Riktning och avstånd med RF-teknik

fredrik_w · Inlägg av **fredrik_w** » 10 mars 2005, 15:43:07

Jag vill veta riktning och avstånd (noggrannhet på någon meter räcker) från en enhet till en annan på en öppen plats. Till exempel i ett stort rum. Är det komplicerat att bygga en mottagare med dubbla antenner som med hjälp av triangulering kan beräkna avstånd och riktning till sändaren? Jag tänker mig någonting i stil med en sån där lavinsökare/sändare. Jag kan inte så mycket om elektronik och skulle behöva lite tips.

Schnegelwerfer · Inlägg av **Schnegelwerfer** » 10 mars 2005, 16:01:33

Egentligen behöver du tre antenner, men det är en annan diskussion.

Jag tycker att det verkar bli en svår nöt att knäcka. Hur stora avstånd rör det sig om?

fredrik_w · Inlägg av **fredrik_w** » 10 mars 2005, 16:13:14

Ja, egentligen tre antenner. Det har du rätt i. Men om jag begränsar mig till att hitta en viss riktning inom 180 grader så bör det räcka med två. Avståndet som ska täckas är från ca en meter upp till ca 50 meter har jag tänkt mig. (Mestadels fri sikt så jag skulle också kunna tänka mig att använda IR). Man kanske kan använda ändring i signalstyrka för att hitta riktningen och bara skicka en signal fram och tillbaks för att få avståndet?

evert2 · Inlägg av **evert2** » 10 mars 2005, 16:53:03

Det kan bli svårt att hinna mäta tiden...ska man mäta avståndet med 0,5 m noggranhet så kräver det en klockfrekvens på bortåt 0,5 GHz eller så...

MicaelKarlsson · Inlägg av **MicaelKarlsson** » 11 mars 2005, 12:02:38

Varför skulle han behöva en så hög frekvens?

Jag skulle inte använda triangulering, det är onödigt svårt. Mitt tips är att du tar en titt på trilateration istället. Då räcker det med tre aktiva fyrar samt lite hårdvara i utrustningen du bär med dig. Ditt minsta problem(tror jag) blir nu matematiken och du kan satsa på att utveckla hårdvaran till fyrar som egentligen inte borde bli så komplicerad eftersom den kan fungera enligt följande:
- Känna igen sin anropssignal
- Skicka svarssignal
- Vänta....
- Känna igen sin anropssignal

evert2 · Inlägg av **evert2** » 11 mars 2005, 12:11:02

Jag läste inlägget lite slarvigt.......jag uppfattade det hela helt fel......nämligen att avståndet skulle mätas från EN punkt......istället för två...

Edit: Ska väl tillägga att jag tänkte att båda enheterna skulla ha sändare och mottagare....så att sökaren skickar iväg en signal...som tas imot av den andra enheten som i sin tur sänder tillbaks till sökar-enheten....usch vad krångligt det blir när jag tänker på det........

Magnus Pihl · Inlägg av **Magnus Pihl** » 12 mars 2005, 08:41:29

När det gäller avståndsmätning på kortare sträckor m.h.a. eletromagnetiska vågor så har de för hög hastighet för att mäta tiden. Istället mäter man fasvinkeln.

evert2 · Inlägg av **evert2** » 12 mars 2005, 09:03:21

...ok, ja då blir det ju lite annorlunda...hur mäter man fasvinkeln då...jag antar att man mäter skillnaden på fasvinkeln mellan utgående och inkommande signal...men hur går det till?

MicaelKarlsson · Inlägg av **MicaelKarlsson** » 12 mars 2005, 10:56:12

Instämmer i evert2 och hans fråga, det vill jag också veta.

matseng · Inlägg av **matseng** » 12 mars 2005, 11:20:02

Vild chansning:

1) Gör om den inkommande respektive utgående sinusen till fyrkantsvåg
2) Kör in båda i en AND-gate
3) Integrera outputen på AND-gaten så att man får en analog signal
4) Mät den analoga signalen. 2.5 volt = ingen fasförskjutning, 0 volt = 180 graders fasförskjutning

evert2 · Inlägg av **evert2** » 12 mars 2005, 12:36:30

Aha....hmmm kan det vara så enkelt?

Magnus Pihl · Inlägg av **Magnus Pihl** » 12 mars 2005, 15:13:56

När det gäller avståndsmätning med laser har man en referenssignal, samt mottagen signal som man skickar in i en op-amp i diff. ampl. mode där bägge har samma amplitud. Utsignalens amplitud blir proportionell mot fasvinkeln.

babbage · Inlägg av **babbage** » 12 mars 2005, 21:43:51

Hm, jag är inte riktigt med på vilken fas man mäter.

Om man ska mäta några meter med en hög noggrannhet hur fungerar det då.

Våglängder i storleksordningen 600-700 nm gör ju att man kan mäta relativa förändringar väldigt nogrant med hjälp av fasen (typ interferometer), men hur vet man vilken multipel av våglängden man mäter?

Vad är en normal koherenslängd för en laser? Knappast så det räcker för en laseravståndsmätare.

Jag skulle gissa att det är så att man amplitudmodulerar en laser-puls, splittar den i två så att en skickas ut och reflekteras och den andra återkopplas internt. Sedan mäter man fasskillnaden mellan den reflekterade och den återkopplade. Man mäter alltså inte på laserljusets fas direkt, stämmer det?

Schnegelwerfer · Inlägg av **Schnegelwerfer** » 13 mars 2005, 02:35:09

Laserljusets egen fas borde bli alltför svår att mäta, det har du rätt i.
En våglängd på runt 600nm ger ju inga stora fas-skillnader/tider att mäta!

Magnus Pihl · Inlägg av **Magnus Pihl** » 13 mars 2005, 09:01:48

Våglängden har inget med saken att göra i det hänseendet. Ljuset ska moduleras. Sedan jämför man fasskillnaden från modulatorn som en referens mot svarsekots i diff. ampen. Svarsekots fas är naturligtvis förskjutet som i en diff. mod förstärkare uppträder som en spänning på utgången.