4 Проблемы, возникающие при беспроводной передаче информации в экранированном корпусе устройства и пути их решения 18

4.1 Моделирование излучения антенн в замкнутом экранированном корпусе. 18

4.2 Проведение эксперимента с использованием модулей интерфейса ZigBee 24

4.3 Разнесение при получении сигнала 27

Список используемых источников: 31

Аннотация Введение

Искусственные спутники Земли — космические летательные аппараты, выведенные на околоземные орбиты, представляющие собой сложные систем, предназначенные для решения различных научных и прикладных задач, состоящие из различных электронных устройств таких как всевозможные датчики, предоставляющие данные об обстановке на аппарате, блоки электроники и т.п.

В свою очередь практически каждое такое устройство состоит из электронных модулей. На данный момент для обмена информацией между такими модулями используются традиционные проводные соединения – шлейфы.

Передача информации внутри электронным устройств, между его модулями, никак не регламентирована. Производитель устройства сам определяет топологию сети, протокол, физический уровень. Во всех устройствах на космических аппаратах используются традиционные проводные не высокочастотные интерфейсы передачи данных (МКО-1 МГц)

Традиционный способ соединений, несмотря на давнее применение и наличие отработанной реализации, обладает рядом недостатков: прокладка и монтаж проводных соединений являются высоко трудозатратными, следовательно, перенастройка сети и внесение изменений также требуют дополнительных трудозатрат, экранирование проводов не является идеальным, что повышает вероятность внесения помех в работу модулей и восприимчивость к стороннему излучению, для повышения электромагнитной совместимости происходит оптимизация толщины экранирующего слоя путем отработочных испытаний, которые опять же вносят дополнительные трудозатраты, таким же путем осуществляется оптимизация диаметра проводника, в конце концов массогабаритные показатели конечной системы ухудшаются из-за наличия большого числа проводов, необходимости их резервирования и увеличения толщины экранирующего слоя.

Для решения данных проблем было предложено лабораторией космического эксперимента НГУ и ОА «ИСС» разработать беспроводной интерфейс передачи между модулями электронного устройства.

В настоящее время существует огромное множество беспроводных интерфейсов, работающих в различных частотных диапазонах, большая часть в не лицензируемых бесплатных диапазонах. Также кроме классификации по диапазонам частот, существуют классифицируются по дальности действия–беспроводные персональные сети, беспроводные локальные сети, беспроводные сети масштаба города.

При замене проводного интерфейса беспроводным основной проблемой с которой придется столкнуться это многократные переотражения сигналов внутри экранированного металлического корпуса прибора. Так же необходимо учитывать частотный диапазон, габариты корпусов устройств. Из всего этого следует что необходимо проводить анализ современных интерфейсов с последующим выбором наиболее подходящего по предъявляемым требованиям, моделирование излучения и тестирование реальных устройств с последующей интерпретацией результатов и выбора дальнейшего направления разработки.