Радиомодем

Авторы патента:

H04B5/02 - с использованием приемопередатчиков

Полезная модель относится к электронной технике и может быть использована в автоматизированных системах коммерческого учета энергоресурсов, телемеханике и других информационных системах для передачи цифровых данных по радиоканалу. Радиомодем содержит печатную плату, на которой расположен управляющий микроконтроллер, выполняющий роль кодирования потока данных, поступающих через цифровые интерфейсы RS-232, стабилизатор напряжения питания микроконтроллера, радио-приемопередатчик, принимающий эти данные и преобразующий их в модулированный радиочастотный сигнал, выходящий на разъем подключения антенны, стабилизатор питания радиоприемопередатчика, светодиодный индикатор режимов работы радиомодема, интерфейс RS-485 с оптическим разделением цепей, через который обработанные данные передаются на внешние устройства, цепи питания радиомодема гальванически изолированы от внешнего блока питания.

Технический результат, проявляющийся при использовании предлагаемой полезной модели, - возможность универсального использования (расширение функциональных возможностей) предлагаемого радиомодема в автоматизированных системах коммерческого учета электроэнергии, повышение помехозащищенности, надежности работы и передачи цифровых данных по радиоканалу при высоком уровне помех в сети питания и цепях интерфейсов.

Известна демонстрационная плата радиомодема на основе радиоприемопередатчика nRF401 разработчик - Nordic Semiconductor ((http://www.nvlsi.no) документ - nRF401 Demo Board Kit.

Это изделие состоит из печатной платы со следующими функциональными узлами:

управляющий микроконтроллер, радио-приемопередатчик, кнопки управления, светодиодный индикатор работы, встроенная антенна.

Признаки аналога, совпадающие с существующими признаками полезной модели: печатная плата с управляющим микроконтроллером, радио-приемопередатчик, светодиодный индикатор работы.

Недостатками данного аналога является: отсутствие цифрового интерфейса, что делает невозможным подключение к радиомодему других устройств и вследствие этого делает это устройство узконаправленного использования. Так же отсутствует разъем для подключения внешней антенны, что существенно уменьшает радиус действия радиоканала. Отсутствие стабилизатора питания негативно сказывается на надежности работы и помехозащищенности данного устройства.

За прототип принят радиомодем - оценочная плата фирмы Micrel (Сайт - http://www.micrel.com), документ MICRF506DEV1_UG - руководство по эксплуатации.)

Данный радиомодем состоит из печатной платы со следующими функциональными узлами: управляющий микроконтроллер, радиоприемопередатчик цифровой интерфейс RS-232, стабилизатор питания

микроконтроллера, стабилизатор питания радио-приемопередатчика, светодиодный индикатор работы, разъем подключения антенны.

Признаки прототипа, совпадающие с существующими признаками полезной модели следующие. Радиомодем, содержит печатную плату, на которой расположен управляющий микроконтроллер, выполняющий роль кодирования потока данных, поступающих через цифровые интерфейсы RS-232, стабилизатор напряжения питания микроконтроллера, радиоприемопередатчик, принимающий эти данные и преобразующий их в модулированный радиочастотный сигнал, выходящий на разъем подключения антенны, стабилизатор питания радио-приемопередатчика, светодиодный индикатор режимов работы радиомодема.

Причины, препятствующие получению технического результата, который обеспечивается предлагаемой полезной моделью, по прототипу, те же, что и у прототипа.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемой полезной модели, достигается следующим образом. Заявляемый радиомодем снабжен интерфейсом RS-485 с оптическим разделением цепей, через который обработанные данные передаются на внешние устройства, а цепи питания радиомодема гальванически изолированы от внешнего блока питания.

