Красюк Е. А., Поляков С. В., Потиліцин Н. П., Свириденко В. І., Конох І. Ф., Трембач Д. Н., Носов О. С.

ТОВ «Бета ТВ ком» м. Донецьк – 83004, вул. Університетська, 112, оф. 15 тел. / Факс: 062-381-81-85, e-mail: betatvcom@dptm.donetsk.ua

Анотація – Розглядаються технічні рішення і характеристики, які застосовуються в пристроях передачі сигналів Ethernet по радіоканалу в діапазоні частот 2400 – 2485 МГц, а також у недавно виділеному діапазоні 5150 – 5350 МГц, 5725-5825 МГц (результати розробок підприємства ТОВ «Бета ТВ ком» в галузі радіо Ethernet).

I. Вступ

Поява додаткового діапазону 5150 – 5350 МГц і 5725-5825 МГц для передачі сигналів радіо Ethernet трохи полегшує ситуацію на даному ринку послуг (викликану великою завантаженістю діапазону 2400-2485 МГц) через що з’являється можливість селекції сигналів за допомогою більш вузької діаграми спрямованості передавальних і приймальних антен.

II. Основна частина

Fig. 1. Transceiver of Ethernet radio signals for 2400-2485 MHz

Фіг. 1. Приймач сигналів радіо Ethernet діапазону 2400-2485 МГц.

Радіо Ethernet 2400-2485 МГц. Сигнал Ethernet з модему потужністю 20-100 мВт в діапазоні частот 2400-2485 МГц по антенно-фідерного тракту надходить на двонаправлений антенний приемопередатчик, наявний безпосередньо біля приемопередающей антени (фіг. 1). Функціональна схема приймача наведена на фіг. 2. Режим передача / прийом приемопередатчика визначається по наявності / відсутності сигналу з модему. Якщо потужність сигналу на роз’ємі «М» більше 0,2 мВт (визначається за допомогою відгалужувачі, підсилювача BGA420, детектора AD 8361, двох швидкодіючих операційних підсилювачів на AD 810, що грають роль компаратора), то подається живлення через ключ IRLM 2803 на затвори SHF-0589, SHF-0289 (стоки цих транзисторів знаходяться під постійною напругою +8 В) і на попередній підсилювач MGA 83563 (харчування підсилювача +3,5 В утворюється з пятівольтового харчування шляхом додаткового падіння напруги на діодах Шоттки MBR 0520) передавача. При цьому приймальня частина з харчування буде відключена. Якщо потужність сигналу на М роз’ємі менше 0,2 мВт, включається приймач, а передавач вимикається.

Час перемикання передача / прийом менше

0, 5 мкс. Комутація підсилювачів передавача і приймача здійснюється за допомогою ВЧ комутатора Hittite НМС 154S8 з розв’язкою більше 24 дБ. Коефіцієнт посилення передавача вхід-вихід = 40 дБ, коефіцієнт посилення приймача вхід-вихід = 30 дБ. На вході приймача з метою виключення впливу перешкод включений фільтр TOKO 4DFA-2450T-10 (смуга частот 2400-2500 МГц) з високою селективністю. Вихідна потужність передавача 1,2 Вт, коефіцієнт шуму приймача 5 дБ. Матеріал підкладки FR-4 – 1,5 мм

Фіг. 2. Функціональна схема приймача. Fig. 2. Transceiver function scheme

Радіо Ethernet 5150-5350 МГц, 5725-5825 МГц.

Структурна схема радіо Ethernet, що працює в діапазоні 5725-5810 МГц приведена на фіг. 3, практичне виконання частини II на фіг. 4.

Фіг. 3. Структурна схема приемопередающего конвертора радіо Ethernet.

