Uso de señales de baja frecuencia para transferir datos

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Estoy trabajando en un sistema que debería transferir algunos datos enteros a una distancia de un par de kilómetros en un área montañosa y debería ser lo más barato posible. He leído acerca de los módulos LoRa y similares, pero son bastante caros y también tienden a ser mucho menos efectivos cuando están rodeados de obstáculos, como cualquier otro transceptor que usa frecuencias UHF.

Sin embargo, las frecuencias más bajas tienen un tiempo mucho más fácil para alcanzar largas distancias. Así que pensé que si es factible hacer un transceptor con un rango de frecuencia de 10 Mhz (el número es arbitrario, el punto está bajando la frecuencia) y transmitir datos a una tasa de bits extremadamente baja con modulación ASK. Si el tamaño de la antena fuera 1/20 de la longitud de onda, ¿sería factible un dispositivo de este tipo o existen algunas consideraciones que hacen que la idea sea imposible?

    

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Si el tamaño de la antena fuera 1/20 de la longitud de onda, tal   dispositivo sea factible o hay algunas consideraciones que hacen que la idea   imposible?

Un monopolo que es 1/20 \ $ \ lambda \ $ tendrá una resistencia a la radiación de unos pocos ohmios y una reactancia capacitiva de aproximadamente j1000 ohmios: -

Entonces,suprimeraluchaeslaresistenciaalaradiación(resistenciadecargaequivalentedeloquesetransmitecomounaondaEM)frentealaresistenciaalapérdidadelaantena,yestaúltimapuedeserdelmismoordenquelaresistenciaalaradiación,porloque,deinmediato,estáperdiendoimportancia.poderparatransmitirpoder.

Conunaantenadecuartode$\lambda\$,laresistenciaalaradiaciónesdeaproximadamente37ohmios,porloqueesmásfácilentregarenergíaytienemenosporcentajedepérdidadebidoaqueesmuchomásaltaquelaresistenciaalapérdida.

Siusaunaresistenciade(digamos)40ohmiosparaproducirunacargade50ohmiosensutransmisor(laantenatieneunaradiaciónde5ohmiosyunapérdidade5ohmios)puedeverque1vatioa50ohmios(7VRMS)seconvierteenaproximadamente10mWtransmitidocomounaondaEM.¡Hazloscálculos!

Estaesunapérdidadepotenciade40dB,porloquedebepensarenusaruntransformadorparadisminuirefectivamenteelvoltajedesalidadeltransmisorparaobteneruna"coincidencia" decente con la resistencia de radiación de 5 ohmios.

En este momento no calculé la resistencia a la radiación; acabo de usar el gráfico anterior y hacer una estimación. Así que debes tomar la fórmula de Internet y obtener un número más probable.

El siguiente problema es desconectar la capacitancia de j1000 ohmios. Necesitaría un inductor en serie de reactancia equivalente y esto debe elegirse cuidadosamente para que el circuito resuene eléctricamente para que pueda suministrar energía de manera efectiva.

Por lo tanto, necesitará un transformador con una relación de 3: 1 (50 ohmios a 5 ohmios) y un inductor de 1000 ohmios para obtener una cifra de eficiencia decente. Se puede hacer a 10 MHz y debería estar bien, pero la antena se desintonizará fácilmente por los obstáculos, por lo que debe cuidar los objetos que se mueven alrededor de las antenas en ambos extremos del enlace.

    
respondido por el Andy aka

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