Silicon Labs WF200/Microchip ATWINC1500 - Värt att testa?

PIC, AVR, Arduino, Raspberry Pi, Basic Stamp, PLC mm.
DanielM
Inlägg: 2166
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Silicon Labs WF200/Microchip ATWINC1500 - Värt att testa?

Inlägg av DanielM »

Jag tolkar så här.

När en radiosignal, sinusvåg, kommer in till antennen, så vill den ta sig till jord. Men ungefär i mitten på antennen så tar man ut denna sinussignal och skickar in den till en LC-krets. Antennen och LC-kretsen bildar en RLC-krets och denna krets skall förstärka ingångssignalen.

Förhållandet mellan ingångssignalen och utsignal ska vara så stor som möjligt inom frekvensbandet 2.4GHz till 2.48 GHz, som du nämner.

Frågor:
1. Enligt datablad så skall antennen ha 50 ohm i impedans. Men är det inte mer relevant att få så bra signal som möjligt? Jag menar, 50 ohm är väll ett ungefärligt värde som önskas? 48 ohm kanske blir bättre för unika fall av PCB:korten?

2. Hur hög spänning brukar det vara i en WiFi-antenn? Jag menar, målet är att få så hög spänning som möjligt på RF-porten hos WF200?
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 45168
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Silicon Labs WF200/Microchip ATWINC1500 - Värt att testa?

Inlägg av TomasL »

2. Hur hög spänning brukar det vara i en WiFi-antenn? Jag menar, målet är att få så hög spänning som möjligt på RF-porten hos WF200?
Det handlar väl om uV/pV dvs inte mätbart
DanielM
Inlägg: 2166
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Silicon Labs WF200/Microchip ATWINC1500 - Värt att testa?

Inlägg av DanielM »

Om det inte är mätbart, varför mäter då WF200 spänningssignalen?

Det tar sig. Det ska bli ett fyra lager kort. IC-kretsen i mitten är extra SPI-flash på 64 Mb. Det är för hemsidan + firmware för WF200.
Skärmbild 2023-02-26 004851.png
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Silicon Labs WF200/Microchip ATWINC1500 - Värt att testa?

Inlägg av E Kafeman »

>För mitt perspektiv så letar jag vart jag ska börja någonstans.
Beskedet att du måste bygga din egna kunskap har du fått i korta versioner och du svarar med att stånga huvudet i väggen.
Då försöker jag med enklare men lite längre versioner med enkla exempel och länkar till grundkunnande.
Du svarar med något totalt tokigt som visar att du inte tar till dej någon information alls.

>Jo, men har jag behov utav en Front End Module, dvs extra IC-chip, för min WF200 om jag redan har två stycken antenner?
WF200 har två antenn-ingångar. Detta ifall man vill köra MIMO.
Det finns ingen praktisk funktion för detta chip att hänga på mer än en antenn per ingång.
Att hänga på ett extra slutsteg/extra chip ger inte fler antenningångar. Slutsteget kopplas in på en RF-pinne istället för antenn.

>Jag har planer att jag klistrar fast en koppartejp på något som är platt. Sedan tar jag en kniv och gör ett F.
Sedan formar jag F:et så jag får 50 ohm impedans mellan nedre punkt på F, och denna lilla "pinne" som sticker ut på F:et.


Antennen bör byggas på samma typ av dielektrika som slutligt PCB-material och samma jordplansstorlek. Om du tänkt hitta 50 Ohms impedans på antennen vet jag inte om det är så lyckat eller om det ens går. Det beror på just ovan faktorer samt närfältet.

>Nu vet jag vad början är: VNA + bygga antenn. Inte räkna på något, utan fysiskt bygga. Räkna är nästa steg.
Det är det som jag menar med att du tar till dej enkel information genom att svara absoluta motsatsen, bara rusa in i väggen utan att försöka reflektera över vad jag skrev.

Ditt tänkta sätt är klassiskt, känt som the infinite monkey theorem:
Ge apan en skrivmaskin och låt denne skriva slumpmässigt och vänta på den första novellen. Tar några tusen år innan det lyckas.
Den snabbare vägen framåt är att du först lär sej alfabetet och förstå ord innan skrivmaskinen används. Kunskap före slump för att nå ett mål är mycket mer tidseffektivt.

Utan grundläggande kunskap om de vanligaste komponenterna såsom kondensatorer motstånd och spolar, så tar det några tusen år att vänta på att slumpen leder dej till en god RF design.

Nöj dej med att kopiera andras designer, antenn-mönster och komponentvärden. Du är inte den enda hobbyisten som gör så.
Det kommer fungera tillräckligt bra för dina behov tills du hinner samla på dej kunskap nog att förstå och kanske i framtiden även lära dej mäta med multimetrar för DC och nätverksanalysatorer för radiofrekventa kretsar.

Om man börjar med något enkelt typ en multimeter och man mäter DC resistans för att t.ex. kontrollera att värdena är korrekta, hur ska du veta det om du inte vet vilka värden som förväntas?
Multimetern visar inte rätt/fel utan den visar massa siffror, hur ska du utläsa om avläst resistans är förväntat värde om du inte har kunskapen att ha en förståelse för vad som kan förväntas.

