Diseño de RF: un repetidor de Bluetooth

  

Estoy teniendo dificultades para encontrar una manera efectiva de conectar las dos antenas y permitirles que pasen las señales de Bluetooth de un lado a otro. Parece que hay muchos métodos, y no soy el que más sabe con antenas de RF y eso. Pensé que tal vez un individuo iluminado podría darme un empujón en la dirección correcta, por lo que no voy a una "caza de brujas" al azar en busca de una solución.

Primero, para probar la viabilidad, simplemente conecte las antenas interior y exterior juntas, utilizando algo como un par de conectores coaxiales de montaje en panel instalados en la jaula de Faraday, o mejor, un barel de acoplamiento insertado a través de la pared. Esto debería costar poco tiempo y dinero para validar.

A continuación, seleccione los componentes para un esquema de conmutación de RF de diodo polarizado a 2.4 GHz, e instale esto entre las antenas, de modo que al cambiar el voltaje de polarización de CC pueda conectar o desconectar eléctricamente las antenas.

Opcionalmente, agregue un filtro para pasar solo las frecuencias de interés.

Por supuesto, habrá una pérdida en esta configuración, pero manteniendo las distancias generales cortas, debería ser viable. Aplicar la ganancia sería muy difícil, ya que en términos prácticos necesitaría averiguar qué dispositivo estaba transmitiendo y habilitar solo ese amplificador, lo que requiere una comprensión en tiempo real del protocolo.

La solución de antena pasiva suena atractiva pero, sobre la base de la reciprocidad, si las cosas pudieran salir, las cosas podrían entrar y, ¿eso anularía la razón de una jaula de Faraday? De acuerdo, es un poco más complejo que eso. Supongo que el bluetooth y las transmisiones celulares regulares tienen frecuencias diferentes, por lo que puedes filtrar lo que quieras de forma pasiva y bidireccional.

Sin embargo, tengo la sensación (sin intentar hacer los cálculos) de que si intentas formular una respuesta basada en lo que "propones" y miras la pérdida de enlace del rf, descubrirás que será casi imposible a menos que el auricular y el receptor externo estuvieran cerca de sus respectivas antenas de pato.

La primera antena de pato recibirá una pequeña fracción de lo que transmite el transmisor bluetooth original porque transmite potencia en todas las direcciones (sé que no es una antena isotrópica, así que no me dispares) y todo ese poder se reduce. salir rápidamente (1 / radio ^ 2). La antena receptora del pato tiene una apertura efectiva y eso equivale a un área de superficie: dicta qué parte del rf que la golpea se convierte en potencia. Con el doble de la distancia, recibirá una cuarta parte de la potencia que tenía anteriormente.

Ahora, digamos que la energía se recibe bien y pasa un cable a una antena pasiva (el pato fuera de la jaula). Transmitirá esa energía en todas las direcciones (de nuevo, no me dispares a ella porque no es isotrópica). ) y la fracción que recibe el receptor blutooth final es mucho, mucho más pequeña que si fuera, por ejemplo, el doble de la distancia del primer pato.

Esto me lleva a concluir (sin sacar la calculadora y buscar la apertura efectiva de un pato en las frecuencias de BT) que solo funcionará si obtienes el primer pato cerca del HS en la jaula y el segundo agacharse cerca del receptor fuera de la jaula.

EDITAR - Utilicé una hoja de cálculo y usé las ganancias de la antena para un dipolo corto y sí, sé que la fórmula a continuación se verá un poco molesta en el campo cercano, pero no puedo pensar cómo calcularlo de otra manera.

No he mencionado el cable coaxial, pero será una gran pérdida si no ha utilizado lo mejor que puede conseguir. Intente buscar las especificaciones de cable coaxial en pérdida (dB / metro) a 2,45 GHz.

He estado pensando de nuevo en esto y creo que si utilizaste lo siguiente podría funcionar bien: -

Ahorahaydossistemasdeantena,unoparatomarlaseñaldelteléfonoytransmitirlafueradelcompartimientoal"analizador" y otro para devolver una señal al teléfono en el compartimiento desde el analizador. Ambos operan en las frecuencias de Bluetooth pero están lo suficientemente separados para que no formen un oscilador de RF. Demasiada ganancia o no suficiente distancia entre las antenas y será inestable. Aparte de eso, debería estar bien dados los cálculos que he hecho hasta ahora. Proyecto interesante.