Forum: HF, Funk und Felder Platinenlayout Zusammenführen von 433MHz Sender (Syn115) und Empfänger (Syn500R)


von Javajim (Gast)


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Hallo RF-Spezis,

ich möchte einen Platine layouten auf der zwei (Single)Chip Komponenten 
das Senden und Empfangen auf der 433MHz Frequenz erledigen sollen. Es 
dabei geht um OOK Kodierung und Elro Funksteckdosen. Ich habe meine 
Entwicklungsplatine mit fertigen Sender/Empfängermodulen aufgebaut und 
den Code weitestgehend fertig. Nun möchte ich aber keine Module auf die 
nächste Platine löten, sondern die gleiche Schaltung der Module, die 
eigentlich auch in den Applikationsnotes der Datenblätter angegeben ist 
übernehmen. Ich werde zur Überprüfung eine Platine mit Hausmitteln 
erstellen und danach wertigere Platinen (FR4 35um, double Layer, Vias 
etc) in Auftrag geben. Ich habe aber nicht das Wissen im RF-Bereich und 
bitte euch um rat. Derzeit ist je eine Helix Antenne an den Modulen 
angeschlossen. Ich würde es bevorzugen, die zwei Schaltungen an einer 
Antenne zu betreiben, da das Senden und Empfangen auch nicht 
gleichzeitig stattfinden müssen.
Können die beiden Antennenanpassungen einfach an die gleiche Antenne 
angeschlossen werden?
Könnte eine der Anpassungen auch eingespart werden?
Kann ich beide ICs mit einem Quartz takten?
Wäre jemand so freundlich und könnte basierend auf den app notes eine 
zusammengefasste Schaltung mit reduziertem Bauteilaufwand skizzieren?
An welche grundlegenden DesignRules sollte ich bei dem Layout achten?


http://www.xie-gang.com/SYN500R.pdf
https://www.openimpulse.com/blog/wp-content/uploads/wpsc/downloadables/SYN115-ASK-Transmitter-Datasheet.pdf

Beste Grüße
Javajim

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ein Empfängereingang mag normalerweise keine hohen Eingangspegel, bei 
den paar Milliwatt dürfte aber noch nichts kaputtgehen.
Die Quarzfrequenzen in den beiden Plänen sind unterschiedlich, wieweit 
die geändert werden dürfen, muss das Datenblatt sagen.
Auch das Parallelschalten der Antennenanpassungen ist eigentlich falsch, 
wie weit das merkliche Probleme macht weiß ich nicht.

: Bearbeitet durch User
von N. B. (saint1234)


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Hallo,

Ja das lässt sich bewerkstelligen. Suche mal nach PIN diode switch oder 
series pin SPDT switch.

Mit dieser Tehnik benötigst du dann aber für TX und RX ein seperates 
Anpassnetzwerk. Dabei gibt es einige Möglichkeiten von Lambda/4 bis 
diskretes Anpassnetzwerk. In jedem Fall benötigst du ein RF 
Simulationsprogramm z.B. ADS. Du könntest natürlich auch deine jetzige 
Anpassung nehmen und den Insertion Loss der PIN Diode in kauf nehmen.

Gruß,

von Tr (Gast)


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Gibt es keine fertigen 433MHz OOK Transceiver? Google liefert spontan 
HYRM69S2 mit SPI Ansteuerung (ähnlich RFM12, die man dafür auch nehmen 
könnte).

von Hp M. (nachtmix)


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Javajim schrieb:
> Ich würde es bevorzugen, die zwei Schaltungen an einer
> Antenne zu betreiben, da das Senden und Empfangen auch nicht
> gleichzeitig stattfinden müssen.

Dann solltest du ein anderes IC verwenden, das sowohl Sender wie auch 
Empfänger und die zugehörige Sende/Empfangsumschaltung bereits eingebaut 
hat.
Die von Nico vorgeschlagene Umschaltung wird dir ohne Meßmittel und/oder 
Erfahrung auf dem UHF-Gebiet wahrscheinlich nur schlecht gelingen.

Das betrifft auch die Helix Antennen. Mit dem falschen Windungssinn 
wirst du bald merken, wie gut sie ein unpassendes Signal unterdrücken 
können.

von W.A. (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Das betrifft auch die Helix Antennen. Mit dem falschen Windungssinn
> wirst du bald merken, wie gut sie ein unpassendes Signal unterdrücken
> können.

Das verwechselst du mit echten Helixantennen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Wendelantenne

Diese kleinen Antennengebilde auf der Platine machen keine saubere 
Zirkularpolarisation. Sonst hätte man, je noch Orientierung des 
Empfängers, ebenfalls kräftige Reichweiteneinbrüche.

von Javajim (Gast)


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Vielen Dank einmal für eure Beiträge.

