Множество раз мы задавались вопросом, рекомендуется ли проводить заряженный провод с мощностью 220 вт на другой конец, через кабель-канал, вмонтированный в коврик, в который также вмонтированы наши антенны и провода UHF. Поскольку мы используем защитные кабель-каналы для антенн и для проводки кабеля UHF к каждой антенне, почему бы не использовать их также для проводки электричества от генератора, коммутатора, розетки?

Все, кто несколько лет назад (включая нас) начал заниматься хронометражем с помощью низкочастотного и высокочастотного оборудования, знает, что системы хронометража того времени были сильно подвержены внешним электромагнитным помехам, как воздушным, так и кабельным.
На нашем складе до сих пор имеются 4 устройства с переводом из Ethernet в фиброоптику, которые мы использовали с нашей низкочастотной системой хронометража, поскольку последняя имела чудовищную чувствительность при подключении хронометражного устройства к чему-либо, подключенному  к электросети. Я не имею в виду подключение хронометражного устройства к какому-либо источнику питания, я имею в виду подключение его к портативному компьютеру и его аккумулятору, когда компьютер,  в свою очередь, подключен через USB к принтеру. Да, в таких условиях образуется общее заземление, и просачивается электромагнитный шум.

Почему эти системы хронометража были так чувствительны?

Начнем немного с теории и закончим заключением, которое нам поможет проводить хронометраж лучше и точнее.
Гармонические колебания, злейшие враги любого хронометражиста, являются ничем иным, как деформацией электрического тока, поступаемого в устройство.

Эта деформация является результатом потребления энергии электронными устройствами нелинейным способом. Некорректный электромонтаж, перегрев и снижение изоляции, несинхронные моторы с некорректным обслуживанием, вибрации в коммутаторах, искривление формы волны и т.д. — вот только некоторые причины, вызывающие деформацию. С точки зрения хронометражного устройства мотор и его преобразователь воспринимаются как нелинейное напряжение. Вы можете себе представить, как влияют моторы надувных арок на качество сигнала питания, который получает хронометражное устройство?

Гармонические колебания различаются по своей амплитуде, мощности и порядку. Колебание порядка 3 имеет частоту, в 3 раза превышающую частоту несущей или основной волны. Мотор привносит колебания в зависимости от количества его полюсов и оборотов в минуту.
Если учитывать, что генеральная электрическая сеть работает на 50Гц, что мотор может работать на 1000 об/мин и что низкочастотное хронометражное оборудование работает на 125.000Гц, видно, что все эти частоты – кратные, и что велика возможность того, что сигнал, питающий наше хронометражное устройство, несет в себе нежелательные колебания. Использование преобразователей Еthernet в волокно и волокна в Еthernet, а также использование аккумулятора для питания этого преобразователя приводит к тому, что аккумулятор получается оптимальным источником питания без колебаний и помех, таким образом мы изолируем хронометражное устройство от электросети и получаем беспроблемный хронометраж.

Можно подумать, что гармонические колебания с таким высоким порядком не должны бы были быть слишком уж сильной помехой, но это не так. Хронометражные чипы UHF, с которыми мы на данный момент работаем, способны распознавать волны с частотой до -80 dBm! Что это означает? Представьте себе кемпинговую портативную лапму, имеющую всенаправленное излучение. Теперь возьмите маленькое зеркальце, размером с чип. Какое количество света вы сможете отразить с помощью зеркала такой величины? С хронометражными чипами происходит нечто подобное, только вместо света мы имеем электромагнитный сигнал. Каждые -3 dBm предполагает потерю половины мощности. То есть если чип возвращает мощность RSSI – (Received Signal Strength Indication, мощность полученного сигнала) величиной -3 dBm, это означает, что он возвращает половину мощности. Если он возвращает -6 dBs, то четверть мощности, и так далее. Чувствительность в – 80 dBm предполагает, что колебание, полученное на частоте считывания, может быть сокрушительным, несмотря на его высокий порядок.

Ранее мы сказали, что низкочастотный RFID работает на 125 КГц. RFID UHF GEN 2, о котором мы говорили  в другой статье, в Европе работает на частотах 865,6 и 867,6 MHz, в 7000 раз выше. Повлияет ли это на UHF так же, как на низких частотах?

Одна из волнующих нас проблем заключается в том, что частоты могут повлиять на КПД антенны. В конце концов, почти все влияет на корректную работу антенн. Почему бы и проводу с напряжением, расположенному в нескольких сантиметрах и параллельно проводам UHF, не влиять на ее КПД?

 

Эксперимент и заключение

Мы провели три эксперимента:

1. Задача: вначале посмотрим, как влияет на антенну провод 220Вт без напряжения и с различным напряжением: электрическая лампочка, фен и небольшой мотор. Заключение:  напряжение абсолютно не повлияло на работу антенны. Антенна передавала сигнал в норме во всех случаях без изменений.
2. Задача: используя параметр Noise Floor от Thinmagic M6e, замерим данные, как в трех случаях из предыдущего эксперимента. Заключение: абсолютно не повлияло на мощность помех , которые Thinmagic не в состоянии пропустить.
3. Задача: наконец, во время забега с приблизительным количеством участников в  1.500 человек, с чипом в нагрудном номере, мы разместили провод с напряжением на другом конце вдоль всей линии коврика с провод-каналом и антеннами. Линия финиша таким образом была целиком проложена проводом в 220Вт вдоль всего кабель-канала с антеннами и в непосредственном контакте с проводами UHF. Заключение: Финишная линия считала 1589 чипов, запасная линия с проводом считала 1588, все в полном порядке, полученная точность считываний на финишной линии оказалась свыше 99%.

В заключение, не считая непроведенных экспериментов с различными моторами с различным количеством полюсов, мы можем сказать, что прокладка провода в 220Вт через кабель-канал Timing Sense с антеннами никоим образом не влияет на работу системы.