Порассуждаем об УКВ выше 2 ГГц

В распоряжении радиолюбителей имеется множество УКВ-диапазонов (с учетом некоторой региональной специфики) — 144 — 146 МГц, 430 — 440 МГц, 1260 — 1300 МГц, 2300 — 2450 МГц, 5650 — 5850 МГц, 10000 -10500 МГц, 24000 — 24250 МГц, 47000 — 47200 МГц, 75500 — 81500 МГц, 122250 -123000 МГц, 142000 -149000 МГц, 241000 — 250000 МГц, 275000+ МГц

И если диапазоны 144 МГц и 430 МГц уже довольно таки «обжитые», то с более высокочастотными дело обстоит несколько сложнее.

Благодаря доступности переносных и автомобильных радиостанций диапазона 144 и 430 МГц, практически любой радиолюбитель может с минимальными затратами работать на этих диапазонах. А вот что делать с более высокочастотными диапазонами?

Попробуем продвинутся по диапазонам на 1-2 шага вперед.

Для диапазона 1200 МГц к сожалению, найти бюджетного варианта аппаратуры найти не удалось.

А вот для 2400 МГц как мне показалось, есть совершенно бюджетные варианты освоения диапазона.

Конечно предложенный мной вариант освоения является не совсем классическим, с точки зрения радиолюбительства, но сейчас никого не удивишь цифровыми модами связи, для которых необходим компьютер. Поэтому я и решил немного пренебречь этим неудобством. Да и предложенный мной подход должен помочь сделать бюджетный вариант приемно-передающего устройства и сосредоточиться на конструировании антенн и может быть усилителей.

При очередном поиске модулей в китайских магазинах, мое внимание привлек радиомодуль на базе чипа nRF24L01. Описание микросхемы можно посмотреть здесь.

Модуль представляет собой готовый трансивер, работающий в GFSK модуляции и перекрывающий диапазон от 2400 до 2525 МГц, с шагом в 1 МГц (126 каналов). Скорость передачи данных может составлять 250 кбит, 1 и 2 Мбит. В общем самодостаточное изделие, которое выпускается на небольшой плате 15х28 мм.

Из различных предложенных вариантов,  для нас наиболее интересным будет вариант исполнения, немного большего размера с предварительным усилителем, усилителем мощности и разъемом под внешнюю антенну. Размеры увеличились до 15х40 мм, но зато эксплуатационные характеристики улучшились. Наличие SMA разъема позволяет нам подключить внешнюю антенну, с которой мы и планируем в дальнейшем экпериментировать.

Стоимость малого модуля на китайских торговых площадках колеблется около $0.8, а цена продвинутого модуля с SMA разъемом не превышает $2. Все модули замечательно находятся при поиске по названию чипа «nrf24l01». Обратите внимание, что верхний модуль немного мною доработан электролитическим конденсатором в цепи питания. Так же обращаю внимание, что модуль питается напряжением 3.3 вольта!!!

Замечательно, собственно трансивер у нас уже есть, осталось заставить его передавать то что нам нужно и принимать то, что нам передают. Самый простой, а так же бюджетный,  вариант, это подключить  радиомодуль к Arduino nano.

Всего 7 проводов от Arduino к модулю и готов управляемый с компьютера приемопередатчик. Библиотека RF24 для среды Arduino cсодержит все необходимое, чтобы начать принимать или передавать данные через последовательный порт компьютера и управлять параметрами радиомодуля (рабочая частота, мощность передатчика и прочее).

Если же вам захотелось сделать компьютеро-независимое устройство, с которым можно было бы выйти из дома и проверить дальность покрытия вашей новой антенны, то можно собрать подобное устройство на базе LCD KeyPad Shield.

Органов управления не так много, но в первой строке можно отображать например принимаемую информацию, а в нижней передаваемую. Кнопок у нас всего пять (обрабатываемых программой), но этого должно хватить для передачи основных шаблонных сообщений (никого же не смущает всего 3 варианта ответных сообщений при работе FT8-JT65 😉 ).

Многие могут назвать это баловством. Но за $4 можно собрать приемо-передатчик на любительский диапазон 2.4 ГГц, работающий цифровой модой и позволяющий углубиться в отладку, настройку и совершенствование антенн, которые потом возможно помогут в «народном хозяйстве», когда необходимо будет подать Wi-Fi на большие расстояния.

P.S.: А на очереди изучение диапазона 5.6 ГГц