Диапазон в 2.4 ГГц хоть и является довольно таки замусоренным ISM диапазоном (Industrial, Scientific, Medical: индустриальный, научный и медицинский диапазон), но он так-же является и радиолюбительским UHF диапазоном (2 300 - 2 450 MHz).
Этой заметкой я попробую предложить сверхбюджетный вариант осовения этого диапазона радиолюбителями, чтобы можно было не задерживаться на сборке и отладке приемно-передающего устройства, а заняться сразу интереснейшим конструированием антенн диапазона 12 см и оценки их работы с друзьями.
Примечание: Надеюсь сейчас никого уже не удивишь цифровыми модами для проведения связи, поэтому надеюсь на вашу снисходительность, аналогового оборудования в моем предложении почти нет. Будем оcваивать диапазон 12 см в цифровых модах.
Основу нашего устройства будет составлять китайский модуль на базе микросхемы nRF24L01. Микросхема представляет собой трансивер, работающий в диапазоне от 2400 до 2525 МГц (частота выставляется в шагом в 1 МГц) и использующий GFSK модуляцию для передачи информации. Скорость передачи данных может составлять 250 Кбит, 1 Мбит или 2 Мбит. Энергопотребление микросхемы так же минимально - от 900 нА в режиме ожидания, до 13.5 мА в режиме передачи. ВНИМАНИЕ!!! Питается микросхема напряжением 3.3 вольта.
Самый простой модуль стоит менее $1 и имеет размеры 15х28 мм. Но его антенна, в виде проводника на печатной плате нас вряд ли устроит, если только в отладочных целях.
А вот более "продвинутый" модуль, чуть большего размера 15х40 мм, стоимостью не более $2, уже имеет на своем борту предварительный усилитель, усилитель мощности и полноценный антенный разъем (SMA) для подключения внешней антенны. Вот этим модулем мы и воспользуемся в своих конструкциях.
На верхнем модуле видна доработка в виде припаяного мной конденсатора. Доработка необходима в виду слабенького стабилиазтора на 3.3 вольта, установленного на Arduino Nano.
Самым простым вариантом будет подключить этот модуль к Arduino Nano и управлять модулем через последовательный порт компьютера (через терминальную программу).
Но для оценки эффективности конструируемых нами антенн, не плохо бы иметь вариант не привязанный к компьютеру.
Это тоже решается просто. Берем Arduino Uno + LCD KeyPad Shield и получаем автономное устройство для работы от аккумулятора или повербанка.
Библиотека RF24 для среды Arduino cсодержит все необходимое, чтобы реализовать все выше перечисленное.
Что касается автономного устройства, то малость кнопок для ввода передаваемого текста можно компенсировать краткостью сообщений, как при использовании FT8 или JT65.
Если в определенный момент мощности радиомодуля окажется недостаточно, то бодрые китайские производители с удовольствием предложат вам внешние усилители на 1, 2, 4 и более ватт, за вполне приемлимые деньги.
Понятно, что такое оборудование многие назовут баловством, но это прежде всего возможность попробовать свои силы, на таком интересном диапазоне как 12 см, всем желающим.
Такое устройство вполне сможет работать в качестве маломощного радиомаяка.
А получившиеся антенны можно будет использовать например для передачи ВайФая на большие расстояния.
Да и для творчества, кроме антенн, тут поле непаханное. Ведь можно писать программы для Arduino, которые будут не хуже программ для компьютера (например WSJT-X).
Чем не повод привлечь молодежь интересующуюся робототехникой и программированием?
