Продукция Honeywell SSEC для беспроводной передачи данных

Продукция Honeywell SSEC для беспроводной передачи данных

Многие слышали о фирме Honeywell. Как правило, при упоминании этой компании сразу вспоминают, что она производит электронную продукцию для аэрокосмической промышленности, всевозможные датчики, а также интеллектуальные системы контроля и управления для “умного” дома. Но немногие знают, что Honeywell (точнее одно из ее подразделений - Honeywell Solid State Electronics Center) производит еще и высококачественные ВЧ/СВЧ компоненты. Именно об этой продукции и пойдет речь ниже. Но сначала кратко расскажем о самом Honeywell SSEC.

Числа, факты и тенденции

Honeywell Solid State Electronics Center был образован в 1965 году и к настоящему моменту насчитывает более 500 сотрудников. Основными областями деятельности этого подразделения являются производство ВЧ/СВЧ компонентов и датчиков, а также электроники для аэрокосмической промышленности и интеллектуальных систем контроля и управления. Компания обеспечивает полный технологический цикл производства продукции: от разработки изделия и выращивания подложек до сборки и выходного контроля. Сбыт продукции осуществляется через широкую сеть представительств по всему миру. Honeywell SSEC осуществляет совместные разработки с такими фирмами как RFI, LSR, и Sensonix, а его партнерами являются IBM, UMC и ASAT.

Honeywell всегда был присущ дух новаторства. Компания старается использовать в своих разработках самые передовые технологии. В связи с этим, даже стандартные линейки продукции Honeywell SSEC существенно отличаются от других предложений на рынке. Стратегия компании заключается в том, чтобы сосредоточить внимание на нескольких основных типах продукции, традиционно востребованных в телекоммуникационной отрасли, и, как следствие этого, предложить решение, превосходящее по своим параметрам аналоги конкурентов. Следует отметить, что Honeywell это вполне успешно удается. Данную стратегию хорошо иллюстрирует рисунок 1, на котором приведен типовой тракт радиочастотного устройства и показано, где продукция Honeywell SSEC может быть применена.

Рис. 1. Области применения продукции Honeywell SSEC

Как видно из рисунка, продукцию Honeywell SSEC составляют ВЧ/СВЧ ключи, аттенюаторы, а также трансиверы и законченные модули для передачи цифровых данных по радиоканалу. Остановимся на этих типах продукции более подробно.

СВЧ ключи с высокой изоляцией (High Isolation Switches)

Honeywell выпускает широкую гамму твердотельных СВЧ ключей, представленную семейством HRF-SW10XX. Данные ключи рассчитаны на работу в диапазоне частот от 0 до 4 ГГц (некоторые новые модели, например HRF-SW1022RF, до 6 ГГц) и предназначены для волновых трактов 50 и 75 Ом. Существуют модификации на 2 (HRF-SW100X), 4 (HRF-SW102X) и 6 (HRF- SW103X) направлений, а также матрица из ключей 4х6 (HRF-SW1040). Ключи питаются напряжением 5В и обеспечивают изоляцию между выходами порядка 40-55дБ. Конструктивно ключи выполнены в компактных корпусах LPCC для поверхностного монтажа и могут работать в диапазоне температур от –40 до +85 градусов Цельсия. Сводные характеристики СВЧ ключей Honeywell приведены в таблице 1.

Таблица 1. Сводные характеристики твердотельных СВЧ ключей Honeywell SSEC

Наименование Изоляция на частоте 1 ГГц Вносимые потери на частоте 1 ГГц Тип Частотный диапазон Корпус Питание HRF-SW1000 > 50 дБ 0.9 дБ SPDT Поглощающий 50 Ом 0 - 4ГГц 12 выв. LPCC™ +5 В HRF-SW1001 > 50 дБ 0.9 дБ SPDT Поглощающий 75 Ом 0 - 2.5 ГГц 12 выв. LPCC™ +5 В HRF-SW1020 > 48 дБ 1.45 дБ SP4T Поглощающий 50 Ом 0 - 2.5 ГГц 20 выв. LPCC™ +5 В HRF-SW1021 > 48 дБ 1.35 дБ SP6T Поглощающий 75 Ом 0 - 2.5 ГГц 20 выв. LPCC™ +5 В HRF-SW1030 > 50 дБ 1.8 дБ SP6T Поглощающий 50 Ом 0 - 2.5 ГГц 24 выв. LPCC™ +5 В HRF-SW103 > 50 дБ 1.8 дБ SP6T Поглощающий 75 Ом 0 - 2.5 ГГц 24 выв. LPCC™ +5 В HRF-SW1040 > 25 дБ 12 дБ 4x6 матрица Поглощающий 50 Ом 0 - 4ГГц 20 выв. LPCC™ +5 В

Отличительными особенностями ключей Honeywell являются: высокая изоляция между выходами, работа в трактах с различным волновым сопротивлением, малые габариты, а также управление логическими уровнями КМОП. Все это делает их весьма привлекательными для производителей различного радиооборудования. В качестве примера можно привести использование ключей серии HRF-SW1000 в качестве антенного переключателя военного GPS приемника (подробности можно найти на сайте www.trimble.com), а также в качестве коммутатора сигналов в приемнике базовой станции стандарта TETRA (подробности на сайте www.damm.dk).

