Inside Spektrum RC
Hi Folks!
Falls ich hier Eulen nach Athen trage, bitte ich um Entschuldigung, einfach gleich wieder rausklicken aus dem Thread.
Viele werden auch sagen: Ich versteh' eh nur Bahnhof, mir doch egal, ob man da Blumen reinpflanzen kann, die grünen Männchen im TX/RX interessieren mich nicht. --> Wegklicken!
-----
Bekanntermaßen bewegen sich 2,4GHz-R/C-Anlagen in einem ISM-Band, in dem, ein Novum in der internationalen Frequenzregulierung, ganz klar definierte Nutzungsschemen herrschen, nicht nur HF-Modulation, nutzbare Bandbreiten, Strahlungsleistung sind definiert, sondern auch spektrale Leistungen, Medien-Zugriffsverfahren etc., mit einem Wort, Koexistenz der Nutzer ist gross geschrieben.
Durch WLAN- u.a. Anwendungen gibt es längst eine regelrechte Industrie für das benötigte Equipment, inbesondere für sog. SoC's (System on Chip). Es ist also anzunehmen, dass die Hersteller von R/C-Anlagen darauf zurückgreifen, einfach eine Frage der Effektivität und des Vermeidens unnötigen Entwicklungsaufwandes. Somit ist anzunehmen, dass XPS (s. Graupners IFS) kein Exot sein wird mit dem Applizieren eines Industriemoduls von Maxstream/Digi (XBee Pro), und so ist es auch..
-----
Was ist als im Sender/Empfänger von Spektrum RC drin?
Das herauszubekommen, ist glücklicherweise recht einfach durch das Engagement von Kirt Blattenberger (http://www.rfcafe.com), er hat es hier z.B. längst ausführlich für die DX6 und die Empfänger der 6000er Reihe getan.
Für diejenigen, die es sich nicht im Detail und in Englisch antun wollen:
Horizon Hobby greift für den HF-Teil des Senders auf einen Modul der Unigen Corp. in Fremont, CA (http://www.unigen.com) zurück. Unigen baut u.a. den Uno-LPA WirelessUSB(TM) Radio Module , dieser war Gegenstand der ersten FCC Zertifizierung für die DX6, nennt sich heute X1TXN, auf Horizon Hobby FCC zertifiziert, und ist vermutlich ein von Unigen für Horizon Hobby gefertigter OEM-Modul.
Das erste Bild zeigt das Blockschema des Juno-LPA Moduls UGWR2US, dem öffentlich zugänglichen Datasheet http://www.cdiweb.com/unigen/USBWDat...-RT1236v10.pdf entnommen.
Da sehen wir auch gleich die weiteren Ingredenzien des Transceiver-Moduls X1TXN:
Verwendet wird (vermutlich immer noch) der WirelessUSB(TM) LR 2.4-GHz DSSS Radio SoC CYWUSB6935 von Cypress Semiconductor Corp. (http://www.cypress.com).
Dieser Tranceiver-Modul ist ein "Flash Programmable MCU Radio Integrated Circuit", also ein Sendeempfänger plus GFSK-Modem plus konfigurierbare DSSS-Basisband-Einheit. Im Weiteren heisst es:
Der Output ist einstellbar(!) in 8 Schritten á 4,3dB und beträgt maximal 0dBm, also 1mW. Das zweite Bild zeigt das Blockschema des Chips, entnommen aus dem öffentlich zugänglichen Datasheet http://download.cypress.com.edgesuit...wusb6935_8.pdf bzw. http://www.alldatasheet.com/datashee...YWUSB6935.html.
