Langstrecken-SDR-Mesh-Radio für UAV-Drohnennetzwerke

Langstrecken-SDR-Mesh-Radio für UAV-Drohnennetzwerke

Überblick

Dies ist ein softwaredefiniertes Radio (SZR)-basiertes drahtloses Kommunikationsmodul, das für erweiterte Mesh-Netzwerkanwendungen entwickelt wurde. Basierend auf einer flexiblen FPGA-Architektur, es ermöglicht Dynamik, selbstorganisierende Netzwerke mit hoher Zuverlässigkeit, lange Übertragungsstrecken, und starke Anti-Interferenz-Fähigkeit.

Dieses Gerät unterstützt Multi-Node, Multi-Hop-Mesh-Netzwerk, Ermöglicht eine nahtlose Kommunikation in komplexen Umgebungen, ohne auf eine feste Infrastruktur angewiesen zu sein. Durch die Integration von Hochleistungs-HF-Verstärkern, Es kann für ein breites Spektrum an Übertragungsentfernungen konfiguriert werden – vom städtischen Einsatz über kurze Distanzen bis hin zur Kommunikation über extrem große Distanzen unter optimalen Bedingungen.

Mit Unterstützung für mehrere Frequenzbänder, einstellbare Bandbreite, Intelligente Frequenzauswahl, und AES256-Verschlüsselung, Es eignet sich für geschäftskritische Anwendungen, die Sicherheit erfordern, stabil, und drahtlose Fernkommunikation.

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Eigenschaften

1. Erweiterte Mesh-Netzwerke

• Unterstützt die selbstorganisierende Mesh-Topologie
• Vernetzung mit mehreren Knoten (bis zu 256 Knoten)
• Multi-Hop-Kommunikation (1 zu unbegrenzten Hopfen)
• Automatische Routenoptimierung

2. Flexible Ausgangsleistungsoptionen

• Mehrere HF-Ausgangspegel verfügbar: 27 dBm 0.5W / 30 dBm 1W / 33 dBm 2W / 35 dBm 3W / 37 dBm 5W / 40 dBm 10W / 46 dBm 40W
• Einstellbar je nach Reichweite und Leistungsbedarf

3. Übertragung über große Entfernungen

• Maximale Übertragungsabstand
• Per Software konfigurierbare Distanzgrenzen
• Spezieller Langstrecken-Verstärkungsmodus

4. Konfigurierbare Bandbreite

• Unterstützte Bandbreitenoptionen: 1.25 MHz / 2.5 MHz / 5 MHz / 10 MHz / 20 MHz
• Optimiertes Gleichgewicht zwischen Durchsatz und Reichweite

5. Multiband-Frequenzunterstützung

Anpassbare Frequenzbänder:

Mittenfrequenz	Frequenzbereich (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. Hoher Datendurchsatz

• Bis zu 40 MBPS -Durchsatz im 10 km-Modus (20 MHz Bandbreite)
• Anpassungsmodulation (MCS0–MCS8 optional)

7. Intelligente Frequenzauswahl

Durch Echtzeit-Spektrumserfassung und -überwachung im gesamten Band, Knoten wählen ihre Betriebsfrequenzen dynamisch und intelligent aus einer voreingestellten Liste entsprechend der lokalen elektronischen Umgebung und den Interferenzbedingungen aus und passen sie an, Erreichen einer intelligenten dynamischen frequenzagilen Vernetzung (oder heterogene Frequenzvernetzung) zur effektiven automatischen Störungsvermeidung / Entstörung.

