208
Topic starter
(@morgoz)
Estimable Member
Registrado: hace 18 años

Buenas!

Gracias por las recomendaciones!!
He hablado con el proveedor sobre los módulos que transmiten a 900MHz y me ha dicho que es cierto, que en España no los pueden vender porque no cumplen con la legislación ya que esa banda se usa para GSM.

Los requisitos del proyecto ya los he comentado en un mensaje anterior en este mismo post, pero ahí van algunos repetidos y otros nuevos:

La tasa de transferencia no es un requisito importante.

El consumo si lo es puesto que los módulos se alimentan con baterías (en principio de 10A) y espero que duren por lo menos uno o dos meses. (Eso de que los módulos duran años es sobre el papel, ya que durarían años a mínima potencia, mínimo voltaje y mínimos consumo, sin tener en cuenta el consumo del resto de componentes de la placa en la que estén ensamblados, los dispositivos con los que interactúan, etc).

El alcance es importante. Puedo basar el proyecto en módulos de medio alcance (200m) y módulos de largo alcance (>1km).

Es importante la robustez del sistema (ya se que esto en RF es dificil o imposible, pero la cuestión es intentar que falle lo menos posible), los módulos estarán a la intemperie, con lo que eso de que si un día llueve transmitan peor que un día con Sol nada. Por esto hemos llegado a barajar frecuencias de menos de 900 MHz.

El precio de los módulos es medianamente importante: impera la robustez frente al precio, pero este último importa. Me gustaría conocer la mejor solución posible y si es cara ir bajando el listón. En este apartado entra sobretodo la calidad de las antenas, creo yo.

Las dimensiones de los módulos tienen prioridad media: los módulos repartidos por el campo no deberían de ser grandes, ya que aunque la idea sea dejarlos estáticos, también deben de ser fácilemente portables para cambiarlos de ubicación (antenas pequeñas). El módulo "central" puede ser todo lo grande que se quiera.

Y por último os pido ayuda para encontrar módulos de RF comerciales que aunen estas carácterísiticas, y si es posible que sean módulos completos, con antena incluida y con una interfaz UART o controlable desde un microcontrolador.

Os dejo uno que he visto del mismo proveedor que los Maxstream:

http://www.coronis-systems.com/produit . ... =EN&id=WCA

TumBos, en la web de Aspid dicen que ensamblan módulos basados en los Adeunis a medida, les escribiré un mail para ver como funciona eso.

Muchas gracias por vuestra ayuda.

Saludos!!

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