PicoScenes Research

Some details about 27-NIC Wi-Fi sensing array

本文将简单介绍27张QCA9300网卡天线阵列进行实验的具体细节。包括各部分设备的结构、搭建天线阵列的拓扑以及具体实验的一些细节。

1. 各部分组件结构

1. PCI-E 1x 1拖3扩展卡

天线阵列由13张PCI-E 1x 1拖3扩展卡通过SATA电源线以及USB连接线连接而成。PCI-E 1x 1拖3扩展卡由三部分组成,如图1:

1. 扩展卡主板

图1-扩展卡主板

扩展卡主板上有三处需要注意,在图1中进行了标注。

  1. USB接口,数据传输接口。通过USB3.0公对公数据线进行连接;
  2. SATA电源接口,扩展卡主板供电口。通过SATA电源线进行供电;
  3. 3个并排的PCI-E 1x接口。将前一个扩展卡主板与PCI-E接口对应的后三个主板进行连接。

2. PCI-E 1x 转 USB 转接卡

转接卡一端连接PCI-E 1x接口,一端连接USB数据线,如图2所示:

图2-转接卡

转接卡插在图1中的 PCI-E 1x接口处,连接USB数据线后与下一个扩展卡主板进行连接,以供传输数据。

3. USB公对公数据线

所有扩展卡主板均通过USB3.0公对公数据线进行连接,以供传输数据,数据线型号如图所示:

图3-公对公数据线

大部分USB3.0公对公数据线均可以用来连接扩展卡主板。

2. mini PCI-E 转PCI-E 1x 适配器

QCA9300网卡是mini PCI-E的接口,不能直接插在PCI-E 1x接口上,需要先接到mini PCI-E转PCI-E 1x适配器上,再将适配器连接在PCI-E 1x接口上,才可以进行数据传输。

QCA9300网卡接在适配器上,如图4所示:

图4-网卡连接适配器

连接好后将适配器连接在图1扩展卡主板中的PCI-E 1x接口上,便可以进行数据传输。

3. SATA电源线

所有的扩展卡主板均通过SATA电源线进行供电,普通SATA电源线均可,由于本次实验扩展卡主板比较多,故分成三根独立的SATA供电线进行供电,以避免供电不足而死机。

4. 射频线、胶棒天线

一个网卡上总共有三个信道,每一根射频线连接一个信道,并通过胶棒天线放大信号能量,总共27张网卡,共接81根射频线以及81根胶棒天线。

2. 天线阵列

实验所用到的天线阵列拓扑图如图5所示:

图5-天线阵列拓扑图

图片清晰度不足,可以下载文件进行查看详细细节:天线阵列拓扑图Download

所有扩展卡主板通过USB线以及通过PCI-E 1x转USB的线进行数据之间的传输,即只有一根数据总线,通过主板分成三相线,每一相线又分为三相线,最终的数据线为1>3>9>27将27张QCA9300进行连接起来。

天线阵列通过SATA电源线进行供电,为防止单根线供电功率不足导致的死机。实验时通过三根单独的6pin转SATA母线进行供电,即每根电源线供应4,5,4个扩展卡主板,最终将13张扩展卡主板同时点亮进行实验。

3. 实验细节

实验中有一些需要注意的细节,在下面一一列举。

  1. SATA电源配置。由于本次实验所需要的扩展卡主板和QCA9300众多,单根SATA供电线不足以支撑27张网卡以及13张主板,进而出现开机失败或是死机的情况。故在本实验中用三根SATA供电线进行供电,来防止因为供电不足而引起的电脑死机现象;
  2. 实现中应尽量避免接触天线阵列,以避免因为网卡或者转接卡松动而引起的电脑死机现象。