Hi, ich suche nach Denkanstößen, Suchbegriffen oder Referenzen zum State-of-the-art im Thema Positionsbestimmung mittels Radiowellen. Auf die Idee haben mich diese Projekte gebracht: https://espargos.net/ https://www.youtube.com/watch?v=sXwDrcd1t-E https://www.youtube.com/watch?v=MUdro-6u2Zg Konkret soll ein (Kabelgebundenes) Objekt in einem kugeligen Volumen von etwa 1m Durchmesser geortet werden. Dazu können aussen um diese Kugel und im beweglichen Objekt Sender, Empfänger oder Antennen und Koaxkabel untergebracht werden. Es wird die Position millimetergenau und mit geringer Latenz benötigt, um auch Vibrationen bis etwa 1kHz und freifal mit erdbeschleunigung erfassen und später in einem Regelkreis zu beeinflussen zu können. Rotation in alle achsen wird mechanisch verhindert und muss nicht erfasst werden. Ich bin im Radiothema nur als Anwender von fertigen Transceiver-chips vertraut, Antennen und deren Anpassung. Plls, Mischer und Modulationen kenne ich in der Theorie, habe aber bisher keine Praktische Erfahrung. Am einfachsten stelle ich mir eine Sendeantenne im Objekt und 3-4 Empfänger um die Kugel vor. Alles mit koax auf eine messplatine verbinden. Ein Erster Versuch mit einem NanoVNA, Koax und zwei Platinen mit 2,4GHz Inverted-F Antennen aus einem alten Projekt klappt gut eindimensional auf +-10mm. Als nächstes möchte ich, am liebsten aus RF-Modulen, ein solches Messgerät mit 3-4 Eingangsports zum Phasen-Kohärenten aufnehmen mehrerer messantennen als Prototypen zusammenbauen oder fertig kaufen. Also PLL, Clock distribution, Mischer, ADC. Fragen, die mich nun beschäftigen: Wer kennt ähnliche Projekte oder Produktbeschreibungen, die ähnliches tun? Welche Topologie, um bestmöglich die Phasenlage der Signale zu bestimmen? Wie hoch muss ich mit der Frequenz gehen, um dann die Auflösung zu erreichen? Nach 5,8GHz geht es wohl direkt mit 24GHz und 60GHz weiter, wenn es legal bleiben soll. Welche Chips sind in dem Bereich aktuell gängig und gut verfügbar? Die im Nanovna verbauten ADL5801 und MAX2870 wären preislich und von der Verfügbarkeit mein Benchmark. Brauche ich überhaupt einen digitalen Synthesizer und Mixer oder geht das auch viel simpler, wie in den kleinen 1-transistor-Radarplatinchen? https://hackaday.com/2024/07/01/so-much-going-on-in-so-few-components-dissecting-a-microwave-radar-module/ Welche 5,8GHz Funktransceiver oder 24GHz/60GHz Radar-chips könnte man zu dem Zweck umnutzen? Gibt es welche ohne interne Verarbeitung, mit analogem Rohwertausgang? Die hier vorliegenden mmWave- Radarchips lösen nur ungenügend auf. Kann Frequenz/Phasenmodulation die Auflösung und Reichweite verbessern z.b. um mehr als eine Wellenlänge der Grundfrequenz abzudecken? Gibt es mmWave-Radarchips mit genannter Auflösung, die wie im Flugradar, mehrere Targets/Beacons unterscheiden können? Oder aktive Targets, die man unschalten/Zeit-Multiplexen kann? Vielleicht doch besser mit Laser-Licht arbeiten? Freie Sichtlinie wird wohl auch für RF notwendig sein.
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1mm bei 1kHz sind 39,48 km/s² Beschleunigung also etwa 4000 fache Erdbeschleunigung, soweit zur Vibrationsmessung :) Was Dir in die Suppe spucken könnte, sind deine mechanischen Elemente, die die Radiowellen oder akustischen Wellen (kleinere Frequenz bei gleicher Wellenlänge) in der Phase verbiegen können, und die willst Du messen.