>Antennen och LC-kretsen bildar en RLC-krets och denna krets skall förstärka ingångssignalen.

Det är som att hälla vatten på en gås, gång efter gång efter gång visar du att du inte kan och inte ens försöker ta till dej något. Matchningsnätets funktion har du fått besked om hur många gånger? Länkar till olika demos och beräkningar? Intre en enda gång något alls fastnade?
De reaktiva komponenterna agerar impedanstransformatorer. Det är passiva kretsar varför det vore att bryta mot fysiska grundlagar om de gav förstärkning.

>Förhållandet mellan ingångssignalen och utsignal ska vara så stor som möjligt inom frekvensbandet 2.4GHz till 2.48 GHz, som du nämner.

Nej det låter helt vansinnigt tokigt. Idealt designat så är mottagna signaleffekten från antennen helt och hållet samma signaleffekt som överförs till radiomottagaren.
Därav av begrepper VSWR finns. Hur i helskotta ska du kunna lära dej något alls när du inte kan enklaste elektrisk kretsen. Du har fått veta funktionen av matchningsnätet nu hur många ggr? Och inte en enda gång att du ens reflekterade.

Du beter dej ohyfsat som inte ens försöker förstå barnsligt enkla saker och det är än mer ohyffsat av dej at sedan göra idiot-tolkning och påstå att jag skrivit saker är som är hur tokigt som helst.

Påstå inte vad jag skrivit, läs vad jag skrivit och försök förstå. Det är varken otydligt eller svårtolkat om man alls vill lära sej.
Som det är nu försöker du lära dej att skriva novell utan att kunna alfabetet. Om du har tillräcklig tankekapacitet så inser du detta. och inser att du för ALL framtid aldrig kommer lära dej något förstå växelspänningar.

Nu ger jag inte dej mer tillrättavisningar eller allt mer löjligt enkla förklaringar för du föredrar ändå att springa med huvudet före in alla väggar som går.

Börja med att lära dej enkla DC-grunder, förstå hur en ficklampa fungerar, kretsens komponenters egenskaper såsom resistanser, hur stora dess värden är och hur schemat ser ut.
Du tror att jag skojar? Självklart kan du enkla DC-kretsar? Du kan testa här nedan!

Om man är nybörjare på detta med elektriska DC-kretsar men trots allt börjat nosa på begrepp som Kirchhoff och Ohms lag, för dessa satte jag samman lite övningsexempel en gång i forntiden. Exempel där man får nytta av både att man kan de viktigaste formlerna och nödiga ekvationer för att belysa komponenters beroenden av varandra.
Bifogar två av dessa. Det är mycket snarlika problem. Kanske klarar du det första men sen är det nog stopp.
För att göra det enklare i problemet nedan antas ideala batterier utan inre resistans men det är svårt nog för många relativa nybörjare och kanske även för de vars analytiska matematiska förmåga ligger många år tillbaka i tiden. Det går fuska och låta datorn beräkna men det lär man sig inget på.
watts.png
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Silicon Labs WF200/Microchip ATWINC1500 - Värt att testa?

Inlägg av E Kafeman »

DanielM skrev: 26 februari 2023, 00:11:28 2. Hur hög spänning brukar det vara i en WiFi-antenn? Jag menar, målet är att få så hög spänning som möjligt på RF-porten hos WF200?
RF-porten tar emot en mängd olika signaler och den signalen som man önskar ta emot kan vare en av de svagare signalerna. Din blåtand i mobilen kan vara tusen ggr starkare in på RF-ingången för att inte tala om ifall du pratar i telefon i närheten. Aktuell spänning vet man inte om man inte vet vilka sändande källor som finns i närheten.

Om du känner till sändande WiFi-källan och vilken antenn du tar emot med kan du enkelt svara på själv hur stor spänningen blir i mottagande antenn.
Anta att utsänd effekt är max tillåtna, 100mW, och du vet avståndet till sändaren från mottagaren.
Utsänd effekt från en antenn fungerar på samma sätt som för en glödlampa, ljuset blir svagare med avståndet.
Om det är en rundstrålande lampa/antenn försvagas ljuset med 6 dB för varje avståndsfördubbling i fjärrfältet.
Antag en glödlampa placerad inuti en ballong. Alla utstrålad effekt fångas av ballongytan. Tänk dej ljus per cm² på en ballongyta. Om du fördubblar diametern på ballongen vet du hur mycket ljusets effekt försvagas per cm² ballongyta vid fördubblad ballongdiameter. Det motsvarar avståndsfördubbling mellan två antenner.
Det är effekt i Watt eller dBm och känner man mottagande antennens impedans, riktverkan och verkningsgrad kan man räkna ut resulterande spänning.
Friis Transmissionsekvation är ett grundverktyg i sammanhanget.
Hur man gör denna beräkning och mycket annan enkel lättfattlig antenn-information kan du läsa om på denna saiten: https://www.antenna-theory.com/basics/friis.php
Nu gör du inte det, läser och lär från länkar? Du vill bara ha svaret utan att veta hur man tänker på egen hand?

