Rádio SDR Mesh s dlouhým dosahem pro sítě UAV dronů

Rádio SDR Mesh s dlouhým dosahem pro sítě UAV dronů

Přehled

Toto je softwarově definované rádio (SDR)-bezdrátový komunikační modul určený pro pokročilé síťové aplikace typu Mesh. Postaveno na flexibilní architektuře FPGA, umožňuje dynamiku, samoorganizující se sítě s vysokou spolehlivostí, dlouhé přenosové vzdálenosti, a silnou odolností proti rušení.

Toto zařízení podporuje více uzlů, multi-hop Mesh sítě, umožňuje bezproblémovou komunikaci napříč složitými prostředími bez spoléhání se na pevnou infrastrukturu. Integrací vysoce výkonných RF zesilovačů, lze jej nakonfigurovat pro široký rozsah přenosových vzdáleností – od městského nasazení na krátké vzdálenosti po komunikaci na velmi dlouhé vzdálenosti za optimálních podmínek.

S podporou více frekvenčních pásem, nastavitelná šířka pásma, inteligentní výběr frekvence, a šifrování AES256, je vhodný pro kritické aplikace vyžadující zabezpečení, stabilní, a bezdrátovou komunikaci na dlouhé vzdálenosti.

---

Funkce

1. Pokročilé Mesh Networking

• Podporuje samoorganizující se topologii Mesh
• Víceuzlové sítě (až do 256 uzly)
• Multi-hop komunikace (1 do neomezeného chmele)
• Automatická optimalizace trasy

2. Flexibilní možnosti výstupního výkonu

• K dispozici více úrovní RF výstupu: 27 dBm 0.5W / 30 dBm 1W / 33 dBm 2W / 35 dBm 3W / 37 dBm 5W / 40 dBm 10W / 46 dBm 40W
• Nastavitelné na základě rozsahu a požadavků na výkon

3. Převodovka s ultra dlouhým dosahem

• Maximální přenosová vzdálenost
• Softwarově nastavitelné limity vzdálenosti
• Vyhrazený režim vylepšení dlouhého dosahu

4. Konfigurovatelná šířka pásma

• Podporované možnosti šířky pásma: 1.25 MHz / 2.5 MHz / 5 MHz / 10 MHz / 20 MHz
• Optimalizovaná rovnováha mezi propustností a dosahem

5. Vícepásmová frekvenční podpora

Přizpůsobitelná frekvenční pásma:

Střední frekvence	Frekvenční rozsah (MHz)
655	635～675
805	790～820
1350	1300～1400
1400	1350～1450
1475	1420～1530
1685	1660～1710
2250	2200～2300
2450	2400～2500

6. Vysoká propustnost dat

• Až do 40 Propustnost MBPS v 10 km režimu (20 Šířka pásma MHz)
• Adaptivní modulace (MCS0–MCS8 volitelně)

7. Inteligentní výběr frekvence

Prostřednictvím snímání a monitorování spektra v reálném čase v celém pásmu, uzly dynamicky a inteligentně vybírají a upravují své provozní frekvence z přednastaveného seznamu podle místního elektronického prostředí a podmínek rušení, dosažení inteligentních dynamických frekvenčně agilních sítí (nebo heterogenní frekvenční sítě) pro efektivní automatické zamezení rušení / proti rušení.

• Skenování spektra v reálném čase
• Automatické přepínání frekvence
• Vyhýbání se rušení
• Dynamické heterogenní vytváření sítí

8. Silná odolnost proti rušení

• Udržuje stabilní komunikaci při rušení <15%
• Vhodné pro složitá elektromagnetická prostředí

9. Bezpečná komunikace

• Šifrování AES256 pro vzdušné rozhraní
• Zajišťuje důvěrnost a integritu dat

10. Bohaté možnosti rozhraní

• Až do 2 Ethernetové porty (10/100M)
• Až do 4 sériové porty: 2 × RS232 / 1 × 3,3V TTL / 1 × sbus (volitelný)