Vor dem Transceiver-Modul befindet sich ein Front-End-Modul SE2526A der Kanadischen Fa. SiGe Semiconductor Inc.. Der Chip enthält einen Leistungsverstärker (PA), Logik zur HF-gesteuerten (Vox) und digitalen Sende-/Empfangsumschaltung und einen Antennenumschalter, Blockschema im dritten Bild, entnommen aus öffentlich zugänglichem Datasheet (obwohl in diesem witzigerweise "Confidential" steht
). - http://sgravit.free.fr/spektrum/sige2526a.pdf
Interessant ist, dass für den Juno-LPA von Unigen, basierend auf Cypress Semiconductor Corp's WirelessUSB LR (CYWUSB6935) Radio-System-on-a-Chip Device UND SiGe's SE2526A PA eine Reichweite von bis zu 1km spezifiziert ist.
Auf der großen HF-(Gesamt-)Leiterplatte, die den X1TXN-Modul, CYWUSB6953 und SE2526A beherbergend, trägt, befindet sich ein weiterer Microcontroller, der das Interface der Baugruppe zur digitalen Basiseinheit des Senders bildet. Der Typ der MCU der großen HF-PCB scheint seit der DX6 gewechselt zu haben, der Typ der zentralen des Senders wird modellspezifisch sein, das war mir aber auch egal.
Die Empfänger (Basiseinheit und Satellit) enthalten den gleichen Transceiver-Chip CYWUSB6953 von Cypress, also zweimal. Es sieht so aus, als wäre vor dem Empfängereingang des Chips keine weitere Vorstufe (Vorverstärker) implementiert. Der RX dürfte damit relativ "taub" sein, jedenfalls als Funkamateur gesprochen, das korrelative Modulationsverfahren des Spread Spectrum wird es aber wettmachen. Jeder Transceiver-Chip (Es wird nur empfangen!) scheint als Antenne einen unsymmetrierten Lambda-Halbe (halbe Wellenlänge) Dipol zu verwenden, "unsymmetriert" daher, weil ein Lambda/4-Draht am Eingang angelötet ist, der zweite Lambda/4-Draht aber an HF-Masse, ohne Verwenden eines symmetrierenden Baluns.
(Ich habe es mir verkniffen, die Abschirmung des Transceivermoduls X1TXN auf dem HF-PCB zu demontieren, um nachzuschauen, ob in meiner DX7 auch wirklich noch der CYWUSB6953 verbaut ist, desgleichen habe ich nicht das Gehäuse eines Empfängers (AR7000) geöffnet, sondern nur durch das "durchsichtige" Gehäuse gekneistet.)
Die 2-Frequenznutzung durch die beiden CYWUSB6953 in einem Empfänger ist eine zum Patent angemeldete Erfindung von Spektrum (Horizon Hobby), vermutlich ganz einfach via die Software im MCU und das Interface des CYWUSB6953 realisiert.
Das war's auch schon soweit.
Was sagt uns das?
Nun, nicht viel, - war ja nur interessehalber -, aber soviel:
- Es wird Standard-Equipment (Radio-Chip, PA-Chip) verwendet, wie es für WLAN- u.a. Anwendungen massenhaft im Einsatz ist. Jim Drew von XPS hatte also nicht den Stein des Weisen mit dem Applizieren des Maxstream Moduls, es ist einfach aus Effizienzgründen notwendig und usus. (Frage mich, ob der Futaba-RoC (Chip) tatsächlich eine spezielle Entwicklung von Futaba ist (FASST). Möglich wäre es, weil FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) nicht die massenhafte Anwendung wie DSSS durch WLAN hat.)
- Bezüglich der Reichweite sind keine Wunder zu erwarten, sie ist vergleichbar mit WLAN Access Points mit Booster. Auch der Gewinn der verwendeten Antennen ist vergleichbar, lediglich der Empfänger benutzt zwei Antennen in unterschiedlichen Polarisationsebenen (wenn richtig montiert
), was Blackouts eines im Raum (relativ auch in Ausrichtung zur Sender-Antenne) bewegten Empfängers im Modell vermindern hilft.
- Die verminderte Sendeleistung für EU z.B. wird wahrscheinlich per Software im MCU (Microcontroller) auf dem HF-PCB (HF-Leiterplatte v. Horizon) realisiert, die wiederum in das entsprechende Register des CYWUSB6953 Transceiver-Chips im X1TXN-Modul schreibt. K.A., ob einer der im Hidden Service Menu sichtbaren Werte hierfür steht.
