Diversity controller for 5,8 GHz video link

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli toteuttaa monimuotoisuusohjain RC-lennokkikäyttöön. Laitteessa on käytetty BOSCAM:in valmistamia moduuleita, jotka toimivat 5,8 GHz taajuudella. Itse monimuotoisuus saadaan aikaan yksinkertaisella operaatiovahvistinkytkennällä, johon kuuluu vahvistimet molemmille moduuleille, komparaattoriksi konfiguroitu operaatiovahvistin sekä Maximin valmistama videokytkinpiiri.

Työssä suunniteltiin ensin prototyyppiversio laitteesta ja tilattiin piirilevy Kiinasta. Piiri-levyjen saavuttua piirilevyt populoitiin ja kytkennän toimintaa testattiin. Prototyypin perusteella suunniteltiin paranneltu versio piirikaaviosta ja piirilevystä. Piirilevyt tilattiin jälleen Kiinasta ja tällä kertaa kaikki komponentit tilattiin erikseen tukkurilta. Komponentit juotettiin piirilevylle ja laitteen toiminta testattiin.

Laitteelle suunniteltiin kotelo, ja se valmistettiin 3D-tulostamalla. Mallinnukseen käytet-tiin Autodesk 123D –ohjelmistoa, jonka käyttö opeteltiin. Kotelo tulostettiin Prenta OY:n valmistamalla 3D-tulostimella käyttämällä PLA-muovia. Kotelosta valmistettiin muutama versio, joissa paranneltiin aikaisempia virheitä.

Laitteen antennit valmistettiin käsityönä verkosta saatujen ohjeiden perusteella. Ympärisäteileväksi antenniksi valittiin skew planar -antenni ja suuntaavaksi antenniksi helix-antenni. Antennit valmistettiin emaloidusta kuparilangasta ja antennien johtoina käytettiin verkosta tilattuja RP SMA -pigtail -johtoja.

The aim of this thesis was to design diversity controller for radio controlled multicopter use. Receivers that were used in this project are made by BOSCAM, and the receivers work at 5.8 GHz frequency spectrum. The diversity itself is achieved with a simple operational amplifier circuitry. The circuitry includes amplifiers, comparator and a video switcher which is made by MAXIM.

First part of the project was to design a prototype circuit by making the schematic and layout. The printed circuit boards were ordered from a manufacturer in China. The boards were populated with components and the fundamendals of the circuit was tested. After the prototype was tested, the schematic and the layout were updated and problems found in the prototype version were fixed. Second batch of the boards was ordered from China and the boards were soldered and tested. The boards were found to be working good enough.

3D-printed closure was designed for the product and the closure was printed using a 3D-printer. The closure was printed with PLA-plastic which should be rigid enough for the use. Few versions of the closure were designed fixing the probles which were found out.

The antennas used by the device were manufactured using plans from the internet. The skew-planar wheel was decided to be used as a omni antenna and the helical antenna was a Helix-antenna. The antennas were manufactured using enamelled copper wire and the coaxial cable used in the antennas was ordered from EBAY.