11. Průmyslový design

• IP20 (krytý) a IP65 (Outdoor) dostupné verze
• Široký rozsah provozních teplot: -40° C až +55 ° C.
• Vysoká spolehlivost pro drsná prostředí

Typická aplikace a hodnocení

model	Tx Napájení (dBm)	Snímková frekvence videa Napětí (V)	Max Napájení (W)	Pohotovostní Napájení (W)	Data Rozhraní	Rozsah Rozšíření (dB)	doporučuje Vzdálenost (km)
2201-27	27 ±3	9–30	8 ±2	4.5 ±1	1 × LAN + 2 × RS232 + 1 × ttl + 1 × sbus	2	≤30
2201-30	30 ±3	20–28	15 ±5	5 ±1	2 × LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL/SBUS	2	30–50
2201-33	33 ±3	24–30	20 ±5	5 ±1	2 × LAN + 2 × RS232 + 1 × ttl + 1 × sbus	1	50–75
2201-35	35 ±3	24–28	35 ±8	5 ±1	2 × LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL/SBUS	1	75–100
2201-37	37 ±3	24–28	45 ±10	6 ±1	2 × LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL/SBUS	1	100–150
2201-40	40 ±3	24–28	80 ±20	7 ±1	2 × LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL/SBUS	1	150–250
2201-46	46 ±3	24–28	220 ± 50	10 ±2	2 × LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL/SBUS	1	250–500

Podmínky prostředí

• skladovací teplota: -40Snímková frekvence videa

• Provozní teplota: -40° C až +55 ° C.

• Vlhkost vzduchu: 5%–95%

Anténa & RF úvahy

• Každý port antény nesmí přijímat signály >10 dBm když je aktivní, jinak může dojít k trvalému poškození.

• Doporučená minimální vzdálenost mezi anténami modulu je větší než rozteč portů zařízení; ideálně, modulové antény by měly být rozmístěny >2 metrů od sebe.

• Nepřetržitý provoz vyžaduje správný odvod tepla:

  • Teplota CPU/jádra ≤100°C

  • Teplota pláště ≤80°C

Vysílat výkon

• Měřeno při pokojová teplota, s 24V dodávka, v normálním režimu přenosu.

• <33 série dBm: Používá DCDC konverzi pro nízkonapěťové napájení PA; kolísání napětí neovlivňuje maximální výstupní výkon.

• ≥33dBm série: Napětí PA následuje napájecí napětí. Zvýšení napájení nad 24V na povolenou horní hranici (viz typická tabulka hodnocení) vůle:

  • Zvyšte spotřebu energie systému o 10–25 %

  • Zvyšte maximální vysílací výkon o ~0,1dB pro 33dBm jednotky, ~0,3–1dB pro >33 jednotky dBm

• Doporučení: Pro účinnost a tepelný management, použijte napájení 24V.

Zdroj napájení

• Neprovozujte zařízení nad povolený limit napájecího napětí.

Spotřeba energie

• Maximální výkon: Měřeno při pokojové teplotě, 24V dodávka, normální režim přenosu; skutečné použití může být 92– 95 ​​% z max.

• Napájení v pohotovostním režimu: Měřeno při pokojové teplotě, 24V dodávka; představuje spotřebu energie při připojení, ale nečinnosti.

Datová rozhraní

• LAN: 10/100 Mb/s

• RS232: Až 115 200 bps

• Snímková frekvence videa: 3.3 V úrovni, až 460 800 bps

• TTL/SBUS: Z výroby lze vybrat pouze jeden

Režim rozšířeného rozsahu

• Zvyšuje jmenovitý maximální výkon o 1– 2 dB k dosažení delšího dosahu.

• Zvyšuje spotřebu energie systému o 10–30 %.

• Je nutný správný odvod tepla; Linearita PA se může zhoršit, MCS8 a MCS7 nemusí být podporovány.

• Poznámka: Venkovní modely IP65 ano nepodporuje režim rozšířeného dosahu.

