RF Empfaenger mit ATmega8 selbst basteln

[Jan-David Salchow (Gast)]

Hallo,

Ich beschaeftige mich seit einigen Tagen mit dem Empfang von RF 
Signalen. Speziell wuerde ich gerne einen ATmega8 basierten empfaenger 
fuer das FS20 System basteln. Dazu muss ich Funksignale bei 868,35 MHz 
empfangen, digitalisieren und auswerten. Im Sinne des Lerneffektes 
moechte ich hierzu jedoch kein ausgewachsenes Funkmodul verwenden. Es 
stellen sich nun einige Fragen.

(i) Antenne
    Laut http://www.sengpielaudio.com/Rechner-wellenlaenge.htm habe ich 
eine
    Wellenlaenge von 34.5244cm, d.h. die Antenne muss wohl 17.2522cm 
lang
    sein.

    a) Ich verstehe nur nicht wieso sich die Wellenlaenge in 
Abhaengigkeit
       von der Frequenz berechnen laesst.

    b) Wie laesst sich eine solche Antenne auf einer Platine 
unterbringen?


(ii) Demodulator
     Nehme ich an, dass ich ein Signal von meiner Antenne bekomme. Dann
     muss dieses demoduliert und digitalisert werden. Da es sich um AM
     handelt sollte sich das demodulieren einfach gestalten.

     a) Reicht es einen Huellkurvendetektor zu verwenden? Wenn ja wo 
finde
        ich eine genauere Beschreibung von denen? Wenn nein, was kann 
ich
        verwenden? In jedem Falle: Gibt es eine einfachere / bessere
        Moeglichkeit?

     b) Hier beginnt mich mein Halbwissen zu verlassen. Wie kann ich das
        nun Analog vorliegende Signal digitalisieren? Die Logischen 
Werte
        werden bei der Uebertragung als steigende / fallende Flanken
        gesendet.


(iii) Empfaenger / Interpreter
      Unter der Annahme der Funktionalitaet bis hier muss ich die 
Signale
      nur noch auswerten. Wenn ich mich nicht taeusche muss bekomme ich 
von
      dem Demodulator 1736,7 MegaFlanken pro Sekunde -- eine relativ 
hohe
      Datenrate. Diese kann mein Wunschkontroller, ein ATmega8, 
sicherlich
      nicht selbst interpretieren. Da die Sequenz 0000000000001 bei 
jeder
      beginnenden Uebertragung gesendet wird, sollte es aber im Grunde 
kein
      Problem sein ein eingehendes Signal zu erkennen und an dem uC
      weiterzureichen. Nur leider hab ich keine Ahnung wie man sowas 
macht.
      Oder ist die Annahme, das der ATmega diese Datenmenge nicht
      verarbeiten kann irrig?


Jan-David Salchow

[Daniel (x2) (Gast)]

Hallo,

zu ia: Ist das ein Scherz? Ich meine, es ist doch die grundlegendst 
logischste Schlussfolgerung dass bei steigender Frequenz die Wellenlänge 
kürzer wird!?

zu ib: Das kommt ganz darauf an, wie das Gerät später gelagert ist und 
welche Polarisation die Wellen haben. Vielleicht sollte man auch zwei 
Antennen (0°, 90°) koppeln.

zu iia: http://www.navtec.de/personen/acf/dd/dd_demod.pdf <- erster Link 
bei Google für "Hüllkurvendemodulator"

zu iib: Vielleicht mit dem A/D-Wandler des Atmega? Allerdings kenne ich 
mich mit dessen Genauigkeit und Geschwindigkeit nicht aus. Vielleicht 
muss ein externer A/D-Wandler davor.

