¿Qué tipo de antena usa el controlador de Xbox One y cómo puedes desactivarlo?

Recientemente abrí un controlador de Xbox One, el ímpetu para hacerlo fue doble:

  1. En primer lugar, al ingeniero que hay en mí le gusta ver cómo funcionan las cosas debajo del capó, ya que aprendo mucho de esa manera.
  2. En segundo lugar, quería modificar mi controlador Fight-Stick existente de Xbox 360 para que funcionara con Xbox One empalmándolo en la placa de circuito impreso de Xbox One para presionar los botones; esto se llama coloquialmente "hackear pad".

Pude modificar con éxito mi controlador para utilizar la placa de circuito impreso de Xbox One y ahora mi atención está dirigida a deshabilitar eléctricamente la funcionalidad inalámbrica. La razón por la que esto es necesario es que la comunicación inalámbrica está prohibida en los torneos de juegos de lucha debido a la posibilidad de que su controlador afecte las entradas de su oponente (o viceversa).

Ha pasado mucho tiempo desde que estudié RF, pero estoy bastante seguro de que la antena con un círculo azul en la imagen a continuación es una antena F invertida (IFA), ¿es correcto?

Pensé que desoldar físicamente la antena evitaría que el controlador se conectara de forma inalámbrica, ¡pero estaba equivocado! Todavía se conectó a una distancia de aproximadamente 6-8 pies.

Luego pensé que cortar el trazo en la parte inferior del tablero que conduce a la antena (que se muestra en rojo) seguramente funcionaría, pero nuevamente me equivoqué; aún se conectaría si estuviera a uno o dos pies de la Xbox One. Aparte, ¿cuál es exactamente la funcionalidad de ese rastro? Las pruebas de continuidad muestran estar en el potencial de tierra (esta placa tiene una tierra común). Originalmente pensé que esta era la línea de alimentación, pero ahora estoy pensando que esta es la pista de cortocircuito que actúa como un inductor paralelo. ¿Algunas ideas?

Entonces, ¿qué tipo de vudú está pasando aquí? Pensé que para que un dispositivo irradie adecuadamente de manera funcional requiere todas las piezas correctas en todos los lugares correctos. Esta placa, sin embargo, parece estar construida como el terminador; simplemente sigue funcionando. Además de ponerlo en una jaula de Faraday, ¿alguien puede ofrecer sugerencias sobre cómo desactivar eléctricamente la radiación de esta PCB?

Como nota al margen, no estoy 100% seguro de qué banda de frecuencia usa el controlador Xbox One, pero si tuviera que adivinar, sería 2.4Ghz, ya que eso es lo que usó su predecesor 360.

Parte delantera con antena

Parte trasera con rastro de corte

EDITAR

Aquí está la imagen ampliada del trazo que corté. Seguí el trazo con puntos azules para que veas cómo se conecta a la antena del otro lado del tablero. El rastro parece tener un conector SMA, así como una tapa de acoplamiento de CA en serie.

Imagen ampliada del corte del rastro

Ya que no quiero desarmar mi controlador... :) ¿Tal vez podrías quitar o cortocircuitar Y1 en la placa de radio? No hará mucha transmisión sin un reloj. Suponga que también podría conectar la entrada a U3. Supongo que podría ser un amplificador externo. Retire suficientes piezas y se detendrá.
Ah, y la gente hace cosas que irradian sin querer todo el tiempo, no necesitas "todo en la posición correcta" como dices a menos que quieras diseñar un sistema eficiente con buen alcance y otras cualidades. Así que cortas la antena por la mitad ahora no funciona tan bien pero todavía funciona.
@SomeHardwareGuy Entonces, al cortar el rastro que conduce a la antena y quitarla físicamente, ¿desde dónde se irradia exactamente esta RF? La única parte del circuito que parece estar aún intacta es el rastro que va desde U3 hasta el corte. ¿Puede eso realmente ser suficiente para seguir trabajando desde una distancia más corta? Simplemente no entiendo la física detrás de eso.
Sí, es suficiente para seguir trabajando como los otros chicos mencionan a continuación. ¡Puede encontrar que si elimina U3, seguirá funcionando! Debe volver a la fuente, que probablemente sea U4 para asegurarse de que esté muerta (ya que su objetivo es que no haya radiación que pueda interferir con el otro tipo). Por eso sugerí quitar el oscilador para ver si funciona.
“Además de meterlo en una jaula de Faraday”. . . . .Aunque es una solución mucho menos elegante, ¡ya tiene su PCB en una jaula de Faraday en espera! ¡Simplemente coloque un poco de cinta de cobre en las paredes del interior de su gamepad de plástico! Ciertamente haría todas las otras sugerencias primero, ¡pero un poco de cinta de cobre siempre es divertido!
Si puede obtener una conexión con su xbox a unos metros de distancia, pero no más lejos, no afectará al controlador de otros jugadores con seguridad. Y además, cuando activa el modo con cable, la radio probablemente se apagará de todos modos (?).