Doporučená vzdálenost použití

• Přímá viditelnost, podmínky bez rušení, 1.4 pásmo GHz:

  • Nebeská strana: 2 dBi všesměrová anténa

  • Přízemní: 5 dBi všesměrová anténa

• Dokáže spolehlivě streamovat 2– 4 Mbps video na jednom kanálu

Tabulka rychlosti citlivosti šířky pásma:

20MHz Šířka pásma	MCS	0	1	2	3	4	5	6	7	8 (volitelný)
	Citlivost jedné antény (dBm)	-101	-98	-95	-92	-88	-86	-83	-80	-77
	Citlivost na dvě antény (dBm)	-104	-101	-98	-95	-91	-89	-86	-83	-80
	Poměr signálu k šumu (dB)	-8	-5	-2	4	7	10	13	16	19
Vkládání paketů UDP (Mbps)	10Režim vzdálenosti KM	1.5	3.2	6.4	13	20	26	33	40	47
	30Režim vzdálenosti KM	1.4	2.9	5.9	12	18	24	31	37	43
	50Režim vzdálenosti KM	1.3	2.7	5.5	11	17	22	28	34	40
	100Režim vzdálenosti KM	1.1	2.4	4.7	9.6	14	19	24	29	34
	150Režim vzdálenosti KM	0.9	1.9	4.0	8.3	12	16	21	25	29
	200Režim vzdálenosti KM	0.8	1.7	3.6	7.4	11	14	18	22	26
	250Režim vzdálenosti KM	0.7	1.5	3.2	6.6	10	13	16	20	23
	300Režim vzdálenosti KM	0.6	1.4	2.9	6.0	9.1	12	15	18	21
	400Režim vzdálenosti KM	0.5	1.1	2.4	5.0	7.6	10	12	15	18
	500Režim vzdálenosti KM	0.4	1.0	2.1	4.3	6.6	8.8	11	13	15

---

Specifikace

Obecné parametry

• Architektura: Softwarově definované rádio (SDR)

• Sítě: Pletivo (samoorganizace)

• Maximální počet uzlů: 256

• Max Hops: Neomezený

• šifrování: ~720 MHz

RF výkon

• frekvenčních pásmech: 635 MHz – 2500 MHz (přizpůsobili)

• Šířka pásma kanálu: 1.25-20 MHz

• Výstupní výkon: 27-46 dBm (závislé na modelu)

• Citlivost:

  • Až do -104 dBm (duální anténa)

• Rozsah SNR: -8 db to 19 dB

Výkon převodovky

• Maximální dosah: 500 km (přímá viditelnost)

• Propustnost:

  • Až do 40 Mbps (10 km režimu, 20 Šířka pásma MHz)

• Adaptivní rychlost přenosu dat v závislosti na:

  • Vzdálenost

  • Bandwidth

  • životní prostředí

Zdroj napájení

• Vstupní napětí:

  • 9–30V nebo 20–28V (závislé na modelu)

• Spotřeba Max Power:

  • 8W až 220W v závislosti na výstupním výkonu

• Napájení v pohotovostním režimu:

  • 4.5W až 10W

Rozhraní

• Ethernet: 1 nebo 2 porty (10/100 Mbps)

• Seriál:

  • RS232 (až do 115200 baud)

  • Snímková frekvence videa (až do 460800 baud)

  • SBUS (volitelný)

Snímková frekvence videa

• Provozní teplota: -40° C až +55 ° C.

