Cборник докладов и тезисов II-го Международного молодежного форума "Информационные технологии в XXI веке."

УДК 681.5

РАЗРАБОТКА ПРИЕМНОГО ПОЛУКОМПЛЕКТА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ ДЛЯ СЕТЕВОЙ КАРТЫ RADIO ETHERNET

Шип А.А.

Научный руководитель – д.т.н., доц. Воронцов А.Г.

Донецкий национальный технический университет
830000, Донецк, ул. Артема 58 ДонНТУ, каф. автоматики и телекоммуникаций,
тел. (062) 3325541, Е-mail: vag@fcita.dn.ua


Относительно недавно был разработан новый стандарт беспроводных сетей IEEE802.11 (Radio Ethernet). Данный стандарт имеет два применения. Первое из них – это беспроводная локальная сеть в стенах одного здания на территории предприятия. Второе применение решает проблему присоединения большого количества абонентов к большой сети передачи данных, проблему «последней мили».

Беспроводные системы связи стандарта IEEE802.11, выполненные в конструктиве PCMCIA карт, применяются за рубежом для подключения портативных компьютеров к сетям общедоступного и корпоративного пользования в магазинах, университетах, аэропортах, складах и т.п. Так как они в основном предназначены для работы с портативным компьютером, их схема минимизирована по потреблению энергии, с чем связана невысокая мощность передатчика (около 30 мВт). При такой мощности передачи осуществление связи возможно лишь на расстоянии нескольких сотен метров, но подключение дополнительных усилительных устройств, предназначенных для совместного использования с PCMCIA картой, позволяет передавать данные на большие расстояние, и в соответствие с этим использовать данные беспроводные системы и в других всевозможных областях. Например, появится возможность интегрировать территориально-разнесенные локальных сети и рабочие станции одного ведомства в единое информационное пространство, организовать магистральные радиоканалы и многоточечный доступ к узлам глобальных сетей и т.д.

В отличие от кабельных систем, всем, кто использует беспроводное оборудование, необходимо иметь разрешение Государственного комитета по радиочастотам на использование частот (исключение составляет диапазон частот, который могут использовать радиоаматоры). Правила, которые действуют в Северной Америке и Западной Европе, которые позволяют при соблюдении некоторых ограничений на величину излучаемой мощности, работу в так называемых ISM диапазонах всем желающим, на СНГ не распространяются.

Итак, для того, чтобы избежать проблем, которые описаны выше, можно использовать диапазон для радиоаматоров. Использование данного частотного пространства позволяет использовать более высокую излучаемую мощность передатчика, в соответствии с этим появится возможность передавать данные на большие расстояния, а также свободно проводить лабораторные исследования усилительных устройств для PCMCIA карт. Разрабатываемое устройство обеспечит перенос спектра сигнала с диапазона 2.4-2.4835 ГГц, который используется по стандарту IEEE802.11b, в диапазон 1.3-1.3825 ГГц. Выходная мощность устройства предположительно составит 5 Вт. Данное устройство подключается к антенному интерфейсу стандартной карты Radio-Ethernet. Использование данного устройства позволит осуществлять обмен данными между объектами, которые находятся на относительно значительных расстояниях друг от друга. На данном этапе сформирована структурная схема приемного полукомплекта вышеописанного устройства (рис. 1). В состав приемного полукомплекта входит:

  1. усилитель приемной частоты – осуществляет усиление приемной частоты;
  2. фильтр-преселектор – подавляет паразитный зеркальный канал;
  3. смеситель сигналов – обеспечивает перенос спектра сигнала с диапазона 1,3-1,3835 ГГц в диапазон 2,4-2,4835 ГГц;
  4. фильтр сосредоточенной избирательности – предназначен для выделения промежуточной частоты;
  5. усилитель промежуточной частоты – предназначен для компенсации затухания в фильтрах и смесителе сигналов.

В ходе проекта была разработана принципиальная и топологическая схема усилителя приемной частоты на базе малошумящего транзистора, а также разработана принципиальная схема диодного смесителя сигналов. Полученный коэффициент передачи мощности усилителя составляет 13,3 дБ, что достаточно для обеспечения необходимой чувствительности.

При проектировании применялся параметрический синтез с помощью средств cпециализированного программного пакета, предназначенного для проектирования высокочастотных и сверхвысокочастотных устройств. Использование данного программного пакета позволяет легко и быстро осуществлять моделирование и разработку как линейных, так и нелинейных схем.