Sto pensando a un dispositivo in grado di misurare la distanza di un oggetto da un sensore utilizzando una coppia di trasmettitore e ricevitore radio.

Sto pensando di utilizzare un contatore a lato del sensore, con un trasmettitore a frequenza fissa e ricevitore sul sensore.

Ci saranno anche un trasmettitore e un ricevitore sull'oggetto di cui voglio misurare la distanza rispetto al sensore.

Quando il trasmettitore sul sensore trasmette un impulso alla frequenza radio concordata in precedenza, il contatore sul sensore inizierà a contare.

Quando questo impulso viene rilevato dal ricevitore sull'oggetto , il trasmettitore sull'oggetto trasmetterà un impulso che verrà ricevuto dal ricevitore sul sensore nel momento in cui il contatore si fermerà e la distanza verrà misurata in base al ritardo.

Il problema è che io non riesce a trovare un contatore e una sorgente di clock compatibili tra loro nella gamma da 1,5 GHz a 2 GHz. Qualche suggerimento su cosa posso usare?

L'errore di misurazione calcolato è di 33 cm / sa 1.4 GHz e 13 cm / sa 2.2 GHz. Quindi, in pratica, più veloce è il contatore, minore è l'errore.

Qualcuno può dirmi quale contatore usare insieme alla sorgente di clock per il contatore?

Ho guardato il contatore IC MC100EP016A ma non riesco a trovare una sorgente di clock per questo IC.

Richiedo un segnale di clock con le seguenti caratteristiche:

• Alta tensione in ingresso = da 2075 a 2420 mV
• Bassa tensione di ingresso = da 1355 a 1675 mV

Altre risposte si sono concentrate sul motivo per cui potresti affrontare questo problema nel modo sbagliato. Anche se sono d'accordo con queste risposte, quello che chiedi esiste, quindi andrò avanti e ti darò una risposta diretta. Tuttavia, probabilmente scoprirai che questo approccio è più costoso delle alternative.

Quello che vuoi è un oscillatore controllato in tensione (VCO) a 2 GHz con uscite LVPECL a 3,3 V. Ci sono molti venditori là fuori che producono tali parti.

Se non ne trovi uno con uscita LVPECL, poiché si tratta di un segnale di clock, è relativamente facile regolare i livelli su qualcosa di compatibile con LVPECL mediante accoppiamento ac e rebiasing. Qualsiasi livello RF compreso tra -3 e +2 dBm dovrebbe essere utilizzabile con un ingresso LVPECL.

Parti LVPECL come il tuo 100EP016A possono anche accettare input single-ended se polarizzi l'ingresso complementare al punto medio tra i livelli logici normali (spesso c'è anche un pin chiamato VBB che emette questo livello per tua comodità, ma non ho controllato se l'EP016A ce l'ha).

Dovrai quindi costruire un anello ad aggancio di fase per mantenere la frequenza di uscita del VCO accuratamente confrontandola con un oscillatore di riferimento a bassa deriva, che potrebbe essere ovunque da 10 a 100 MHz.

Una parte che fornisce sia VCO che PLL in un unico chip è ADF4360-2

di Analog Devices Ancora un paio di note:

Ho notato che la frequenza di commutazione massima garantita dell'MC100EP016A è di soli 1.2 GHz, quindi se vuoi davvero farlo a 2 GHz, potresti voler cercare un'altra parte. Forse MC100E137, ma poi avrai bisogno di un'alimentazione a 5 V e dovrai anche gestire la disuguale temporizzazione delle diverse uscite per un contatore di ondulazioni.

Infine, dovrai occuparti del blocco di tutti i bit del conteggio esattamente nello stesso istante, in modo da non catturare alcuni bit prima di una transizione e altri dopo. Una soluzione è usare un contatore codificato in grigio invece di un contatore binario --- quindi cambia solo un bit per ogni transizione e l'errore massimo dalla variazione del ritardo di blocco è solo un singolo conteggio.

Una possibile alternativa è utilizzare uno dei più recenti FPGA con ricetrasmettitori ad alta velocità (da 5 a 10 Gb / s). Questi sono intesi per Fast Ethernet, SATA e altre interfacce seriali ad alta velocità. Sono relativamente economici, comuni, più veloci del suddetto dispositivo ECL e deserializzano internamente (presentando un flusso seriale di bit come una parola parallela).

Capisco che ci possano essere modi per usarli per altri scopi, come misurazioni precise dei tempi ad alta velocità. Non posso consigliarti sui dettagli, ma potrebbe valere la pena leggere un po 'di background.

In alternativa, questo articolo lo fa in modo diverso, utilizzando più fasi di un orologio che funziona a soli 550 MHz . Parla di risoluzioni temporali di circa 80ps in un FPGA Virtex-5 ormai relativamente anziano.

Proprio come punto di partenza, potresti prendere in considerazione l'idea di guardare i circuiti del telemetro "a tempo di volo" utilizzando il LASER. Considerando RF e luce viaggiano alle stesse velocità, sospetto che le sezioni del conteggio del tempo sarebbero una buona corrispondenza comparativa.

Una rapida ricerca su Google per "circuiti del telemetro laser" mostra uno schema su Parallax. com come primo risultato. La sostituzione del driver laser e delle sezioni del rilevatore con il driver RF e il circuito del rilevatore potrebbe rivelarsi una risorsa preziosa. Questo schema è distribuito con una "licenza Creative Commons Attribution 3.0 USA".

Penso che ci sia la possibilità di una reale latenza di segnalazione attraverso il trasmettitore e attraverso il circuito del rivelatore del ricevitore. Queste latenze dovrebbero essere prese in considerazione e, a meno che non vengano calibrate, limiteranno le distanze più brevi che possono essere misurate.

Inoltre, se le latenze dipendono dalla temperatura, dalla tensione e dall'intensità del segnale RF, la calibrazione appropriata diventa più difficile.

Hmm?Se speri di misurare il ritardo di andata e ritorno con una precisione al nanosecondo, hai bisogno di una larghezza di banda da 1 a 2 GHz.Quindi quale dovrebbe essere la frequenza della portante radio?Immagino che almeno 20 GHz forniscano dal 5 al 10% di larghezza di banda di cui hanno bisogno le tue antenne.Non ci proverei a meno che tu non abbia un laboratorio pieno di attrezzature.Dovrai anche rispettare le regole FCC.

Suggerimento: vedi se puoi acquistare un "radar di assistenza alla guida" automobilistico come pezzo di ricambio