> Suche mal nach PIN diode switch
Gute Empfehlung. Habe das Prinzip verstanden. Hier ist auch ein 
hilfreiches Video dazu:
https://www.youtube.com/watch?v=XpYsCM_Wf50

http://www.abacom-tech.com/assets/data_sheets/RT_SW.pdf  < auf der 
Leiterplatte síeht man eine Leiterbahnschleife. Ist dies λ/4 wie im 
Schaltplan bzw. ab Minute 15 im Video? Dazu msste die aber 17,3cm lang 
sein würde aber eher 10cm den Abmessungen nach schätzen...

> series pin SPDT switch
Dies klingt sehr interessant. Ich hab grad Schaltungsbeispiele gesehen, 
bei denen die Antenne, RX und TX sowie eine Umschaltspannung an einem 
Baustein angeschlossen ist. Das ist eigentlich genau das was ich suche. 
Da SPDT Switche in etlichen Wireless Geräten Einsatz finden, sind die 
InsertionLoss Probleme wohl zu bewerkstelligen. Werte die ich gefunden 
habe liegen bei -0,3 bis -0,6 db.
Fraglich ist ob die Antennenanpassung ausreichend gut funktioniert, wenn 
ich den T/R-Switch direkt mit den Antennenanschlüssen verbinde und mich 
sonst an die AppNotes halte?

> Die von Nico vorgeschlagene Umschaltung wird dir ohne Meßmittel und/oder 
Erfahrung auf dem UHF-Gebiet wahrscheinlich nur schlecht gelingen.
Wäre zu befürchten, aber das sollte mich nicht abhalten einen Versuch zu 
wagen. Was für Meßgeräte werden benötigt? Signalgenerator und 
Oszilloskop hab ich da.

> Ein Empfängereingang mag normalerweise keine hohen Eingangspegel
Mit dem SPDT ließe sich verhindern, dass beim Senden der Empfänger das 
Signal zugeführt bekommt. Aber danke für den Hinweis.

> Die Quarzfrequenzen in den beiden Plänen sind unterschiedlich, wieweit die 
geändert werden dürfen, muss das Datenblatt sagen.
Die Datenblätter besagen das für den
Sender:    REFOSC = RF Carrier/ 32           13,560MHz   = 433,92MHz/32
Empfänger: REFOSC = RF Carrier/(32+(1.1/12)) 13,52127MHz = 
433,92MHz/32,09167
gelten. Der Unterschied hat wohl etwas mit low side injection des 
superheterodynen Empfangsteil zu tun. Interesiert auch nicht weiter, da 
egal welchen Crystal ich an dem anderen Chip anschließe, die 
Trägerfrequenz deutlich von den 433,92MHz nach oben oder unten abweicht. 
Ich denke, da gibt es wohl keine Möglichkeit einen Quartz einzusparen.

> Gibt es keine fertigen 433MHz OOK Transceiver?
> Dann solltest du ein anderes IC verwenden, das sowohl Sender wie auch Empfänger 
und die zugehörige Sende/Empfangsumschaltung bereits eingebaut hat.

Ich habe einige Transceiver Bausteine gesehen. Für ein anderes Project 
liebäugel ich z.B. mit dem C1101 oder dem NRF905. Meist liegen die 
Kosten für integrierte Transceiver aber bei einem Vielfachen. Dafür 
können die Bausteine aber auch sehr viel. Im Vergleich zu 40-99Cent für 
getrennte Receiver und Transmitter inkl. dem SMD Vogelfutter ist mir 
dies zu viel, grad im Hinblick auf das simple Übertragungsprotokoll und 
die akzeptable Frequenzungenauigkeit.
Wenn jemand einen Transceiver für unter 1€ (Aliexpress Shenzhen) kennt, 
wäre das sehr interessant.
Am günstigesten scheinen die SiLabs Si443x zu sein 0,4-2€ ohne 
drumherum.

> Das verwechselst du mit echten Helixantennen.
Ja, das stimmt. Es ist eigentlich eine Spulenantenne. Wird aber in den 
Shops meist als helical antenna benannt. Beispielbild: 
http://ecx.images-amazon.com/images/I/41YdqHminoL._SY355_.jpg

von Wolfgang (Gast)


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Javajim schrieb:
> Dazu msste die aber 17,3cm lang sein würde aber eher 10cm den
> Abmessungen nach schätzen...

Wie kommst du auf die 17,3 cm?

Vermutlich hast du bei deiner Rechnung das ε_r nicht berücksichtigt.

von N. B. (saint1234)


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Hi,

Also der Chip sieht gut aus. Du musst jetzt nurnoch deine Antenne auf 
die 50ohm des ANT-Pins anpassen. Dafür solltest du 0402 Bauteile nutzen 
oder das Anpassnetzwerk mit Mikrostreifenleitungen realisieren.

Als Meßgeräte kann ein Oszilloskop funktionieren, abhängig von deinen 
Kentnissen und natürlich der Bandbreite des Gerätes. Besser wäre jedoch 
ein (vektorieller)-Netzwerkanalysator. Die haben alle jeweils einen 
eingebauten Signalgenerator. So ein Gerät ist jedoch sehr teuer in der 
Anschaffung.

Gruß,

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