RF относится к частотам, которые попадают в электромагнитный спектр, связанный с распространением радиоволн. Радиочастотный ток создает электромагнитные поля при приложении к антенне, которая передает приложенный сигнал в пространстве. Связь на основе электромагнитных волн использовалась в течение многих десятилетий, особенно для беспроводной голосовой связи и передачи данных. Частота радиосигнала обратно пропорциональна длине волны поля. Частота колебаний радиочастот находится в диапазоне от 30 кГц до 300 ГГц.
Радиочастотные волны, которые были модулированы для содержания информации, называются радиочастотными сигналами. Эти радиочастотные сигналы обладают определенным поведением, которое можно предсказать и обнаружить, и они могут взаимодействовать с другими сигналами. Для приема радиосигналов необходимо использовать антенны. Эти антенны будут принимать большее количество радиосигналов за раз. Используя радиотюнеры, можно уловить определенные частоты. Есть несколько доступных бесплатных диапазонов, которые используются для удаленного управления приложениями. Их также называют диапазонами ISM (промышленные, научные и медицинские). Наиболее привлекательная полоса частот - 434 МГц.
Данные полезной нагрузки необходимо модулировать на несущей RF. Для этого популярны два простых метода модуляции: амплитудная манипуляция (ASK) и частотная манипуляция (FSK). По причинам энергопотребления ASK в основном реализован как ON-OFF keying (OOK). Задача состоит в том, чтобы найти такую конструкцию или концепцию антенны, которая представляет собой идеальный компромисс между стоимостью и характеристиками. Четкий дизайн RF необходим для соблюдения правил.
Двунаправленные каналы для дистанционного управления радиочастотной связью
Можно использовать высокопроизводительные пульты дистанционного управления на основе двунаправленных радиочастотных каналов. Помимо ссылки для удаленного контроллера на управляемое устройство, существует дополнительная обратная ссылка от устройства к контроллеру. Эта обратная ссылка может использоваться для обеспечения устойчивости удаленной связи с помощью протоколов установления связи и предоставления обратной связи пользователю. Двунаправленные РЧ-каналы реализуются с использованием ИС РЧ-приемопередатчиков, которые включают РЧ-приемник и РЧ-передатчик, совместно использующие одну единственную ФАПЧ и одну единственную антенну.
Протоколы для радиочастотной связи
Протокол дистанционного управления RF использует адреса устройств и команды для представления информации. Каждому радиочастотному пульту дистанционного управления требуется уникальный идентификатор, что означает, что каждый передатчик во всем мире имеет уникальный идентификатор. Следовательно, длина в битах, зарезервированная для идентификаторов RF, больше (например, от 32 до 40 бит).
Источник изображения - creativentechno.files
Для повышения устойчивости радиочастотного канала значения циклического контроля избыточности (CRC) часто генерируются и передаются как часть кадра. Приемник может четко идентифицировать любые битовые ошибки, пересчитывая значения CRC принятого кадра данных и сравнивая с тем, который был создан перед передачей. Уровень заряда батареи передатчика может сигнализироваться полным 4-битным или 8-битным полем данных, представляющим измеренное напряжение батареи. Системы позволяют одностороннюю связь между двумя узлами, а именно передачу и прием.
Радиочастотные модули использовались вместе с набором четырехканальных микросхем кодера и декодера. HT-12E и HT-12D или HT-640 и HT-648 являются наиболее часто используемыми кодировщиками и декодерами соответственно в радиочастотной связи. Кодер используется для кодирования передаваемых данных, в то время как прием декодируется декодером. Кодер будет использоваться для последовательной передачи данных вместо параллельной. Эти сигналы последовательно передаются через RF в точку приема. Декодер используется для декодирования последовательных данных в приемнике и конвертов как параллельных данных.
Применение радиосвязи:
Радиочастотная связь в основном используется для беспроводных данных, приложений передачи голоса и приложений домашней автоматизации, приложений дистанционного управления и отраслевых приложений.
Например, в приложениях домашней автоматизации мы можем использовать переключатели с РЧ-управлением вместо обычных переключателей. Для этого можно использовать радиочастотный пульт дистанционного управления для управления освещением и другими устройствами, не перемещаясь в другие места. Это приложение в основном полезно для людей с ограниченными физическими возможностями. В отраслевых приложениях для управления роботами и транспортными средствами может использоваться радиочастотная связь. Транспортные роботы обычно используются в опасных операциях, которые не могут быть выполнены людьми. Для этого необходим передающий блок для управления движением роботов.
Радиопередающий блок для управления роботом
Блок робота-транспортного средства, управляемый блоком передачи RF
По многим причинам передача через RF лучше, чем через инфракрасный порт. Во-первых, сигнал через RF может распространяться на большие расстояния, что делает его пригодным для применения на больших расстояниях. ИК в основном работает в режиме прямой видимости, но радиочастотные сигналы могут распространяться даже при наличии препятствия между передатчиком и приемником. Радиочастотная передача имеет более высокую надежность, чем дистанционная инфракрасная связь. Радиочастотная связь использует определенную частоту, но ИК не будет использовать конкретный диапазон, и на них будут влиять другие источники ИК-излучения.
