Ich denke an ein Gerät, das die Entfernung eines Objekts von einem Sensor mit einem Funksender- und -empfängerpaar messen kann.

Ich denke an die Verwendung eines Zählers auf der Sensorseite mit a Festfrequenzsender und -empfänger am Sensor.

Auf dem Objekt befindet sich auch ein Sender und ein Empfänger, deren Entfernung zum Sensor ich messen möchte.

Wenn der Sender am Sensor einen Impuls mit der zuvor vereinbarten Funkfrequenz sendet, beginnt der Zähler am Sensor mit der Zählung.

Wenn dieser Impuls vom Empfänger am Objekt erkannt wird Der Sender auf dem Objekt sendet einen Impuls, der vom Empfänger auf dem Sensor empfangen werden soll. In diesem Moment stoppt der Zähler und die Entfernung wird gemäß der Zeitverzögerung gemessen.

Das Problem ist, dass I. kann keinen Zähler und keine Taktquelle finden, die im Bereich von 1,5 GHz bis 2 GHz miteinander kompatibel sind. Irgendwelche Vorschläge, was ich verwenden kann?

Der berechnete Messfehler beträgt 33 cm / s bei 1,4 GHz und 13 cm / s bei 2,2 GHz. Je schneller der Zähler ist, desto weniger Fehler treten auf.

Kann mir jemand sagen, welchen Zähler ich zusammen mit der Taktquelle für den Zähler verwenden soll?

Ich habe mir den Zähler-IC MC100EP016A angesehen Ich kann jedoch keine Taktquelle für diesen IC finden.

Ich benötige ein Taktsignal mit den folgenden Eigenschaften:

• Eingangsspannung = 2075 bis 2420 mV
• Niedrige Eingangsspannung = 1355 bis 1675 mV

Andere Antworten haben sich darauf konzentriert, warum Sie dies möglicherweise falsch angehen. Obwohl ich diesen Antworten zustimme, gibt es das, wonach Sie fragen, also werde ich weitermachen und Ihnen eine klare Antwort geben. Sie werden wahrscheinlich feststellen, dass dieser Ansatz teurer ist als Alternativen.

Sie möchten einen spannungsgesteuerten 2-GHz-Oszillator (VCO) mit 3,3-V-LVPECL-Ausgängen. Es gibt viele Anbieter, die solche Teile herstellen.

Wenn Sie keinen mit LVPECL-Ausgang finden, da dies ein Taktsignal ist, ist es relativ einfach, die Pegel durch Wechselstromkopplung und Rebiasing auf etwas einzustellen, das mit LVPECL kompatibel ist. Jeder HF-Pegel zwischen -3 und +2 dBm sollte mit einem LVPECL-Eingang verwendet werden können.

LVPECL-Teile wie Ihr 100EP016A können auch Single-Ended-Eingänge akzeptieren, wenn Sie den komplementären Eingang auf den Mittelpunkt zwischen den normalen Logikpegeln vorspannen (häufig gibt es sogar einen Pin namens VBB , der ausgibt Dieser Pegel dient Ihrer Bequemlichkeit, aber ich habe nicht geprüft, ob der 'EP016A ihn hat).

Sie müssen dann einen Phasenregelkreis erstellen, um die VCO-Ausgangsfrequenz genau beizubehalten, indem Sie sie mit a vergleichen Referenzoszillator mit niedriger Drift, der zwischen 10 und 100 MHz liegen kann.

Ein Teil, der sowohl den VCO als auch die PLL in einem Chip bereitstellt, ist der ADF4360-2 von Analog Devices.

Noch ein paar Hinweise: stark>

Ich habe festgestellt, dass die maximal garantierte Schaltfrequenz des MC100EP016A nur 1,2 GHz beträgt. Wenn Sie dies also wirklich bei 2 GHz tun möchten, sollten Sie nach einem anderen Teil suchen. Vielleicht MC100E137, aber dann müssen Sie eine 5-V-Versorgung haben und sich auch mit dem ungleichen Timing der verschiedenen Ausgänge für einen Welligkeitszähler auseinandersetzen.

Schließlich müssen Sie sich mit dem Latching aller Bits der Zählung genau zum gleichen Zeitpunkt befassen, damit Sie einige Bits vor einem Übergang und einige Bits danach nicht erfassen. Eine Lösung hierfür besteht darin, anstelle eines Binärzählers einen grau codierten Zähler zu verwenden - dann ändert sich nur ein Bit für einen Übergang, und der maximale Fehler bei der Änderung der Verriegelungsverzögerung beträgt nur eine einzige Zählung.

Eine mögliche Alternative ist die Verwendung eines der neueren FPGAs mit Hochgeschwindigkeits-Transceivern (5 bis 10 Gbit / s). Diese sind für schnelle Ethernet-, SATA- und andere serielle Hochgeschwindigkeitsschnittstellen vorgesehen. Sie sind relativ billig, üblich, schneller als das oben erwähnte ECL-Gerät und deserialisieren intern (wobei ein serieller Bitstrom als paralleles Wort dargestellt wird).

Ich verstehe, dass es Möglichkeiten gibt, sie für andere Zwecke zu verwenden, beispielsweise für präzise Hochgeschwindigkeits-Timing-Messungen. Ich kann nicht zu den Details raten, aber es könnte sich lohnen, Hintergrundinformationen zu lesen.

Alternativ dazu macht dieses Papier es anders und verwendet mehrere Phasen eines Takts, der nur mit 550 MHz läuft . Es handelt sich um Zeitauflösungen von etwa 80 ps in einem mittlerweile relativ älteren Virtex-5-FPGA.

Als Ausgangspunkt sollten Sie die Entfernungsmesser-Schaltkreise für die Flugzeit mit LASER betrachten. In Anbetracht der HF- und Lichtbewegung bei ~ gleichen Geschwindigkeiten würde ich vermuten, dass die Zeitzählabschnitte eine gute Vergleichsübereinstimmung darstellen.

Eine schnelle Google-Suche nach "Laser-Entfernungsmesserschaltungen" zeigt ein Schema auf Parallax. com als erstes Ergebnis. Das Ersetzen der Lasertreiber- und Detektorabschnitte durch Ihre HF-Treiber- und Detektorschaltung könnte sich als wertvolle Ressource erweisen. Dieses Schema wird unter einer "Creative Commons Attribution 3.0 US-Lizenz" vertrieben.

Ich denke, es besteht die Möglichkeit einer echten Signalverzögerung durch den Sender und die Empfängerdetektorschaltung. Diese Latenzen müssten berücksichtigt werden und begrenzen, sofern sie nicht kalibriert sind, die kürzesten Entfernungen, die gemessen werden können.

Auch wenn die Latenzen von Temperatur, Spannung und HF-Signalstärke abhängen, wird eine geeignete Kalibrierung schwieriger.

Hmm?Wenn Sie die Rücklaufverzögerung mit einer Genauigkeit von Nanosekunden messen möchten, benötigen Sie eine Bandbreite von 1 bis 2 GHz.Wie hoch müsste also die Funkfrequenz sein?Ich würde mindestens 20 GHz schätzen, was 5 bis 10% Bandbreite ergibt, die Ihre Antennen benötigen.Ich würde das nicht versuchen, wenn Sie nicht ein Labor voller Geräte haben.Sie müssen auch die FCC-Regeln einhalten.

Vorschlag: Prüfen Sie, ob Sie ein Kfz-Fahrerassistenzradar als Ersatzteil kaufen können