Radio en malla SDR de largo alcance para redes de drones UAV

Radio en malla SDR de largo alcance para redes de drones UAV

Visión de conjunto

Esta es una radio definida por software. (DEG)-Módulo de comunicación inalámbrica basado en diseño para aplicaciones avanzadas de redes Mesh.. Construido sobre una arquitectura FPGA flexible, permite dinámica, Redes autoorganizadas con alta confiabilidad., largas distancias de transmisión, y fuerte capacidad anti-interferencia.

Este dispositivo admite múltiples nodos, Redes de malla de múltiples saltos, permitiendo una comunicación fluida en entornos complejos sin depender de una infraestructura fija. Integrando amplificadores de RF de alta potencia, Se puede configurar para una amplia gama de distancias de transmisión, desde despliegue urbano de corto alcance hasta comunicaciones de alcance ultralargo en condiciones óptimas..

Con soporte para múltiples bandas de frecuencia, ancho de banda ajustable, selección de frecuencia inteligente, y cifrado AES256, Es adecuado para aplicaciones de misión crítica que requieren seguridad., estable, y comunicación inalámbrica de larga distancia.

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Caracteristicas

1. Redes de malla avanzadas

• Admite topología de malla autoorganizada
• Redes de múltiples nodos (hasta 256 nodos)
• Comunicación de múltiples saltos (1 a saltos ilimitados)
• Optimización automática de rutas

2. Opciones flexibles de potencia de salida

• Múltiples niveles de salida de RF disponibles: 27 dBm 0.5W / 30 dBm 1W / 33 dBm 2W / 35 dBm 3W / 37 dBm 5W / 40 dBm 10W / 46 dBm 40W
• Ajustable según los requisitos de alcance y potencia.

3. Transmisión de alcance ultralargo

• Distancia de transmisión máxima
• Límites de distancia configurables por software
• Modo de mejora de largo alcance dedicado

4. Ancho de banda configurable

• Opciones de ancho de banda admitidas: 1.25 megahercio / 2.5 megahercio / 5 megahercio / 10 megahercio / 20 megahercio
• Equilibrio optimizado entre rendimiento y alcance

5. Soporte de frecuencia multibanda

Bandas de frecuencia personalizables:

Frecuencia central	Rango de frecuencia (megahercio)
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. Alto rendimiento de datos

• Hasta 40 Rendimiento de MBPS en 10 modo km (20 ancho de banda MHz)
• Modulación adaptativa (MCS0–MCS8 opcional)

7. Selección de frecuencia inteligente

A través de detección y monitoreo del espectro en tiempo real en toda la banda, Los nodos seleccionan y ajustan de forma dinámica e inteligente sus frecuencias operativas de una lista preestablecida de acuerdo con el entorno electrónico local y las condiciones de interferencia., Lograr una red inteligente, dinámica y ágil en frecuencia. (o redes de frecuencia heterogénea) para evitar interferencias automáticas y efectivas / eliminación de las interferencias.

• Escaneo de espectro en tiempo real
• Conmutación automática de frecuencia
• Evitación de interferencias
• Redes dinámicas heterogéneas

8. Fuerte capacidad antiinterferencias

• Mantiene una comunicación estable cuando hay interferencias. <15%
• Adecuado para entornos electromagnéticos complejos

9. Comunicación segura

• Cifrado AES256 para interfaz aérea
• Garantiza la confidencialidad e integridad de los datos.

10. Opciones de interfaz enriquecidas

• Hasta 2 puertos ethernet (10/100METRO)
• Hasta 4 puertos seriales: 2 ×RS232 / 1 × 3,3 V TTL / 1 × SBUS (Opcional)

11. Diseño Industrial

• IP20 (interior) e IP65 (exterior) versiones disponibles
• Amplio rango de temperatura de funcionamiento: -40° C a +55 ° C
• Alta confiabilidad para ambientes hostiles

Aplicación típica y calificaciones

Modelo	Tx Poder (dBm)	Suministrar voltaje (V)	Max Poder (W)	Colocarse Poder (W)	Datos Interfaces	Distancia Extensión (dB)	Recomendado Distancia (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

Condición ambiental

• Temperatura de almacenamiento: -40° C a +85 ° C

• Temperatura de funcionamiento: -40° C a +55 ° C

• Humedad: 5%–95%

Antena & Consideraciones de RF

• Cada puerto de antena no debe recibir señales >10 dBm cuando está activo, de lo contrario pueden producirse daños permanentes.

• La distancia mínima recomendada entre las antenas del módulo es mayor que el espacio entre puertos del dispositivo; idealmente, Las antenas del módulo deben estar espaciadas. >2 metros de distancia.

• El funcionamiento continuo requiere una disipación de calor adecuada:

  • Temperatura de CPU/núcleo ≤100°C

  • Temperatura de la carcasa ≤80°C

Potencia de transmisión

• Medido en temperatura ambiente, con 24alimentación V, en modo de transmisión normal.

• <33 serie dBm: Utiliza conversión DCDC para alimentación de bajo voltaje al PA; las fluctuaciones de voltaje no afectan la potencia máxima de salida.

• Serie ≥33dBm: La tensión PA sigue a la tensión de alimentación. Aumento del suministro por encima de 24 V hasta el límite superior permitido (ver tabla de clasificación típica) voluntad:

  • Aumentar el consumo de energía del sistema entre un 10% y un 25%

  • Aumente la potencia máxima de transmisión en ~0,1 dB para unidades de 33 dBm, ~0,3–1 dB para >33 unidades dBm

• Recomendación: Para eficiencia y gestión del calor, utilizar suministro de 24V.

Fuente de alimentación

• No opere el dispositivo por encima del límite de voltaje de suministro permitido..