Gruß,
Daniel

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Die Formel steht ja da, Lambda=c/f , also 300 Megameter pro Sekunde (= 
Lichtgeschwindigkeit) geteilt durch 868 Megaschwingungen pro Sekunde, da 
kürzt sich die Sekunde und das Mega raus, es bleiben 300/868 Meter pro 
Schwingung übrig, das sind die 34 cm.
Kürzer wirds mit einem Dielektrikum mit großem Epsilon, diese verkürzten 
Antennen für Platinenmontage sind aus irgendeinem Keramikmaterial, der 
Verkürzungsfaktor ist einfach die Wurzel aus Epsilon. Schon normale 
Leiterplatten haben ein Epsilon von 4-5, deshalb sind Antennen darauf 
nur halb so lang.

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Und die Megaflanken werden von der Diode gleichgerichtet und auf einen 
Kondensator gegeben, also tiefpassgefiltert. Übrig bleibt nur noch die 
Modulation, also das Datensignal mit seiner Baudrate, die kann der AVR 
schon verarbeiten, wenn es keine Megabaudraten sind.

[Jan-David Salchow (Gast)]

> zu ia: Ist das ein Scherz? Ich meine, es ist doch die grundlegendst
> logischste Schlussfolgerung dass bei steigender Frequenz die Wellenlänge
> kürzer wird!?

Das es so ist, ist mir klar. Das warum hingegen macht mir Probleme. Und
der Zusammenhang zur Lichtgeschwindigkeit ist mir auch Unklar ...


> Kürzer wirds mit einem Dielektrikum mit großem Epsilon, diese verkürzten
> Antennen für Platinenmontage sind aus irgendeinem Keramikmaterial, der
> Verkürzungsfaktor ist einfach die Wurzel aus Epsilon. Schon normale
> Leiterplatten haben ein Epsilon von 4-5, deshalb sind Antennen darauf
> nur halb so lang.

Was bezeichnet Epsilon? Wo gibts ne gute Einleitung bzgl Antennen?

> Und die Megaflanken werden von der Diode gleichgerichtet und auf einen
> Kondensator gegeben, also tiefpassgefiltert. Übrig bleibt nur noch die
> Modulation, also das Datensignal mit seiner Baudrate, die kann der AVR
> schon verarbeiten, wenn es keine Megabaudraten sind.

Erleuchtung ;-)
Ich weiss zwar nicht warum, aber ich dachte in etwa in jedem Extremum
Messen zu muessen --- dann haette ich die demodulierung im atmel machen
koennen...

Vielen Dank fuer die Antworten
Jan-David Salchow

[funker (Gast)]

Sorry, aber vergiss das lieber mit dem Selbstbau von Funkempfängern bei 
deinem Wissensstand :/

[1361 (Gast)]

Ich schliesse mich Funker an : Lass es sein. Da ist wesentlich mehr 
dahinter als es den Anschein hat.

[vrt2000 (Gast)]

Das hört sich je fürchterlich an, diese unwissende Newbies, aber loblich 
ist ja es, dass Sie ja lernen wollen.
Lasst euch nicht entmutigen: Es ist alles einfacher, als mancher tut.

Bauen Sie die Schaltung aus dem Anhang auf. Die Luftspule mit insgesamt 
vier Windungen soll auf einen Dorn von 3...4 mm gewickelt werden.
Biegen Sie die Spule, um die Frequenz fein abzustimmen. Erhöhen Sie die 
Windungsanzahl, um die Empfangsfrequenz zu erniedrigen, falls gewünscht.
Als Transistor RF92, der macht es bis 900MHz.

Die NF Leitung danz auf ein Eingangspin des AVR. Jeder AVR packt es, 
keine Bange.
Software müssen Sie noch dazu schreiben, dazu ist es erforderlich zu 
wissen, was der Sender als Protokol verwendet.

Die Schaltung arbeitet übrigens mit Frequenzdemodulation, die wesentlich 
einfacher ist in diesem Frequenzbereich. AM ist für Langwellen 
einfacher.

Antennenlänge hängt von der frequenz ab und der lichtgeschwindigkeit, 
weil radiowellen mit der geschwindigkeit c sich ausbreiten.