• skladovací teplota: -40Snímková frekvence videa

• Vlhkost vzduchu: 5%–95%

Mechanické

• Hmotnost: 0.065 kg až 4 kg

• RF konektory:

  • SMA-K (Standard)

  • N-K (Verze IP65)

Parametry rozhraní a kontrolky

---

 

---

Aplikace

1. UAV & Komunikace dronů

• Přenos videa na velké vzdálenosti

• Spojení velení a řízení

• Síť dronů Swarm

2. Robotika & Autonomní systémy

• Koordinace více robotů

• Dálkové ovládání a telemetrie

• Průmyslová automatizace

3. Stav nouze & Veřejná bezpečnost

• Komunikace pro obnovu po havárii

• Dočasné nasazení sítě

• Pátrací a záchranné operace

4. Vojenský & Obrana

• Taktická síťová komunikace

• Bezpečná síť bitevních polí

• Mobilní velitelské systémy

5. Průmyslová IoT

• Vzdálené monitorování

• Smart grid komunikace

• Olej, plyn, a těžební provoz

6. Smart Cities

• Monitorování infrastruktury

• Systémy řízení dopravy

• Dohledové sítě

---

Možnosti přizpůsobení

Tento model podporuje rozsáhlé přizpůsobení pro splnění specifických požadavků projektu:

1. Přizpůsobení frekvence

• Vyberte konkrétní frekvenční pásma na základě regulačních a environmentálních potřeb

2. Konfigurace výstupního výkonu

• Zvolte vhodnou úroveň RF výkonu (27-46 dBm)

• Optimalizovat pro rozsah vs. spotřeba energie

3. Konfigurace šířky pásma

• Úzkopásmový pro dlouhé vzdálenosti

• Široké pásmo pro vysokou propustnost

4. Omezení vzdálenosti

• Softwarově nastavitelné limity vzdálenosti:

  • 10 km

  • 50 km

  • 500 km

5. Topologie sítě

• Konfigurace počtu uzlů (2-256 uzlů)

• Konfigurace počtu skoků (1 do neomezeného)

6. Výběr rozhraní

• Počet LAN portů

• Typy sériového rozhraní (Výběr TTL/SBUS)

7. Úroveň ochrany

• IP20 pro vnitřní použití

• IP65 pro venkovní použití

8. Mechanický design

• S nebo bez chladiče

• Vlastní délky kabelů (Verze IP65)

---

Nejčastější dotazy (Často kladené otázky)

Q1: Jaká je maximální přenosová vzdálenost?

Podporuje až 500 km přenosu za ideálních podmínek přímé viditelnosti se správnou konfigurací antény a minimálním rušením.

Q2: Může být frekvence změněna uživatelem?

Ne. Frekvenční pásmo je pevně nastaveno ve výrobě a koncoví uživatelé jej nemohou upravovat.

Q3: Co je Mesh networking a proč je užitečný?

Síťová síť umožňuje zařízením dynamicky se připojovat a předávat data prostřednictvím více uzlů. Tím se zvyšuje spolehlivost, rozšiřuje pokrytí, a eliminuje potřebu centralizované infrastruktury.

Q4: Kolik zařízení lze připojit v jedné síti?

Systém podporuje až 256 uzly v jedné síti Mesh.

Q5: Podporuje šifrování?

Ano, zařízení podporuje šifrování AES256 pro zajištění bezpečného přenosu dat.

Q6: Jaký je rozdíl mezi verzemi IP20 a IP65?

• IP20: Vnitřní použití, základní ochrana

• IP65: Venkovní použití, prachotěsný a vodotěsný

Q7: Co ovlivňuje přenosovou vzdálenost?

Dosah ovlivňuje několik faktorů:

• Typ a zisk antény

• Úroveň výstupního výkonu

• Nastavení šířky pásma

• Zásah prostředí

• Podmínky přímé viditelnosti

Q8: Jaký je doporučený požadavek na chlazení?

Zařízení vyžaduje správný odvod tepla:

• Teplota jádra ≤ 100°C

• Teplota pouzdra ≤ 80°C

Q9: Zvládne rušení?

Ano, systém může udržovat stabilní komunikaci, když je rušení pod úrovní 15%, díky inteligentní volbě frekvence.

Q10: Jaký je rozdíl mezi možnostmi šířky pásma?

Nižší šířka pásma:

• Delší dosah

• Nižší datová rychlost

Vyšší šířka pásma:

• Vyšší propustnost

• Kratší dosah