• Scannen des Spektrums in Echtzeit
• Automatische Frequenzumschaltung
• Vermeidung von Störungen
• Dynamische heterogene Vernetzung

8. Starke Anti-Interferenz-Fähigkeit

• Hält die Kommunikation bei Störungen stabil <15%
• Geeignet für komplexe elektromagnetische Umgebungen

9. Sichere Kommunikation

• AES256-Verschlüsselung für die Luftschnittstelle
• Gewährleistet die Vertraulichkeit und Integrität der Daten

10. Umfangreiche Schnittstellenoptionen

• Bis zu 2 Ethernet-Ports (10/100M)
• Bis zu 4 serielle Ports: 2 × RS232 / 1 × 3,3 V TTL / 1 × SBUS (optional)

11. Industriedesign

• IP20 (Innen-) und IP65 (im Freien) Versionen verfügbar
• Großer Betriebstemperaturbereich: -40° C bis +55 ° C.
• Hohe Zuverlässigkeit für raue Umgebungen

Typische Anwendung und Bewertungen

Modell	Tx Leistung (dBm)	Liefern Stromspannung (V)	Max Leistung (W)	Bereithalten Leistung (W)	Daten Schnittstellen	Angebot Verlängerung (dB)	Empfohlen Entfernung (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

Umgebungsbedingungen

• Lagertemperatur: -40°C bis +85°C

• Betriebstemperatur: -40° C bis +55 ° C.

• Feuchtigkeit: 5%–95 %

Antenne & RF-Überlegungen

• Jeder Antennenanschluss darf keine Signale empfangen >10 dBm wenn aktiv, andernfalls kann es zu bleibenden Schäden kommen.

• Der empfohlene Mindestabstand zwischen den Modulantennen beträgt größer als der Abstand der Geräteanschlüsse; ideal, Die Modulantennen sollten voneinander beabstandet sein >2 Meter voneinander entfernt.

• Der Dauerbetrieb erfordert eine ordnungsgemäße Wärmeableitung:

  • CPU-/Kerntemperatur ≤100°C

  • Gehäusetemperatur ≤80°C

Sendeleistung

• Gemessen bei Raumtemperatur, mit 24V-Versorgung, im normalen Übertragungsmodus.

• <33 dBm-Serie: Verwendet DCDC-Umwandlung für die Niederspannungsversorgung der PA; Spannungsschwankungen haben keinen Einfluss auf die maximale Ausgangsleistung.

• ≥33dBm-Serie: Die PA-Spannung folgt der Versorgungsspannung. Erhöhung der Versorgung über 24 V bis zur zulässigen Obergrenze (siehe typische Bewertungstabelle) Wille:

  • Erhöhen Sie den Stromverbrauch des Systems um 10–25 %

  • Erhöhen Sie die maximale Sendeleistung um ~0,1 dB für 33-dBm-Geräte, ~0,3–1 dB für >33 dBm-Einheiten

• Empfehlung: Für Effizienz und Wärmemanagement, Verwenden Sie eine 24-V-Versorgung.

Energieversorgung

• Betreiben Sie das Gerät nicht oberhalb der zulässigen Versorgungsspannungsgrenze.

Energieverbrauch

• Maximale Leistung: Gemessen bei Raumtemperatur, 24V-Versorgung, Normaler Übertragungsmodus; tatsächliche Nutzung kann sein 92–95 % der max.

• Standby-Stromversorgung: Gemessen bei Raumtemperatur, 24V-Versorgung; stellt den Stromverbrauch dar, wenn angeschlossen, aber im Leerlauf.

Datenschnittstellen

• LAN: 10/100 Mbit/s

• RS232: Bis zu 115200 bps

• TTL: 3.3 V-Ebene, bis zu 460800bps

• TTL/SBUS: Werksseitig nur eine auswählbar

Erweiterter Reichweitenmodus

• Steigert die maximale Nennleistung um 1–2dB um eine größere Reichweite zu erreichen.

• Erhöht den Stromverbrauch des Systems um 10–30 %.

• Eine ordnungsgemäße Wärmeableitung ist erforderlich; Die PA-Linearität kann sich verschlechtern, MCS8 und MCS7 werden möglicherweise nicht unterstützt.

• Hinweis: Bei IP65-Modellen für den Außenbereich ist dies der Fall Unterstützt den erweiterten Reichweitenmodus nicht.

