Публикуется в электронном виде на правах учебного курсового проекта.

Локальные распределенные сети с использованием инфракрасного диапазона (IRLAN)

Использование инфракрасного диапазона (IR: англ.: InfraRed - инфракрасный) в настоящее время никак не регламентируется, то есть данный диапазон можно использовать свободно для любых целей, включая организацию распределенных локальных компьютерных сетей. В качестве передающего устройства здесь используется любой штатный IR-прожектор для систем видеонаблюдения с токовым модулятором на мощном транзисторе или модулятором на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Поглощение излучения каплями дождя, снегом или туманом компенсируется увеличением мощности IR-прожектора. В качестве эффективных антенн используются конденсорные пластиковые линзы большого диаметра (10...50 см) закрытые светонепроницаемым фильтром, пропускающим свет только IR-диапазона (обычно используется засвеченная черная фотопленка). Недостатком этой технологии является высокий уровень помех в темное время суток со стороны ртутных ламп уличного освещения, дающих сильную засветку на IR-приемник. Эта проблема решается блендированием рабочего объектива. Дневная засветка от Солнца, мешающая приему сигнала компенсируется размещением пары дублирующих друг друга блоков на восточной и западной сторонах от места установки компьютера или рутера (rooter). В любом случае, один из блоков не будет засвечен ровно половину дня чем будет обеспечена круглосуточная безперебойная связь. Мощность передатчиков в такой сети ничем не ограничена. Расстояние передачи данных по такой линии связи в городе за счет хороших условий переотражений от окон домов также практически не ограничено и может достигать 2...3 км. На открытой местности при использовании IR-источника для ночной подсветки видеокамер охраны периметров и установке ее на мачте высотой не менее 20 метров - до 15 км. Обмен данными ведется с использованием амплитудной, частотной и фазовой модуляций с несущей до 500 кГц, что позволяет обмениваться данными в компьютерной сети с довольно высокой скоростью (в среднем до 56K).



Простой способ приема сигналов в инфракрасном диапазоне: 100-150 инфракрасных фотоприемников (ИК-фотодиодов), купленных на радиорынке оптовой партией, тех самых, что обычно устанавливаются в обычных телевизорах для дистанционного переключения телевизионных программ с помощью ИК-пульта, укладываются в непрозрачный для света и прозрачный для ИК-излучения полиэтиленовый пакетик (подойдет и кусок черного пакета для мусора) так, чтобы снизу оставалось отверстие для СВЧ-шумов (черные пакеты за счет углеродной сажи, которой окрашен полиэтилен значительно поглощают СВЧ-излучение). Пакет помещается на приемное окно СВЧ-матрицы (СВЧ-приемника). Через провод с USB-портом СВЧ-матрица соединена с IrDA-адаптером.

Таким образом, данный "бытовой" способ приема ИК-изучения опирается на фотоэффект в сотне инфракрасных фотодиодов, упакованных в черном пакетике. На их полупроводниковых кристаллах возникает слабый электрический ток с амплитудой напряжения на выводах диодов порядка 10 nV и одновременный СВЧ-сигнал за счет фотоэффекта на p-n-переходах. Проще говоря, при облучении пачки ИК-диодов в пакетике пультом от DVD-плеера фотодиоды начинают излучать слабый СВЧ-радиошум, который прекрасно слышен при включенной матрице. Конечно, можно пойти и классическим путем - собрать в одном корпусе линзу и ИК-фотодиод, но здесь все намного проще и главное - работает!

Если не полениться и тонкой проволочкой замкнуть выводы у каждого ИК-фотодиода, то удается принимать ИК-сигнал с больших расстояний, так как через p-n-переход фотодиодов начинает течь слабый фототок, усиливающий СВЧ-шумы.



На фото: инфракрасный фотодиод (ИК-приемник с непрозрачной для дневного света черной линзой, которая, тем не менее, не является преградой для инфракрасного излучения). Если завернуть ИК-пульт от DVD-плеера или телевизора в черный пакет для мусора, то он продолжает с успехом переключать каналы, хотя обычный свет через черную пленку не проходит, а инфракрасные лучи - проходят прекрасно! Рядом для сравнения - обычный светодиод.



Классический вариант построения первого каскада приемного блока работающего в оптических модах: лазерной связи и связи с использованием инфракрасного диапазона.



Схема выходного каскада для передающего блока: LED1...LED3 - инфракрасные излучатели (диоды) или лазерные указки.



Переотражение светового потока лазера или IR-диодов от окон позволяет организовать связь в локальных распределенных сетях в пределах одного городского квартала.



Универсальный оптический пеленгатор для обнаружения передающих блоков IRLAN и LASERLAN. Линза не имеет инфракрасного (черного) фильтра для того чтобы сохранить возможность приема лазерного излучения.

[К содержанию]

© 2009 г. Сайт оптимизирован для удобного чтения на мобильных телефонах. Сайт подготовлен при поддержке специалистов компании [Гротек]. Данный сайт не содержит какой-либо (любой) противоправной, а равно - противозаконной информации, либо информации нарушающей чьи-либо гражданские права, а также не сообщает какой-либо (любой) иной (другой) информации могущей привести к противоправным деяниям, если таковые наступают в результате неправильной трактовки этой информации, либо неправомерного ее применения.