Was sind die Grundlagen, die ich wissen muss, um LEDs mit HF in einer Reichweite von 30 Fuß zu betreiben?

Ich möchte einen Weg im Wald mit Hunderten von LEDs per RF beleuchten. Die Idee ist, dass ich einen HF-Sender tragen würde, der stark genug ist, um LEDs zu beleuchten. Wenn ich mich nähere, werden die LEDs heller, zeigen den Weg an und verblassen, wenn ich mich außerhalb der Reichweite bewege. Ähnlich wie beim Tragen einer Laterne. Ich möchte, dass die LEDs bei 15 bis 30 Fuß bemerkbar werden, wenn auch schwach.

Ist das möglich?

Ich habe so etwas noch nie versucht und würde mich sehr über Tipps oder Hilfe bei diesem Projekt freuen.


Parameter aktualisieren*:

Gewicht des Senders bis zu 20 lbs

Durchlassspannung bis 3V

Keine Solarzellen

Keine langen Drähte, die LEDs verbinden

Passive LEDs (keine Batterie)

Parabolspiegel ggf

Ist die Sicherheit auch ein Problem, wenn Sie einen Sender so nahe halten?

Machen Sie sich mit Free-Space Path Loss vertraut. Du kannst der Physik nicht entkommen. dann arbeiten Sie rückwärts von Ihrer Last zu Ihrer Quelle
Haben die LEDs tagsüber eine Batterie und Solaraufladung? Wenn nicht, ist es wahrscheinlich am besten, wenn Sie diese Idee vergessen.
@hassan789 Machen Sie sich mit der induktiven Leistungsübertragung vertraut und was erreicht wurde. Beachten Sie, dass HF-ähnliche "Nahfeld" -Systeme einige Vorteile haben.
@Andyaka Ich vermeide Batterien und Sonnenkollektoren für dieses Projekt. Die Herausforderung besteht darin, nur HF zu verwenden, um sie mit Strom zu versorgen.
Eine Herausforderung zu stellen, die sich in Bezug auf die Leistung, die auf 30 Fuß erreicht werden kann, als nicht lohnend herausstellt, scheint mir seltsam. Vielleicht hast du ja einen Trick auf Lager?
Ich glaube nicht, dass es eine Möglichkeit gibt, dies zu tun, die den staatlichen Vorschriften entspricht. Die Leistung wird zu hoch sein. Es hängt von den Vorschriften Ihres Landes ab, aber ich denke, es wird an den meisten Orten illegal sein

Antworten (4)

Es fühlt sich intuitiv an, als wäre dies möglich. Wenn Sie eine rundstrahlende 10-Watt-Glühbirne an einem dunklen Ort bei sich tragen, würde sie mit Sicherheit ein weißes Objekt in 30 Fuß Entfernung beleuchten. Warum also nicht bei RF?

RF breitet sich genauso aus wie sichtbares Licht. Der Einfangbereich eines Dipols beträgt etwa 0,1*Wellenlänge^2.

Ich berechne also, dass ein 5-W-Sender bei 145 MHz 5 mW an eine 10 m entfernte Dipolantenne liefert. Der Trick wäre, die HF zu korrigieren, ohne zu viel davon zu verschwenden. Wenn Sie eine Effizienz von 50% erreichen, erzeugt dies 1 mA in der LED, was sichtbar sein sollte.

5 W sind von einem Handfunkgerät leicht verfügbar, aber Sie benötigen eine anständige Antenne, nicht die Gummiente, mit der sie geliefert wird. VHF (136-174 MHz) ist eine vernünftige Frequenzwahl (Sie benötigen eine Lizenz zum Senden). SMD-LEDs sind hell genug bei 1 mA. Die harten Teile sind also der Gleichrichter und die Spannung hoch genug, um die LED anzusteuern. Ein Vollwellendipol hat eine hohe Impedanz, die genügend Spannung erzeugen könnte (5 mW an 1000 Ohm sind knapp über 2 V).

Das fertige Weglicht wäre eine Drahtschnur von vielleicht 1 m Länge mit einem epoxidbeschichteten Schaltkreis in der Mitte. LED, Diode und Anpassungsschaltung. Du könntest sie an den Bäumen aufhängen.

Nein, das Senden von 5 oder 10 Watt für einen Nicht-Kommunikationszweck ist im Rahmen einer Amateurfunklizenz nicht legal .
Stimmt, streng genommen ist es zwischen Amateuren. Keine Einwegübertragungen. Sie könnten dies sicherlich nicht verwenden, um Ihre Weihnachtsbeleuchtung den ganzen Dezember über mit Strom zu versorgen. Aber es gibt eine lange Geschichte der experimentellen Nutzung des Radios durch Amateure. Solange Ihre Overs kurz sind, Sie sich von stark frequentierten Frequenzen fernhalten und sich identifizieren, können Sie ganz vernünftig On-Air-Tests durchführen. Es ist eine technische Frage und eine technische Antwort, zu sagen, dass es nicht funktionieren würde, weil es illegal ist, hilft nicht wirklich :) Der angegebene Zweck geht natürlich über ein Experiment hinaus.
Nein, das ist nicht einmal als Test legal.

Es ist machbar, aber es gibt einen Kompromiss zwischen Realität und Härte, der andere Methoden attraktiver macht.

  • Die Stromversorgung von LEDs mit HF bei 30 Fuß ist schwierig und ineffizient.

    So zu schummeln , dass LEDs in 30 Fuß Entfernung per RF mit Strom versorgt werden, ist machbar.