Empfohlener Nutzungsabstand

• Sichtlinie, störungsfreie Bedingungen, 1.4 GHz-Band:

  • Himmelsseitig: 2 dBi-Rundstrahlantenne

  • Bodenseitig: 5 dBi-Rundstrahlantenne

• Kann zuverlässig streamen 2–4Mbps-Video auf einem einzigen Kanal

Tabelle der Bandbreitenempfindlichkeitsrate:

20MHz Bandbreite	MCS	0	1	2	3	4	5	6	7	8 (optional)
	Empfindlichkeit einer einzelnen Antenne (dBm)	-101	-98	-95	-92	-88	-86	-83	-80	-77
	Dual-Antennen-Empfindlichkeit (dBm)	-104	-101	-98	-95	-91	-89	-86	-83	-80
	Signal-Rausch-Verhältnis (dB)	-8	-5	-2	4	7	10	13	16	19
UDP-Paketinjektion (Mbps)	10KM-Distanzmodus	1.5	3.2	6.4	13	20	26	33	40	47
	30KM-Distanzmodus	1.4	2.9	5.9	12	18	24	31	37	43
	50KM-Distanzmodus	1.3	2.7	5.5	11	17	22	28	34	40
	100KM-Distanzmodus	1.1	2.4	4.7	9.6	14	19	24	29	34
	150KM-Distanzmodus	0.9	1.9	4.0	8.3	12	16	21	25	29
	200KM-Distanzmodus	0.8	1.7	3.6	7.4	11	14	18	22	26
	250KM-Distanzmodus	0.7	1.5	3.2	6.6	10	13	16	20	23
	300KM-Distanzmodus	0.6	1.4	2.9	6.0	9.1	12	15	18	21
	400KM-Distanzmodus	0.5	1.1	2.4	5.0	7.6	10	12	15	18
	500KM-Distanzmodus	0.4	1.0	2.1	4.3	6.6	8.8	11	13	15

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Technische Daten

Allgemeine Parameter

• Die Architektur: Softwaredefiniertes Radio (SZR)

• Networking: Gittergewebe (sich selbst organisieren)

• Max. Knoten: 256

• Max Hops: Unbegrenzt

• Verschlüsselung: AES256

HF-Leistung

• Frequenzbänder: 635 MHz – 2500 MHz (maßgeschneiderte)

• Kanalbandbreite: 1.25–20 MHz

• Ausgangsleistung: 27–46 dBm (Modellabhängig)

• Empfindlichkeit:

  • Bis zu -104 dBm (duale antenne)

• SNR-Bereich: -8 db zu 19 dB

Übertragungsleistung

• Maximale Reichweite: 500 km (Sichtlinie)

• Durchsatz:

  • Bis zu 40 Mbps (10 km-Modus, 20 MHz Bandbreite)

• Adaptive Datenrate abhängig von:

  • Entfernung

  • Bandbreite

  • Umgebung

Energieversorgung

• Eingangsspannung:

  • 9–30V oder 20–28V (Modellabhängig)

• Max Leistungsaufnahme:

  • 8W bis 220 W je nach Ausgangsleistung

• Standby-Stromversorgung:

  • 4.5W bis 10W

Schnittstellen

• Ethernet: 1 oder 2 Häfen (10/100 Mbps)

• Seriell:

  • RS232 (bis zu 115200 Baud)

  • TTL (bis zu 460800 Baud)

  • SBUS (optional)

Umweltfreundlich

• Betriebstemperatur: -40° C bis +55 ° C.

• Lagertemperatur: -40°C bis +85°C

• Feuchtigkeit: 5%–95 %

Mechanisch

• Gewicht: 0.065 kg zu 4 kg

• HF -Anschlüsse:

  • SMA-K (Standard)

  • N-K (IP65-Version)

Schnittstellenparameter und Kontrollleuchten

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Anwendungen

1. UAV & Drohnenkommunikation

• Videoübertragung über große Entfernungen

• Befehls- und Kontrolllinks

• Vernetzung von Schwarmdrohnen

2. Robotik & Autonome Systeme

• Koordination mehrerer Roboter

• Fernbedienung und Telemetrie

• Industrielle Automatisierung

3. Notfall & Öffentliche Sicherheit

• Kommunikation zur Notfallwiederherstellung

• Temporäre Netzwerkbereitstellung

• Such- und Rettungseinsätze

4. Militär & Verteidigung

• Taktische Mesh-Kommunikation

• Sichere Vernetzung auf dem Schlachtfeld

• Mobile Kommandosysteme

5. Industrielles IoT

• Fernüberwachung

• Smart-Grid-Kommunikation

• Öl, Gas, und Bergbaubetriebe

6. Intelligente Städte

• Überwachung der Infrastruktur

• Verkehrsmanagementsysteme

• Überwachungsnetzwerke

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Anpassungsoptionen

Dieses Modell unterstützt eine umfassende Anpassung, um spezifische Projektanforderungen zu erfüllen:

1. Frequenzanpassung

• Wählen Sie bestimmte Frequenzbänder basierend auf regulatorischen und umweltbezogenen Anforderungen aus

2. Ausgangsleistungskonfiguration

• Wählen Sie den geeigneten HF-Leistungspegel (27–46 dBm)

• Für Reichweite optimieren vs. Energieverbrauch

3. Bandbreitenkonfiguration

• Schmalband für große Distanzen

• Breitband für hohen Durchsatz

4. Entfernungsbegrenzung

• Per Software konfigurierbare Distanzgrenzen:

  • 10 km

  • 50 km

  • 500 km

5. Netzwerktopologie

• Konfiguration der Knotenanzahl (2–256 Knoten)

• Konfiguration der Hop-Anzahl (1 bis unbegrenzt)

6. Schnittstellenauswahl

• Anzahl der LAN-Ports

• Serielle Schnittstellentypen (TTL/SBUS-Auswahl)

7. Schutzniveau

• IP20 für den Innenbereich

• IP65 für den Einsatz im Freien

8. Mechanisches Design

• Mit oder ohne Kühlkörper

• Kundenspezifische Kabellängen (IP65-Versionen)

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FAQ (Häufig gestellte Fragen)

Q1: Was ist der maximale Übertragungsabstand?

Es unterstützt bis zu 500 km-Übertragung unter idealen Sichtverbindungsbedingungen mit der richtigen Antennenkonfiguration und minimalen Interferenzen.

Q2: Kann die Frequenz vom Benutzer geändert werden??

Nein. Das Frequenzband ist werkseitig festgelegt und kann vom Endbenutzer nicht geändert werden.

Q3: Was ist Mesh-Netzwerk und warum ist es nützlich??

Mesh-Netzwerke ermöglichen es Geräten, sich dynamisch zu verbinden und Daten über mehrere Knoten weiterzuleiten. Dies verbessert die Zuverlässigkeit, erweitert die Abdeckung, und macht eine zentralisierte Infrastruktur überflüssig.

Q4: Wie viele Geräte können in einem Netzwerk verbunden werden??

Das System unterstützt bis zu 256 Knoten in einem einzigen Mesh-Netzwerk.

Q5: Unterstützt es die Verschlüsselung??

Ja, Das Gerät unterstützt die AES256-Verschlüsselung, um eine sichere Datenübertragung zu gewährleisten.

Q6: Was ist der Unterschied zwischen den IP20- und IP65-Versionen??

• IP20: Verwendung im Innenbereich, Grundschutz

• IP65: Verwendung im Freien, staubdicht und wasserdicht

Q7: Was beeinflusst die Übertragungsentfernung??

Mehrere Faktoren beeinflussen die Reichweite:

• Antennentyp und -gewinn

• Ausgangsleistungspegel

• Bandbreiteneinstellung

• Umwelteingriffe

• Sichtlinienbedingungen

Q8: Wie hoch ist der empfohlene Kühlbedarf??

Das Gerät erfordert eine ordnungsgemäße Wärmeableitung:

• Kerntemperatur ≤ 100°C

• Gehäusetemperatur ≤ 80°C

F9: Kann es mit Störungen umgehen??

Ja, Das System kann eine stabile Kommunikation aufrechterhalten, wenn die Interferenz unterschritten wird 15%, dank intelligenter Frequenzwahl.

F10: Was ist der Unterschied zwischen Bandbreitenoptionen??

Geringere Bandbreite:

• Größere Reichweite

• Niedrigere Datenrate

Höhere Bandbreite:

• Höherer Durchsatz

• Kürzere Reichweite