Tom
Falls ich hier Eulen nach Athen trage, bitte ich um Entschuldigung, einfach gleich wieder rausklicken aus dem Thread.
Viele werden auch sagen: Ich versteh' eh nur Bahnhof, mir doch egal, ob man da Blumen reinpflanzen kann, die grünen Männchen im TX/RX interessieren mich nicht. --> Wegklicken!
-----
Bekanntermaßen bewegen sich 2,4GHz-R/C-Anlagen in einem ISM-Band, in dem, ein Novum in der internationalen Frequenzregulierung, ganz klar definierte Nutzungsschemen herrschen, nicht nur HF-Modulation, nutzbare Bandbreiten, Strahlungsleistung sind definiert, sondern auch spektrale Leistungen, Medien-Zugriffsverfahren etc., mit einem Wort, Koexistenz der Nutzer ist gross geschrieben.
Durch WLAN- u.a. Anwendungen gibt es längst eine regelrechte Industrie für das benötigte Equipment, inbesondere für sog. SoC's (System on Chip). Es ist also anzunehmen, dass die Hersteller von R/C-Anlagen darauf zurückgreifen, einfach eine Frage der Effektivität und des Vermeidens unnötigen Entwicklungsaufwandes. Somit ist anzunehmen, dass XPS (s. Graupners IFS) kein Exot sein wird mit dem Applizieren eines Industriemoduls von Maxstream/Digi (XBee Pro), und so ist es auch..
-----
Was ist als im Sender/Empfänger von Spektrum RC drin?
Das herauszubekommen, ist glücklicherweise recht einfach durch das Engagement von Kirt Blattenberger (http://www.rfcafe.com), er hat es hier z.B. längst ausführlich für die DX6 und die Empfänger der 6000er Reihe getan.
Für diejenigen, die es sich nicht im Detail und in Englisch antun wollen:
Horizon Hobby greift für den HF-Teil des Senders auf einen Modul der Unigen Corp. in Fremont, CA (http://www.unigen.com) zurück. Unigen baut u.a. den Uno-LPA WirelessUSB(TM) Radio Module , dieser war Gegenstand der ersten FCC Zertifizierung für die DX6, nennt sich heute X1TXN, auf Horizon Hobby FCC zertifiziert, und ist vermutlich ein von Unigen für Horizon Hobby gefertigter OEM-Modul.
Das erste Bild zeigt das Blockschema des Juno-LPA Moduls UGWR2US, dem öffentlich zugänglichen Datasheet http://www.cdiweb.com/unigen/USBWDat...-RT1236v10.pdf entnommen.
Da sehen wir auch gleich die weiteren Ingredenzien des Transceiver-Moduls X1TXN:
Verwendet wird (vermutlich immer noch) der WirelessUSB(TM) LR 2.4-GHz DSSS Radio SoC CYWUSB6935 von Cypress Semiconductor Corp. (http://www.cypress.com).
Dieser Tranceiver-Modul ist ein "Flash Programmable MCU Radio Integrated Circuit", also ein Sendeempfänger plus GFSK-Modem plus konfigurierbare DSSS-Basisband-Einheit. Im Weiteren heisst es:
The radio and baseband are both code- and frequency-agile. Forty-nine spreading codes selected for optimal performance (Gold codes) are supported across 78 1-MHz channels yielding a theoretical spectral capacity of 3822 channels
Vor dem Transceiver-Modul befindet sich ein Front-End-Modul SE2526A der Kanadischen Fa. SiGe Semiconductor Inc.. Der Chip enthält einen Leistungsverstärker (PA), Logik zur HF-gesteuerten (Vox) und digitalen Sende-/Empfangsumschaltung und einen Antennenumschalter, Blockschema im dritten Bild, entnommen aus öffentlich zugänglichem Datasheet (obwohl in diesem witzigerweise "Confidential" steht
). - http://sgravit.free.fr/spektrum/sige2526a.pdf Interessant ist, dass für den Juno-LPA von Unigen, basierend auf Cypress Semiconductor Corp's WirelessUSB LR (CYWUSB6935) Radio-System-on-a-Chip Device UND SiGe's SE2526A PA eine Reichweite von bis zu 1km spezifiziert ist.
