¿Cómo combinaría la alimentación de CC, los datos en serie bidireccionales y una señal de RF en una sola línea de alimentación coaxial de 50 ohmios?

No fueron diseñados originalmente para eso, pero he visto aplicaciones que usan chips de radio bidireccionales como el TI CC1101 para pasar datos de control/estado en ambas direcciones a través de un cable coaxial junto con la alimentación de CC y otra señal de RF.

El chip maneja muchos detalles y es relativamente fácil de configurar con un microcontrolador. De hecho, en un diseño, un microcontrolador de "núcleo suave" muy simple integrado en un FPGA se encarga de ello. La velocidad de datos se puede configurar entre 0,6 y 600 kbps.

Multiplexación por división de frecuencia:

Con hardware satelital de consumo, la señalización se realiza mediante modulación de voltaje y ráfagas de tonos de 22 kHz.

si la velocidad de datos es baja, enviaría la señal por la línea modulando el voltaje de suministro (por ejemplo, cambiando entre 13 V y 15 V) y la señal hacia abajo usando ráfagas de 22 kHz.

¿Existen componentes o circuitos integrados para facilitar tal encapsulación de datos?

probablemente necesite crear sus propios controladores. para interconectar el UARTS y el cable

¿Qué tasa de bits puedes lograr?

¿Qué tan buenos puedes construir filtros VLF?

Otra opción podría ser utilizar señales de tipo módem POTS. Existen chips para eso, pero nuevamente necesita separar las señales de datos VLF de las señales de radio VHF y probablemente necesite diseñar sus propios controladores de línea. 9600 bits por segundo probablemente sea posible de esta manera sin demasiado esfuerzo. 300 bits por segundo con un esfuerzo considerablemente menor.

¿Cómo combinarías

• Energía DC,
• datos seriales bidireccionales, y
• una señal de RF en
• a$\color{red}{\text{single}}$¿Línea de alimentación coaxial de 50 ohmios?

No olvidemos lo que dice la pregunta con respecto a los cables: -

Las comunicaciones de datos en serie regulares de nivel UART interferirían con la recepción de RF, pero ciertamente podría modular los datos para que su espectro esté más allá del ancho de banda de la señal de RF y fácilmente alcanzaría decenas de megabits por segundo y no causaría un problema en la transmisión de RF. Bastante fácil de hacer con un oscilador Colpitts y un diodo varactor. Si necesita más sofisticación, envuelva el oscilador alrededor de un PLL como el ADF4110 .

Puede modular datos hacia arriba y hacia abajo en dos portadoras diferentes para que se pueda lograr el dúplex completo. Puede alcanzar fácilmente decenas de Mbps en ambas direcciones. Opere el enlace ascendente a aproximadamente 350 MHz y el enlace descendente a aproximadamente 450 MHz.

Olvídese de SPI o I2C o RS232 sin procesar y piense en los datos UART que se codifican y modulan en un portador (ejemplo básico de codificación): -

Aquí hay otro ejemplo de codificación y descodificación: -

Esto mantendrá el ancho de banda bajo control y alejado de la RF y los datos de flujo descendente (también utilizando datos codificados pero con una frecuencia portadora diferente). Los datos se descifran utilizando básicamente el mismo circuito, pero necesita un circuito de recuperación de reloj de datos de recepción en cada extremo para restaurar con éxito los datos en su formato descifrado. O podría usar la codificación Manchester, pero esto consume el ancho de banda y eventualmente restringirá las tasas de datos de alta velocidad en comparación con la codificación de datos.

Pero el diablo está en los detalles y si su señal de RF es realmente de baja energía (es decir, una señal de antena directa), entonces debe tener cuidado para que la energía de los datos (aunque modulada) no salpique a través del espectro de datos de RF. Por eso es importante que los datos utilicen: -

Sin embargo, si los requisitos de ancho de banda para los flujos ascendente y descendente no son tan grandes (es decir, kilobits por segundo), entonces se puede hacer fácilmente por debajo de la parte de RF del espectro (144 MHz a 148 MHz). Es posible que no se requiera dúplex completo y esto también simplifica las cosas.

Podría colocar múltiples portadores de datos de baja velocidad entre CC y RF, pero la pregunta era la siguiente: -

Y, en ausencia de cualquier otra información, hay un ancho de banda superior disponible por encima del área de 148 MHz y puede usarse sin ningún tipo exótico de modulación. Estoy pensando en FSK normal y corriente para los enlaces de datos. He estado allí, etc.

Proporcionar alimentación de CC es trivial en comparación porque su ancho de banda (es decir, las fluctuaciones actuales demandadas por la carga) se puede limitar bastante bien con filtros decentes.

Este tipo de diseño depende realmente de lo bien que puedas diseñar filtros.