En för WiFI svag signal ligger på ca -100 dBm. Det kan ge en spänning på 1dBuV in på RF-pinnen.
En stark signal med bara 5-6 meters avstånd mellan sändare och mottagare kan ligga 70 dB högre och hypotetisk max är om man matar signalen direkt med koaxkabel då spänningen kan bli 100-120 dBuV
dB är en logaritmisk skala som underlättar i radio-sammanhang så blir det inte så mycket nollor att hålla reda på.

De som jobbar med rundradiosändare och basstationer mäter och beräknar hellre fältstyrka. De ser mottagande antennen och radions egenskaper som ett sekundärt problem.
Fältstyrka mäts i Volt/meter i free space. Om man kan Ohms lag, U=RI, så kan man i detta fall lätt beräkna magnetiska fältstyrkan genom att dividera fältspänningen med 377 Ohm som är karaktäristiska rymdimpedansen. Magnetisk fältstyrkas enhet är A/m men eftersom det är radio så blir det oftast dBµA/m.

Om man i detta sammanhang vill veta spänningen på antennpaddarna mäts det som fältspänningen [V/m] dividerat med antennfaktorn [m-1].
Antennfaktorn i ett 50 Ohms system är ungefär 10/(λ ∗√G) där G är antennens gain relativt isotrop antenn.
DanielM
Inlägg: 2166
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Silicon Labs WF200/Microchip ATWINC1500 - Värt att testa?

Inlägg av DanielM »

E Kafeman skrev: 26 februari 2023, 02:11:16 Beskedet att du måste bygga din egna kunskap har du fått i korta versioner och du svarar med att stånga huvudet i väggen.
Då försöker jag med enklare men lite längre versioner med enkla exempel och länkar till grundkunnande.
Du svarar med något totalt tokigt som visar att du inte tar till dej någon information alls.
Detta är från ditt perspektiv. Notera att jag har aldrig kopplat in en antenn någonsin eller förstått hur den fungerar. Detta är helt nytt för mig.
WF200 har två antenn-ingångar. Detta ifall man vill köra MIMO.
Det finns ingen praktisk funktion för detta chip att hänga på mer än en antenn per ingång.
Att hänga på ett extra slutsteg/extra chip ger inte fler antenningångar. Slutsteget kopplas in på en RF-pinne istället för antenn.
Då är frågan om vad blir vinsten om man kopplar på en Front End Module på en WF200? WF200 har möjlighet för detta, men jag har inte riktigt förstått varför.
Nöj dej med att kopiera andras designer, antenn-mönster och komponentvärden. Du är inte den enda hobbyisten som gör så.
Det kommer fungera tillräckligt bra för dina behov tills du hinner samla på dej kunskap nog att förstå och kanske i framtiden även lära dej mäta med multimetrar för DC och nätverksanalysatorer för radiofrekventa kretsar.
Då gör jag det. Jag följer rekommenderad design efter datablad, utan att själv använda VNA. Jag tror det blir enklast så.

E Kafeman skrev: 26 februari 2023, 04:05:14 RF-porten tar emot en mängd olika signaler och den signalen som man önskar ta emot kan vare en av de svagare signalerna. Din blåtand i mobilen kan vara tusen ggr starkare in på RF-ingången för att inte tala om ifall du pratar i telefon i närheten. Aktuell spänning vet man inte om man inte vet vilka sändande källor som finns i närheten.

Om du känner till sändande WiFi-källan och vilken antenn du tar emot med kan du enkelt svara på själv hur stor spänningen blir i mottagande antenn.
Anta att utsänd effekt är max tillåtna, 100mW, och du vet avståndet till sändaren från mottagaren.
Okej. Låg spänning till högre spänning.

--------------------------------------------------------------------------------------------------
Men då kan vi dra en slutsats här:
Jag följer rekommenderade konstruktionen från tillverkaren och kopierar deras sätt att konstruerar en antenn. Jag införskaffar inte en VNA då Silicon Labs har redan dokumenterat jobbet.
Antennen transformerar för att få låg spänning till högre spänning. Antennen har inget filtreringssyfte.
Användarvisningsbild
rvl
Inlägg: 5719
Blev medlem: 5 april 2016, 14:58:53
Ort: Helsingfors

Re: Silicon Labs WF200/Microchip ATWINC1500 - Värt att testa?

Inlägg av rvl »

DanielM skrev: 26 februari 2023, 00:51:51 Det tar sig. Det ska bli ett fyra lager kort.
Vågar man fråga vad SW1 gör?
DanielM
Inlägg: 2166
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Silicon Labs WF200/Microchip ATWINC1500 - Värt att testa?

Inlägg av DanielM »

Det är en resetknapp med en pull-up på 43 kOhm. Enligt datablad.
Men jag funderar på att koppla denna reset på en IO-pinne hos min processor.
DanielM
Inlägg: 2166
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Silicon Labs WF200/Microchip ATWINC1500 - Värt att testa?

Inlägg av DanielM »

Skulle ni rekommendera denna montering av kristall?
Skärmbild 2023-03-17 081236.png
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar