Bei einigen der kleinen Funkgeräte, mit denen ich gearbeitet habe, wie z. B. der Nordic Semiconductor 24LE-Reihe, gibt es eine erhebliche Verzögerung (100 us+) zwischen der Datenübertragung und dem Empfang einer Antwort. Nach meinem Verständnis dreht sich ein großer Faktor bei dieser Verzögerung um die Tatsache, dass ein Sender eine PLL benötigt, die auf die exakt gewünschte Sendefrequenz abgestimmt ist, während ein Empfänger eine PLL benötigt, die auf eine Frequenz abgestimmt ist, die sich von der gewünschten um eine Zwischenfrequenz unterscheidet . Somit erfordert das Umschalten zwischen Senden und Empfangen ein Neuabstimmen des PLL, und die Notwendigkeit, den PLL neu abzustimmen, stellt einen beträchtlichen Teil der Durchlaufzeit dar.
Wäre es praktisch, ein Funkgerät so zu konstruieren, dass der Empfänger so konfiguriert werden könnte, dass er eine Frequenz entweder über oder unter der PLL-Frequenz empfängt und dann eine Handshake-Sequenz wie folgt ablaufen lässt:
Bei Verwendung einer 100-MHz-Zwischenfrequenz (was meiner Meinung nach für die 2,4-GHz-Kommunikation normal ist) wäre dieser Ansatz leider auf die Verwendung der oberen und unteren 50 Hz des 2,4-GHz-Bands beschränkt, aber es scheint, dass eine Verringerung der Sende- / Empfangsdurchlaufzeit würde sei hilfreich. Alternativ würde die Verwendung einer niedrigeren Zwischenfrequenz die erforderliche Trennung zwischen Sende- und Empfangsfrequenzen verringern.
Werden solche Ansätze überhaupt verwendet, sei es in 2,4-GHz-Funkgeräten oder in anderen Anwendungen? Haben sie besondere Probleme?
Wenn ein Transceiver sendet, wird die PLL-Frequenz auf Fs eingestellt, und wenn er empfängt, wird die PLL-Frequenz entweder auf eine Frequenz eingestellt, die um die Zwischenfrequenz größer als Fs ist, oder um eine Frequenz, die um die Zwischenfrequenz niedriger als Fs ist, d. h
Beim Senden:
und beim Empfang:
Denken Sie daran, dass wir nur über einen sehr niedrigen Frequenzbereich senden dürfen, z. B. 2,39 GHz bis 2,42 GHz, sodass wir keinen der oben vorgeschlagenen Ansätze verwenden können, da Fs konstant sein muss.
Beachten Sie außerdem, dass die einzige Möglichkeit, eine Neuabstimmung der PLL zu vermeiden, darin besteht, die Zwischenfrequenz auf Null zu setzen, wodurch unser Superhet-Empfänger jetzt im Wesentlichen zu einem einstufigen TRF-Empfänger wird (Sie können die Nachteile von TRF-Empfängern im bereitgestellten Link nachlesen ).
Was die von Ihnen vorgeschlagene Lösung zum Reduzieren der ZF-Frequenz auf eine sehr niedrige Frequenz betrifft, damit wir den Umfang der durchzuführenden Abstimmung reduzieren können, müssen Sie bedenken, dass die Bildkanalunterdrückung unseres Systems umso schlechter ist, je niedriger der Wert unserer ZF-Frequenz ist haben, also gibt es eine Grenze dafür, wie niedrig unser IF sein kann. Wir können IF nicht einfach auf einen sehr niedrigen Wert setzen.
Das klingt nach Overkill, aber könnten Sie nicht zwei Transceiver verwenden - einen permanent auf Empfang und einen permanent auf Senden, dann müssen Sie auch nicht ihre jeweiligen PLLs verschieben. Es kann Probleme geben, sie an dieselbe Antenne anzuschließen, aber etwas in meinem Hinterkopf sagt mir, dass einige dieser "Typen" von Transceivern separate Empfangs- und Sendeausgangsleitungen haben und Sie externe Komponenten verwenden, um sie mit einer gemeinsamen Antenne zu verbinden. Es könnte einen Versuch wert sein, nur um zu sehen, welche Antworten Sie erhalten.
Ich werde auch hinzufügen (und ich habe mir die technischen Daten für diese Geräte seit Ewigkeiten nicht mehr angesehen), dass es möglicherweise eine "geplante" Verzögerung gibt, damit das Klingeln (nach einer HF-Übertragung) an den Komponenten, die den Empfänger verbinden, abklingen kann und tx an die Antenne und Sie können tatsächlich nichts gewinnen.
Die Nordic Radios sind, wie ich vermute, Null-ZF-Radios, bei denen das Signal in Quadratur auf 0 Hz herunterkonvertiert wird, sodass es keine ZF-Frequenz gibt. Dadurch können Sie den Empfänger in einen einzigen Chip integrieren. Die Neuabstimmung soll einen Halbduplexbetrieb ermöglichen, so dass unterschiedliche Einheiten auf unterschiedlichen Frequenzen senden und empfangen. 100uS Retuning-Geschwindigkeit ist nicht allzu schlecht, Sie müssen immer noch Synchronisationsprobleme zwischen verschiedenen Radios berücksichtigen. Selbst wenn Sie das halbieren könnten, wie viele Bits könnten Sie in dieser Zeit übertragen?
Superkatze