Auf der großen HF-(Gesamt-)Leiterplatte, die den X1TXN-Modul, CYWUSB6953 und SE2526A beherbergend, trägt, befindet sich ein weiterer Microcontroller, der das Interface der Baugruppe zur digitalen Basiseinheit des Senders bildet. Der Typ der MCU der großen HF-PCB scheint seit der DX6 gewechselt zu haben, der Typ der zentralen des Senders wird modellspezifisch sein, das war mir aber auch egal.
Die Empfänger (Basiseinheit und Satellit) enthalten den gleichen Transceiver-Chip CYWUSB6953 von Cypress, also zweimal. Es sieht so aus, als wäre vor dem Empfängereingang des Chips keine weitere Vorstufe (Vorverstärker) implementiert. Der RX dürfte damit relativ "taub" sein, jedenfalls als Funkamateur gesprochen, das korrelative Modulationsverfahren des Spread Spectrum wird es aber wettmachen. Jeder Transceiver-Chip (Es wird nur empfangen!) scheint als Antenne einen unsymmetrierten Lambda-Halbe (halbe Wellenlänge) Dipol zu verwenden, "unsymmetriert" daher, weil ein Lambda/4-Draht am Eingang angelötet ist, der zweite Lambda/4-Draht aber an HF-Masse, ohne Verwenden eines symmetrierenden Baluns.
(Ich habe es mir verkniffen, die Abschirmung des Transceivermoduls X1TXN auf dem HF-PCB zu demontieren, um nachzuschauen, ob in meiner DX7 auch wirklich noch der CYWUSB6953 verbaut ist, desgleichen habe ich nicht das Gehäuse eines Empfängers (AR7000) geöffnet, sondern nur durch das "durchsichtige" Gehäuse gekneistet.)
Die 2-Frequenznutzung durch die beiden CYWUSB6953 in einem Empfänger ist eine zum Patent angemeldete Erfindung von Spektrum (Horizon Hobby), vermutlich ganz einfach via die Software im MCU und das Interface des CYWUSB6953 realisiert.
Das war's auch schon soweit.
Was sagt uns das?
Nun, nicht viel, - war ja nur interessehalber -, aber soviel:- Es wird Standard-Equipment (Radio-Chip, PA-Chip) verwendet, wie es für WLAN- u.a. Anwendungen massenhaft im Einsatz ist. Jim Drew von XPS hatte also nicht den Stein des Weisen mit dem Applizieren des Maxstream Moduls, es ist einfach aus Effizienzgründen notwendig und usus. (Frage mich, ob der Futaba-RoC (Chip) tatsächlich eine spezielle Entwicklung von Futaba ist (FASST). Möglich wäre es, weil FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) nicht die massenhafte Anwendung wie DSSS durch WLAN hat.)
- Bezüglich der Reichweite sind keine Wunder zu erwarten, sie ist vergleichbar mit WLAN Access Points mit Booster. Auch der Gewinn der verwendeten Antennen ist vergleichbar, lediglich der Empfänger benutzt zwei Antennen in unterschiedlichen Polarisationsebenen (wenn richtig montiert
), was Blackouts eines im Raum (relativ auch in Ausrichtung zur Sender-Antenne) bewegten Empfängers im Modell vermindern hilft.- Die verminderte Sendeleistung für EU z.B. wird wahrscheinlich per Software im MCU (Microcontroller) auf dem HF-PCB (HF-Leiterplatte v. Horizon) realisiert, die wiederum in das entsprechende Register des CYWUSB6953 Transceiver-Chips im X1TXN-Modul schreibt. K.A., ob einer der im Hidden Service Menu sichtbaren Werte hierfür steht.
Tom
Kommentar