Для удобства разработчиков существуют специальные демонстрационные платы с уже установленными на них СВЧ ключами, значительно облегчающие процесс макетирования и тестирования устройства. Одна из таких плат приведена на рисунке 2.

Рис. 2. Ключ HRF-SW1020 на демонстрационной плате

Высокоточные цифровые аттенюаторы (High accuracy digital attenuators)

Линейка цифровых аттенюаторов Honeywell включает в себя модели работающие в диапазоне частот от 0 до 4 ГГц и обеспечивающие ослабление с шагом 0,5 или 1 дБ. Существуют модификации с 5- или 6-битным последовательным или параллельным интерфейсом. Аттенюаторы рассчитаны на работу в трактах с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом при напряжении питания 5В и температурном диапазоне от –40 до +85 градусов Цельсия. При этом вносимые потери на частоте 2 ГГц не превышают 3 дБ. Аттенюаторы выполнены в компактных 16 / 24 - выводных корпусах LPCC. Характеристики аттенюаторов представлены в таблице 2.

Таблица 2. Сводные характеристики цифровых аттенюаторов Honeywell SSEC

Модель Разрядность Частотный диапазон Вносимые потери на частоте 2ГГц При 1 дБ Компрессии Входной IP3 Корпус Особенности HRF-AT4510 5 бит 0 - 4 ГГц 2.0 дБ HRF-ROC09325XM Радиомодуль 902-928 МГц с быстрой перестройкой по частоте и интерфейсом SPI 902-928 МГц 19.2K +3 дБм 2.5 23 мм X 23 мм модуль

Возможности применения данного типа продукции Honeywell SSEC весьма разнообразны.

Хорошей иллюстрацией этому служат рекомендации Honeywell по использованию трансивера HRF-ROC09325, указанные в таблице 5.

Таблица 5. Рекомендуемые применения трансивера HRF-ROC09325

Рынок Применение Измерения Беспроводной электросчетчик, газосчетчик, беспроводной расходомер воды Игрушки Беспроводная консоль для игровой приставки Датчики в промышленности Удаленные и беспроводные датчики, сети датчиков Автомобильная промышленность Снижение количества жгутов в автомобиле Безопасность Системы пожарной и охранной сигнализации, контроль доступа

В качестве практического подтверждения данных таблицы 5 можно привести применение трансивера HRF-ROC09325 в системе беспроводного считывания показаний электросчетчика, созданной компанией USCL (www.energycite.com), а также использование этого же трансивера в беспроводной консоли для игровой приставки Sony Playstation, предложенной компанией Saitek (www.saitek.com). Список подобных применений можно продолжать еще очень долго.

Успешное использование решений Honeywell SSEC для беспроводной передачи данных во многом обусловлено хорошими средствами разработки. Практически для любого продукта существует набор разработчика, используя который можно легко и в короткие сроки создать свое устройство. В частности, для трансивера HRF-ROC09325 такой набор включает в себя две одинаковые демонстрационные платы (evaluation boards) с уже установленными на них всеми необходимыми компонентами (трансивером, микроконтроллером семейства PIC, антенным переключателем, ВЧ разъемами и т.д.). Каждая из демонстрационных плат подключается к компьютеру при помощи последовательного порта. Прилагаемый набор программ обеспечивает контроль частоты, мощности и внутренних регистров трансивера, что существенно облегчает разработку. Платы питаются напряжением 5В постоянного тока и имеют раздельные входы/выходы для приемника и передатчика. Одна из таких плат показана на рисунке 5. Стоимость подобного набора разработчика составляет около $695.

Рис. 5. Плата из набора разработчика HRF-ROC09325

Помимо этого, Honeywell также предлагает специальное программное обеспечение для управления процессом перескока по частоте и организации связи между устройствами. Написанное на языке “С”, данное программное обеспечение легко портируется на различные типы микроконтроллеров и обладает следующими возможностями:

  • Позволяет установить соединение с удаленным устройством и синхронизировать временные и частотные интервалы
  • Контролирует и обеспечивает безошибочную передачу данных (запрашивает подтверждение приема пакета данных и повторяет пакет, если он не был принят)
  • Если соединение нарушено и затем восстановлено, автоматически производит синхронизацию и продолжает передачу данных
  • При передаче производит формирование пакета и служебной информации
  • При приеме проверяет целостность сообщения и отправляет запрос на передачу следующего пакета

Вышеуказанное программное обеспечение можно использовать не только для связи типа “точка - точка”, но и для организации сетей. При этом используется топология “базовая станция – удаленное устройство”. При такой схеме взаимодействия число устройств в сети легко регулируется и даже возможна связь двух устройств между собой через базовую станцию. Структуру предлагаемого Honeywell программного обеспечения легко проследить по таблице 6.

Таблица 6. Структура программного обеспечения Honeywell для передачи данных по радиоканалу

Информация к размышлению

Уже сейчас продукция Honeywell SSEC находит свое применение во многих отечественных разработках. Благодаря относительно невысокой стоимости, хорошим техническим характеристикам, а также развитым средствам разработки эта продукция становится все более популярной и все большее число производителей обращают на нее свое внимание.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