Respuestas (2)

Luego pensé que cortar el trazo en la parte inferior del tablero que conduce a la antena (que se muestra en rojo) seguramente funcionaría, pero nuevamente me equivoqué; aún se conectaría si estuviera a uno o dos pies de la Xbox One. Aparte, ¿cuál es exactamente la funcionalidad de ese rastro?

La línea roja que cortaste ES el camino de la antena. Pero no es fuente de radiación. La razón por la que ahora solo se conecta a 1 pie en lugar de su rango habitual es porque lo paralizaste. Dos formas de eliminar por completo (para fines prácticos) la señal es desconectar toda la sección de antena/wifi, que es la subplaca, o conectar el rastro de la antena a tierra.

En teoría, las antenas deben ser completas o 3/4 o 1/2 o 1/4 de la longitud de onda para una propagación óptima. El hecho de que no sea el tamaño no impide que funcione, simplemente impide que funcione bien. Su antena ahora tiene unos pocos milímetros de largo en lugar de unas pocas pulgadas.

Gracias por tu comentario. Preguntas para usted, definitivamente he oído hablar del uso de una antena de 1/4 de longitud de onda, pero no de las otras fracciones de un cuarto de su lista. ¿Cuándo querría uno usar algo que no sea 1/4 de longitud de onda? En segundo lugar, ¿crees que esta antena es de doble banda? La parte de la antena que va hacia la derecha en un ángulo de 20* no se parece a nada que haya visto en una antena IFA o de ranura.
Ni idea, es un chip wifi de Microsoft diseñado a medida. Puede verificar la identificación de FCC del control para encontrar cualquier documento sobre las propiedades inalámbricas. En cuanto a la longitud de onda fraccionaria, 3/4 funciona como 1/4, debido a la forma de onda, sinusoidal. Es tan bueno como 1/4 a efectos prácticos, por lo que es un poco redundante, aunque tiene usos especiales.

Sí, tienes razón, es una variante de una antena F invertida. De hecho, la RF se irradia desde la traza corta. A 2,4 GHz, la longitud de onda en el espacio libre es de unos 13 cm. En el material FR4 utilizado en PCB, es aproximadamente la mitad del espacio libre. Por lo tanto, incluso un rastro corto irradiará lo suficiente para un alcance muy corto.

De acuerdo con la ecuación de Friis, la potencia de recepción disminuye como un cuadrado de la distancia entre dos antenas. Por lo tanto, si con una buena antena de FI (ganancia de aproximadamente 0 dBi) su alcance es de aproximadamente 50 pies, para obtener la misma potencia de recepción en un alcance de 1 pie, su antena puede ser 2500 veces peor (o tener una ganancia de aproximadamente -34 dBi ). Es muy posible que una traza corta tenga una ganancia de ~-30 dBi.

Creo que la mejor manera de deshabilitar WiFi es encontrar un chip de radio/WiFi y desoldar los pines VDD o TR. El pin TR es más fácil de encontrar ya que está soldado a la traza de RF.

Gracias por esta respuesta. Investigué un poco más sobre los IFA y me pregunto si se trata de una antena de doble banda. La parte que se va a la derecha en ~20* me hace pensar que esto es para otra banda. ¿Pensamientos?
Es difícil saberlo por la imagen, pero es probable que se trate de una antena dual de 2,4 GHz y 5,8 GHz.
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