Schau Dir mal den THS788 an, 4Ch TDC mit 13ps (ggf 8ps) , das sind so 4mm optisch Wenn es über einen Reflektor am Objekt funktioniert, ist es nur noch die Hälfte, schnelle Photozellen mit LogAmp gibt es günstig in SFP Modulen..
Flip B. schrieb: > ich suche nach Denkanstößen, Suchbegriffen oder Referenzen zum > State-of-the-art im Thema Positionsbestimmung mittels Radiowellen. Zählt Licht bei dir noch als RF? In dem Fall kannst du vielleich bei LISA Pathfinder oder bei LIGO etwas abgucken. Da geht es allerdings nicht um Millimeter, sondern um ERHEBLICH größere Genauigkeiten. DAS WÄRE state-of-the-art. Für die Erkennung von Schwingungen bieten sich Laser Vibrometer an. Die werde für so etwas gebaut.
Je nach dem welchen Entwicklungsaufwand man reinstecken will. GOM (jetzt Zeiss) hat gute Kamera Messsysteme. Da es eine mechanische Zuführung gibt, kann man die evtl mit einem Faromessarm koppeln? Wenn die Vibrationsnessungen wichtig sind, Polytec hat nette 3D Scanning Vibroneter, welche Absolutgenauigkeit bzgl Abstand die aktuell erreichen... und ob die auch Tracken können??? Anrufen;)
M. M. schrieb: > Beschleunigungssensor... Drift... Integrationsfehler... Nee, ich muss schon Messwerte haben, und keine Schätzwerte. Referenzposition und nullen, danach relativmessung wäre ok, aber dann sollte die Messung stabil sein und nicht weglaufen. Hybridlösung Accelerometer zusammen mit anderer langsamer messmethode wäre ok, aber auch zusätzlicher aufwand. Die idee mit den SFP modulen gefällt mir, da könnte man ggf. direkt ein QSFP-modul nehmen und mittels einer glasfaserpeitsche an die messpunkte gehen. Ich muss nur abklären, ob optisch wirklich geht. Zumindest bräuchte ich da fremdlichtfeste modulation und optiken mit weitem einfallswinkel. Also quasi ein rundstrahler im Objekt und 120° Öffnungswinkel an den empfängern. Dafür wäre die verkabelung mit Fasern viel einfacher als mit koax. Mechanisch und akustisch messen fällt eher raus, dafür ist die umgebung ungeeignet. Bildverarbeitung und besonders KI ist deutlich zu rechenaufwändig und langsam.
Beitrag #7886551 wurde von einem Moderator gelöscht.
Flip B. schrieb: > Bildverarbeitung und besonders KI ist deutlich zu > rechenaufwändig und langsam. Bildverarbeitung lässt sich aber fast beliebig parallelisieren, wenn Aufwand und Kosten keine Rolle spielen. Aufwändig ja, gegen langsam könnte man was machen.
Mit RF wird das nichts. Gründe: Messungenaugikeit, Aufwand vs. Nutzen , "Interferenzen aus der Luft" auf du keinen Einfluss hast. .... Wenn du nicht in einem "HF Totem Raum" bist viel Spaß.
Flip B. schrieb: > M. M. schrieb: >> Beschleunigungssensor... > > Drift... Integrationsfehler... > > Nee, ich muss schon Messwerte haben, und keine Schätzwerte. Beschleunigungssensor für die Vibrationen, nicht für die Position
Henrik V. schrieb: > 1mm bei 1kHz sind 39,48 km/s² Beschleunigung also etwa 4000 fache > Erdbeschleunigung, soweit zur Vibrationsmessung :) Stimmt. Habs nachgerechnet. Nun ist ein Hub von 2mm bei dieser Frequenz sehr viel, aber selbst bei 0,2mm sind die resultierenden ca 4km/s² noch ein sehr beeindruckender Wert. Da sieht man erst einmal, was Lautsprechermembranen aushalten müssen. Dazu braucht es doch etwas mehr know-how als einen Pappdeckel in Schwingungen zu versetzen.
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