Разработка генератора помех сети Wi-Fi

1. Презентация ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ Направление подготовка: 11.03.01 – «Радиотехника» Квалификация (степень):

бакалавр
ТЕМА: Разработка генератора помех сети Wi-Fi
Студент группы
О-18-РАД-рад-Б
Малофеев О.И.

2. ЦЕЛИ и ЗАДАЧИ:

Целью ВКР является разработка генератора помех сети Wi-Fi.
Задачи:
Обосновать необходимость
помех сети Wi-Fi;
разработки
генератора
Проанализировать существующие способы и устройства
подавления сети Wi-Fi;
Разработать структурную схему генератора помех сети
Wi-Fi;
Разработать принципиальную схему генератора помех
сети Wi-Fi;
Разработать общую конструкцию устройства.

3.

Занимаемые частоты сети Wi-Fi
2.4 ГГц
5 ГГц

4.

Занимаемые частоты сети Wi-Fi
2.4 ГГц
5 ГГц

5.

Зона покрытия сети Wi-Fi
2.4 ГГц
20-25 м
5 ГГц
15-20 м

6.

Обзор генераторов помех
ML-JAM-PORT-20W
EaglePro EP Буран-Z
Отсутствует аккумулятор
Отсутствует питания от сети
Большие габариты
Не поддерживает подавление
Высокая цена
сети Wi-Fi 5 ГГц

7.

Требования к генератору помех
Перекрываемые частотные диапазоны:
1. 2400 – 2483,5 МГц (стандарты IEEE 802.11b/g/n/ax)
2. 5150 – 5350 МГц (стандарты IEEE 802.11a/n/ac/ax)
3. 5650 – 5850 МГц (стандарты IEEE 802.11a/n/ac/ax)
Радиус подавления не менее 20 м
Выходная мощность 1 Вт на каждый канал
Работа от сети
Работа от аккумулятора
Небольшие габариты

8.

Структурная схема генератора помех

9.

Выбор радиочастотного синтезатора с ФАПЧ
Диапазон выходных
частот, МГц
Диапазон входных
частот, МГц
Фазовый
шум,
дБн/Гн
Разрядность
буферного
регистра
Напряжение
питания, В
ADF4350
ADF4355
137,5 – 4400
53,125 – 6800
10 – 250
10 – 250
не более -200
не более -200
32
32
3,0 – 3,6
3,15 – 3,45
Структурная блок-схема ADF4350

10.

Выбор прямого цифрового синтезатора
AD9914
Диапазон выходных
частот, МГц
Частота
опорного
генератора, МГц
Число разрядов ЦАП
Число
входных
разрядов
Напряжение
питания, В
до 1750
500 – 3500
12
32
1,8 – 3,3
Структурная блок-схема AD9914

11.

Выбор микроконтроллера и тактового генератора
MSP430F5529IPN
Частота
тактового
генератора, МГц
Минимальное
выходное напряжение
логической 1, В
Минимальное
выходное напряжение
логической 0, В
Напряжение питания,
В
25
3
0,6
NB3N5573DTG
Частота
тактового
генератора, МГц
Диапазон
выходных
частот, МГц
Коэффициенты
умножения
Напряжение питания,
В
25
25 – 200
1/4//5/8
3,3
1,8 – 3,6
Внешний вид МК
Блок-схема ТГ

12.

Выбор усилителя мощности
ADL5611
Диапазон
выходных
частот, МГц
Коэффициент
усиления, дБ
Входное и выходное
сопротивление, Ом
Напряжение питания,
В
30 – 6000
22,2
50
5
Распиновка ADL5611

13.

Выбор структуры полосно-пропускающего
фильтра и подложки
Параметры СВЧ стеклотекстолита RO4350B
Диэлектрическая
постоянная
Тангенс угла
Толщина подложки
ППФ на резонаторах типа «шпилька»
3,48±0,5
0,0037
0,762

14.

Расчет полосно-пропускающего фильтра
АЧХ фильтра с Fц=2450 МГц
и ∆F=100 МГц
АЧХ фильтра с Fц=5750 МГц
и ∆F=200 МГц
АЧХ фильтра с Fц=5750 МГц и ∆F=200 МГц

15.

Структурная схема питания устройства

16.

Питание устройства
AC-DC преобразователь
IRM-15-12
Uвх.ac=85…305 В
Uвых.dc=12 В
P=15 Вт
Модуль зарядки Li-ion
аккумуляторов TP4056
Uвх=5 В
Iвых.макс=1 А
Понижающий DC-DC
преобразователь
MP2315S
Uвх=4,5-24 В
Uвых=1,8; 3,3; 5 В
Электромагнитное
реле RP352901200
Uвх.ac=250 В
Uвых.dc=12 В
Контактных групп 2

17.

Моделирование ПЦС в OrCad
Схема прямого цифрового синтезатора в OrCad

18.

Результаты моделирования ПЦС в OrCad
Форма выходного сигнала
на центральной частоте 250 КГц
Спектр выходного сигнала
на центральной частоте 250 КГц

19.

Моделирования AD9914 в ADIsimDDS
Форма выходного сигнала
на центральной частоте 250 КГц
Спектр выходного сигнала
на центральной частоте 250 КГц

20.

Электрическая принципиальная схема

21.

Конструкция устройства

22.

Заключение
Разработанный генератор помех:
Перекрывает частотные диапазоны 2,4 и 5 ГГц
Радиус подавления не менее 20 м
Средняя выходная мощность 1 Вт на каждый канал
Питание от сети и от 2-х Li-ion аккумуляторов 18650
Разработана, рассчитана и начерчена схема электрическая
принципиальная,
промоделированы
отдельные
узлы,
разработана конструкция генератора помех.