    Die Aktivierung von LEDs mit RF aus 30 Fuß ist ein Kinderspiel.

    Die Aktivierung von LEDs auf andere Weise kann noch einfacher sein.

Die HF- oder induktive Leistungsübertragung über 30 Fuß erfordert Resonanzkreise mit hohem Q, benötigt im Allgemeinen größere als kleinere Antennen und ist wahrscheinlich schwierig und teuer, um sie bei einer akzeptablen Größe und zu akzeptablen Kosten gut zu machen.

Die induktive Leistungsübertragung überträgt nur dann Leistung an eine passende Last, wenn sich die Last „in Reichweite“ befindet, und eine gut konzipierte Schaltung verbraucht weitaus weniger Strom, wenn sie nicht belastet ist. HF-Sender "werfen die Leistung in den Äther" [tm], unabhängig davon, ob eine Last vorhanden ist oder nicht, und müssen daher mit dem maximalen Leistungspegel arbeiten, der jemals für die Anwendung benötigt wird. (Sie könnten ein interaktives System einrichten, das die Nähe bestimmt und das Leistungsniveau erhöht, aber die Komplexität steigt schnell).

Wenn Sie Leistung übertragen MÜSSEN, dann werden die Sendeleistung und/oder die Spulengröße reduziert, wenn die Empfängerspulen nahe an Ihrem Weg liegen. Sie können dann nach Bedarf Drähte zu LEDs oder anderen Lasten führen.

Die LEDs beispielsweise mit Batterien zu betreiben und die Nähe eines kleinen tragbaren Senders zu erkennen, ist viel einfacher als jede der beiden oben genannten Möglichkeiten.

Auch die Verwendung von Näherungssensoren entlang des Weges ist einfach. Diese könnten Ultraschall sein (Module mit einer Reichweite von 5 bis 10 Metern kosten weniger als 10 US-Dollar). Oder lichtbrechende oder kapazitive Annäherung oder ...

Als Leitfaden dafür, was mit der Bereichssuche erreicht werden kann, was das MIT vor einigen Jahren getan hat.

Korea Advanced Institute of Science and Technology 2014 – 5 Meter (KAIST] ( http://www.sciencedaily.com/releases/2014/04/140417124509.htm )

Wikipedia - Induktives Laden

Wikipedia - Drahtlose Energie )

Das könnte funktionieren (12 Magnetrons montiert auf einer Hornantenne). Doppelt als Todesstrahl. Da es 15 kW (9,6 kW HF bei 2,45 GHz) verbraucht, benötigt es eine ernsthafte Stromversorgung. Die LEDs würden eine Mikrowellen-Rectenna benötigen.

Eine etwas späte Antwort ..., aber vor einigen Jahren konnte ich eine LED in 1400 Metern Entfernung von einem UKW-Sender zum Leuchten bringen. Die Leistung betrug 20 kW ERP. Der Hinweis ist, dass Sie die Energie auf eine sehr hohe Impedanz transformieren müssen. Antenne war ein 1/2 Dipol.

Bei 10m bräuchten Sie also nur 1W erp? Können Sie uns eine Zeichnung und/oder ein Foto des Gerätes zeigen?
Ja, das geht, aber auf UHF und höher braucht man mehr Leistung.
Hier sind einige Links. Ich habe von einem Sender auf 103,5 Mhz in Ugchelen, NL, abgehört. Mit einem Signalgenerator zu Hause entwarf ich eine Spannungserhöhungsschaltung. Eine Spannung von 30 mV an 75 Ohm schien die Grenze zu sein. Ich suchte nach einer empfindlichen LED. Der, den ich verwendet habe, leuchtet bereits mit einem 1-Megaohm-Widerstand bei 12 Volt Gleichstrom.
Hier sind einige Links youtube.com/watch?v=ojt9MW0_yAc pa1bj.blogspot.com/2014/01/led-ontvanger.html Später habe ich einen 1/1-Wellen-Dipol verwendet. Dieser hat an sich schon eine hohe Impedanz. Entschuldigung, es ist in niederländischer Sprache
OP hat keine Frequenz oder Antennengröße angegeben, daher sind 100 MHz in Ordnung. Können Sie Ihrer Antwort schematische und / oder Konstruktionsdetails für die Aufwärtsschaltung hinzufügen?
Es ist in meinem Blog geschrieben. Hier etwa ein Test mit 300 mW auf 433 Mhz. Senden und empfangen mit einem 3 el. jagi . Der Empfangsdipol hat eine hohe Impedanz. pa1bj.blogspot.com/2013/12/…

Ja, es ist möglich.

Unter der Annahme, dass Ihr Sender nicht gerichtet ist, können Sie möglicherweise einen Wirkungsgrad von 1% bei 15 Fuß erreichen. Wenn Sie also ein paar 1-Watt-LEDs haben, benötigen Sie einen 100-Watt-Sender. Mit einem 5-Pfund-Akku können Sie also 1 Stunde verwenden. Das könnte um eine Größenordnung abweichen, also sollte jemand nachrechnen, aber der Punkt ist, dass es viel effizienter wäre, einfach eine Steuereinheit in einige handelsübliche Solargartenleuchten zu hacken und einen Sender mit geringer Leistung zu verwenden (vielleicht ein Handy Wi-Fi Direct Ping wäre stark genug).

Ich berechne, dass die in 15 Fuß Entfernung von einem 1-Watt-Sender mit 433 MHz empfangene HF-Leistung etwa 0,15 mW beträgt. Das entspricht einem Wirkungsgrad von etwa 1,5 %.