Fig. 3. Flow chart of Ethernet radio transceiving converter

Сигнал Ethernet з модему потужністю 20-100 мВт в діапазоні частот 2400-2485 МГц по антеннофідерному тракту надходить на двонаправлений приемопередающих конвертор. Так само як і в приймач-фіг. 2, визначення режиму передача / прийом здійснюється шляхом контролю потужності на роз’ємі «М» за допомогою детектора, який виробляє сигнал «упр1» і «упр2» по порогової потужності 0,5 мВт (фіг. 3). Загальний коефіцієнт посилення передавальної частини 1 до змішувача (змішувач виконаний на діодним збірці НМС 218) = 6 дБ. Тут враховані втрати у фільтрі 2,4 ГГц (TOKO 4DFA), а також втрати, викликані переключенням передавальних 1 і прийомних 1 гілок. На опорний вхід змішувача надходить сигнал з гетеродина потужністю = 6 мВт. Гетеродин зібраний на транзисторі BFG67 (варикап ВВ833) – частота 3325 МГц (для Ethernet 5725-5825 МГц), синтезатор частоти зібраний на ADF4113, додаткове посилення здійснюється мікросхемою НМС315 = 10 дБ. З виходу змішувача конвертований сигнал в діапазоні частот 5725-5825 МГц через ключ НМС336 надходить на передавальну частина 2 із загальним коефіцієнтом посилення 30 дБ (мікрозбірка НМС315 + 9дБ, два полоськових фільтра по-4дБ, транзистори ТС2281 +10 д Б, ТС2281 +10 дБ, ТС2381 +10 дБ) і далі через циркулятор на вихід до антени. Смуговий фільтр має смугу прозорості 500 МГц (5725-6225 МГц), і селективність мінус 20 дБ на 200 МГц. На антенному виході встановлений відгалужувач для контролю і регулювання вихідної потужності. Сигнал з детектора, зібраного на діоді Шотткі МА4Е, надходить на схему управління «АТТ» (атенюаторів) передавальної частини 1 і підтримує постійний вхідний рівень на антенному роз’ємі 200 мВт (глибина регулювання АРУ 20 дБ). При відсутності сигналу на роз’ємі «М» (потужність сигналу менше порогового значення 0,5 мВт) приемопередающих конвертор перемикається на прийом за час менше 0,5 мкс. При цьому сигнал з антенного входу в діапазоні частот 5725-5825 МГц конвертується в діапазон частот 2400 – 2485 МГц і надходить з роз’єму «М» на модем. Коефіцієнт посилення по прийому складається з коефіцієнта посилення приймальні частини 2 = 18 дБ (до виходу ключа на НМС 336), плюс втрати в змішувачі -8 дБ, плюс -2 дБ – на фільтрі ТОКО і посилення приймальної частини 1 = 14 дБ. Разом 32 дБ. Матеріал підкладки для частини II – флан з діелектричної проникністю s = 10, товщина підкладки h = 1 мм; для частини I – FR4, h = 1 мм. Гетеродин, синтезатор, змішувач і комутатор зібрані на Коплі-нарних лініях, підсилювачі і фільтри – на несиметричних полоськових лініях (фіг. 4).

Фіг. 4. Зовнішній вигляд другій частині приемопередающего конвертора радіо Ethernet

Підприємством підготовлені документи на проведення сертифікаційних випробувань обладнання радіо Ethernet діапазону 2,4 … 2,485 і

5,725 … 5,825 МГц. Планований термін випуску виробів – серпень 2004 р.

Використані абревіатури мікросхем і фір-ми-виробники:

TC

TRANSCOM

BGA

INFINEON technologies

AD

ANALOG DEVICES

HMC

HITTITE MACROWAVE CORPORATION

LM

PHILIPS Semiconductors

BFG

PHILIPS Semiconductors

ADF

ANALOG DEVICES

MC

MOTOROLA

MGA

AGILENT technologies

SHF

STANFORD MICRODEVICES

4DFA

TOKO

SGA

SIRENZA MICRODEVICES

MA

M/A-COM

III. Висновок

Використання приемопередатчиков і приемопередающих конверторів в мережах IBSS, BSS і ESS дозволяє пов’язувати віддалені один від одного точки доступу на відстані 20 км і більше.

IV. Література

[1] http://www.comptek.ru/wireless/files/anatomyAndex.xhtml? р-1

RESULTS OF DESIGN OF RADIO ETHERNET DEVICES FOR 2400-2485, 5150-5350, 5725-5825 MHz

Krasyuk Y. A., Polyakov S. V., Potylitsyn N. P., Sviridenko V. I., Konoh I. F., Trembach D. N., Nosov O. S.

Betatvcom Ltd. Universitetskaya str. 112, office 15 tel/fax: 062-381-81-85, e-mail: betatvcom@dptm. donetsk. ua

Annotation – Here are considered technical decisions and characteristics used in Ethernet signals transmitting devices on radiochannel in frequency range 2400 – 2485 MHz and in recently chosen ranges 5150 – 5350 MHz, 5725-5825 MHz.

The appearance of the additional ranges 5150 – 5350 MHz and 5725 – 5825 MHz for radio Ethernet signals transmitting makes easier the situation on the service market because of the possibility to select signals with the help of the narrower transmitting and receiving antenna directivity diagram.

Fig. 4. Appearance of the second part of Ethernet radio transceiving converter

Using of transmitters and transmitting converters in IBSS, BSS, ESS nets allows to connect points on the distance of 20 km and more.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»