Существенные признаки заявляемой полезной модели:

Радиомодем содержит печатную плату, на которой расположен управляющий микроконтроллер, выполняющий роль кодирования потока

данных, поступающих через цифровые интерфейсы RS-232, стабилизатор напряжения питания микроконтроллера, радио-приемопередатчик, принимающий эти данные и преобразующий их в модулированный радиочастотный сигнал, выходящий на разъем подключения антенны, стабилизатор питания радио-приемопередатчика, светодиодный индикатор режимов работы радиомодема.

В отличие от прототипа предлагаемый радиомодем снабжен интерфейсом RS-485 с оптическим разделением цепей, через который обработанные данные передаются на внешние устройства, а цепи питания радиомодема гальванически изолированы от внешнего блока питания.

Присутствие интерфейса RS-485 с оптическим разделением цепей обеспечивает универсальное использование в автоматизированных системах коммерческого учета электроэнергии, а оптическое разделение цепей обеспечивает улучшенную помехозащищенность. Также полезная модель снабжена гальваническим изолированием цепей питания схемы от внешнего блока питания. В результате достигнута улучшенная помехозащищенность, высокий уровень изоляции цепей питания, а вследствие этого улучшенная надежность работы и передачи цифровых данных по радиоканалу при высоком уровне помех в сети питания и цепях интерфейсов.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена структурная схема радиомодема.

Радиомодем содержит печатную плату с управляющим микроконтроллером 5, радио-приемопередатчик 6, цифровой интерфейс RS-232 1 или цифровой интерфейс RS-485 3, оптическая изоляция интерфейса RS-485 2, стабилизатор питания микроконтроллера 4, стабилизатор питания радио-приемопередатчика 8, гальваническая изоляция цепей питания 7, светодиодный индикатор работы 9, разъем подключения антенны 10.

Принцип работы радиомодема следующий:

В режиме передачи управляющий микроконтроллер 5 выполняет кодирование потока данных, поступающих через цифровой интерфейс RS-

232 1 или оптическую изоляцию интерфейса RS-485 2 и цифровой интерфейс RS-485 3 от внешних устройств. Преобразованные данные отправляются в радио-приемопередатчик 6, который преобразует данные в модулированный, радиочастотный сигнал. Сигнал усиливается и излучается в радиоканал через разъем подключения антенны 10 и антенну.

В режиме приема из радиоканала радиочастотный сигнал через антенну и разъем подключения антенны 10 поступает в радио-приемопередатчик 6, где происходит преобразование и передача в управляющий контроллер 5. В управляющем контроллере 5 происходит обработка и декодирование данных. Далее обработанные и декодированные данные передаются через цифровой интерфейс RS-232 1 или оптическую изоляцию интерфейса RS-485 2 и цифровой интерфейс RS-485 3 на внешние устройства.

Питание радиомодема производится от внешнего блока питания через гальваническую изоляцию цепей питания 7, стабилизатор питания микроконтроллера 4 и стабилизатор питания радио-приемопередатчика 8.

Светодиодный индикатор работы 9 показывает режим работы: прием или передача.

Радиомодем, содержащий печатную плату, на которой расположен управляющий микроконтроллер, выполняющий роль кодирования потока данных, поступающих через цифровой интерфейс RS-232, стабилизатор напряжения питания микроконтроллера, радио-приемопередатчик, принимающий эти данные и преобразующий их в модулированный радиочастотный сигнал, выходящий на разъем подключения антенны, стабилизатор питания радио-приемопередатчика, светодиодный индикатор режимов работы радиомодема, отличающийся тем, что он снабжен интерфейсом RS-485 с оптическим разделением цепей, через который обработанные данные передаются на внешние устройства, а цепи питания радиомодема гальванически изолированы от внешнего блока питания.

Схема gsm радиомодема относится к беспроводной радиосвязи и предназначена для формирования и передачи по радиоканалу данных и тревожных сообщений с видеоподтверждением от средств обнаружения, приема управляющих команд от центрального пульта системы сбора и обработки информации (ССОИ), а также для связи по радиоканалу с средством обнаружения (СО)