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Atividade #360

Modelagem das Comunicações da RoboIME

Added by Matheus De Souza over 3 years ago. Updated about 2 years ago.

Status:
Fechada
Priority:
Normal
Target version:
Start date:
09/10/2017
Due date:
09/15/2017
Spent time:

Description

Fazer a modelagem do sistema de comunicação da RoboIME com o objetivo de identificar oportunidades de melhoria e implementar as modificações.
Potencia transmitida X Perdas(Espaço livre, espaço urbano) X Potencia recebida X Ganho da Antena (Link Budget)

picture956-1.png (22.6 KB) Preview Luiz Renault Leite Rodrigues, 09/10/2017 11:03 PM

Picture956 1

Subtasks

Atividade #363: Realizar experimento para medir a diretividade da antena do módulo NRF24FechadaMatheus De Souza

History

#1 Updated by Matheus De Souza over 3 years ago

No estado atual o calculo do enlace deu -61.3dB na diagonal(11m). Porém, nesse caso, não são consideradas perdas no transmissor, receptor ou perdas relacionadas ao meio. É levado em consideração apenas as perdas em espaço livre. Com o objetivo de realizar a comunicação é possível haver um link budget no mínimo igual a -64dB. Para aumentar a folga, podemos adaptar a placa COM com um nrf24l01+ PA/LNA em conjunto com uma antenna de ganho de no mínimo 5dBi;

site onde foi feito o calculo: https://www.pasternack.com/t-calculator-link-budget.aspx

Antenna pesquisadas(5dBi e 9dBi):

https://pt.aliexpress.com/item/Universal-2-4GHz-10-dBi-Wireless-WIFI-Antenna-Booster-WLAN-RP-SMA-For-Router-Modem-Connection/32742174505.html?source=%7Bifdyn:dyn%7D%7Bifpla:pla%7D%7Bifdbm:DBM&albch=DID%7D&albslr=227850847&src=google&albch=shopping&acnt=494-037-6276&isdl=y&aff_short_key=UneMJZVf&albcp=757120293&albag=45449013012&slnk=&trgt=87981925924&plac=&crea=pt32742174505&netw=g&device=c&mtctp=&gclid=Cj0KCQjwxdPNBRDmARIsAAw-TUnNkUOgrml_TSY9s-wm_jwBlhh7h5IggV4WE0ZLFOhn18Uc0C-tSZAaAmdEEALw_wcB

https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-827909564-antena-wireless-feasso-9dbi-omni-direcional-sma-rp-fema-_JM

#2 Updated by Matheus De Souza over 3 years ago

  • Status changed from Não Iniciada to Em andamento

#3 Updated by Matheus De Souza over 3 years ago

nrf24l01+PA/LNA usa conector RP-SMA jack (macho) e modulação GFSK.

#5 Updated by Luiz Renault Leite Rodrigues over 3 years ago

Veja a adaptação do módulo NRF24 para utilizar módulos RFM:

https://hallard.me/rfm12b-breakout/

Podem usar algo similar.

#7 Updated by Gustavo Claudio Karl Couto over 3 years ago

Aki tem uma avaliação do módulo com antena de PCB que agente usa, relatando alcance de 50 metros:
https://hallard.me/nrf24l01-real-life-range-test/

Aki tem algumas técnicas para tornar o módulo shielded usando plástico filme e alumínio laminado:
http://blog.blackoise.de/2016/02/fixing-your-cheap-nrf24l01-palna-module/

Aki tem algumas técnicas para melhorar a antena PCB:
https://hackaday.com/2015/08/15/hacking-a-nrf24l01-radio-for-longer-range/

Sendo possível ainda soldar uma antena de cobre enrolada em espira no lugar da antena PCB,

#8 Updated by Gustavo Claudio Karl Couto over 3 years ago

Matheus coloca depois os dados que vc usou pra calcular o alcance,

Vendo a datasheet do ship si4468 da silicon e do NRF24 podemos analizar a sensibilidade dele:

NRF24L01p página 8 da datasheet:

• Receiver
X Fast AGC for improved dynamic range
X Integrated channel filters
X 13.5mA at 2Mbps
X -82dBm sensitivity at 2Mbps
X -85dBm sensitivity at 1Mbps
X -94dBm sensitivity at 250kbps

#9 Updated by Gustavo Claudio Karl Couto over 3 years ago

SI4468 página 6 da datasheet:

RX Sensitivity 169 MHz
PRX_0.1 (BER < 0.1%)(100 bps, GFSK, BT = 0.5, f = 100 Hz) –133 — dBm
PRX_40 (BER < 0.1%)(40 kbps, GFSK, BT = 0.5, f = 20 kHz) –110 –108 dBm
PRX_100 (BER < 0.1%)(100 kbps, GFSK, BT = 0.5, f = 50 kHz) –106 –104 dBm
PRX_500 (BER < 0.1%)(500 kbps, GFSK, BT = 0.5, f = 250 kHz) –98 –96 dBm
PRX_9.6 (PER 1%)(9.6 kbps, 4GFSK, BT = 0.5, f = ±2.4 kHz) –110 dBm
PRX_1M (PER 1%)(1 Mbps, 4GFSK, BT = 0.5, inner deviation = 83.3 kHz) –89 — dBm

A diferença então seria o PA do SI4468 que vai ateh 20dbm, e o NRF24l01 que vai ateh 0 dbm, e a sensibilidade que para 250kbps seria -94dbm no nrf24 e -106dbm no si4468, porém utilizando esse módulo:

https://www.aliexpress.com/item/2-Pcs-Long-Range-E01-ML01DP5-Ebyte-20dBm-2100m-SPI-NRF24L01-PA-LNA-2-4GHz-RF/32759715802.html

A sensibilidade aumenta em 10dbm por causa do LNA, o PA externo eleva para 20dbm a potência, e ele também é shielded de maneira a evitar interferência, segundo o anúncio também o PA é americano e todos os componentes usados são originais americanos ou japoneses, e relata um alcance de ateh 2100 metros para 250kbps e antena omni de 6dbm.

#13 Updated by Onias Castelo Branco about 2 years ago

  • Status changed from Em andamento to Fechada

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