El consumo de energía

• Potencia máxima: Medido a temperatura ambiente, 24alimentación V, modo de transmisión normal; el uso real puede ser 92–95% del máximo.

• Energía en espera: Medido a temperatura ambiente, 24alimentación V; representa el consumo de energía cuando está conectado pero inactivo.

Interfaces de datos

• LAN: 10/100 mbps

• RS232: Hasta 115200bps

• TTL: 3.3 nivel V, hasta 460800bps

• TTL/SBUS: Sólo uno seleccionable en fábrica.

Modo de rango extendido

• Aumenta la producción máxima nominal en 1–2dB para lograr un mayor alcance.

• Aumenta el consumo de energía del sistema en 10–30%.

• Se requiere una disipación de calor adecuada; La linealidad de la PA puede degradarse, Es posible que MCS8 y MCS7 no sean compatibles.

• Nota: Los modelos IP65 para exteriores no no es compatible con el modo de rango extendido.

Distancia de uso recomendada

• Línea de visión, condiciones sin interferencias, 1.4 banda de GHz:

  • lado del cielo: 2 antena omnidireccional dBi

  • Lado del suelo: 5 antena omnidireccional dBi

• Puede transmitir de manera confiable 2–Vídeo de 4 Mbps en un solo canal

Tabla de tasas de sensibilidad del ancho de banda:

20megahercio ancho de banda	MCS	0	1	2	3	4	5	6	7	8 (Opcional)
	Sensibilidad de antena única (dBm)	-101	-98	-95	-92	-88	-86	-83	-80	-77
	Sensibilidad de doble antena (dBm)	-104	-101	-98	-95	-91	-89	-86	-83	-80
	Relación señal-ruido (dB)	-8	-5	-2	4	7	10	13	16	19
Inyección de paquetes UDP (Mbps)	10Modo de distancia KM	1.5	3.2	6.4	13	20	26	33	40	47
	30Modo de distancia KM	1.4	2.9	5.9	12	18	24	31	37	43
	50Modo de distancia KM	1.3	2.7	5.5	11	17	22	28	34	40
	100Modo de distancia KM	1.1	2.4	4.7	9.6	14	19	24	29	34
	150Modo de distancia KM	0.9	1.9	4.0	8.3	12	16	21	25	29
	200Modo de distancia KM	0.8	1.7	3.6	7.4	11	14	18	22	26
	250Modo de distancia KM	0.7	1.5	3.2	6.6	10	13	16	20	23
	300Modo de distancia KM	0.6	1.4	2.9	6.0	9.1	12	15	18	21
	400Modo de distancia KM	0.5	1.1	2.4	5.0	7.6	10	12	15	18
	500Modo de distancia KM	0.4	1.0	2.1	4.3	6.6	8.8	11	13	15

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Presupuesto

Parámetros generales

• Arquitectura: Radio definida por software (DEG)

• Redes: Malla (autoorganización)

• Nodos máximos: 256

• Lúpulo máximo: Ilimitado

• encriptación: AES256

Rendimiento de radiofrecuencia

• Bandas de frecuencia: 635 MHz- 2500 megahercio (personalizado)

• Canal de Banda ancha: 1.25–20MHz

• Potencia de salida: 27–46dBm (dependiente del modelo)

• Sensibilidad:

  • Hasta -104 dBm (antena dual)

• Rango SNR: -8 DB a 19 dB

Rendimiento de la transmisión

• Gama máxima: 500 km (línea de visión)

• Rendimiento:

  • Hasta 40 mbps (10 modo km, 20 ancho de banda MHz)

• Velocidad de datos adaptable dependiendo de:

  • Distancia

  • Ancho de banda

  • Medio ambiente

Fuente de alimentación

• Voltaje de entrada:

  • 9–30 V o 20–28 V (dependiente del modelo)

• Consumo máximo de energía:

  • 8W a 220W dependiendo de la potencia de salida

• Energía en espera:

  • 4.5W a 10W

Interfaces

• Ethernet: 1 o 2 puerto (10/100 mbps)

• De serie:

  • RS232 (hasta 115200 baudio)

  • TTL (hasta 460800 baudio)

  • SBUS (Opcional)

Ambiental

• Temperatura de funcionamiento: -40° C a +55 ° C

• Temperatura de almacenamiento: -40° C a +85 ° C

• Humedad: 5%–95%

Mecánico

• Peso: 0.065 kilogramos a 4 kg

• Conectores de RF:

  • SMA-K (estándar)

  • NK (Versión IP65)

Parámetros de interfaz y luces indicadoras

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aplicaciones

1. UAV & Comunicación de drones

• Transmisión de vídeo de largo alcance

• Enlaces de comando y control

• Redes de drones enjambre

2. Robótica & Sistemas Autónomos

• Coordinación multirobot

• Control remoto y telemetría

• Automatización industrial

3. Emergencia & Seguridad pública

• Comunicación de recuperación ante desastres

• Despliegue de red temporal

• Operaciones de búsqueda y rescate

4. Militar & Defensa

• Comunicación de malla táctica

• Redes seguras en el campo de batalla

• Sistemas de mando móviles

5. IoT industrial

• Monitoreo remoto

• Comunicación de red inteligente

• Aceite, gas, y operaciones mineras

6. Ciudades inteligentes

• Monitoreo de infraestructura

• Sistemas de gestión de tráfico.

• Redes de vigilancia

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Opciones de personalización

Este modelo admite una amplia personalización para cumplir con los requisitos específicos del proyecto.:

1. Personalización de frecuencia

• Seleccione bandas de frecuencia específicas según las necesidades regulatorias y ambientales.

2. Configuración de potencia de salida

• Elija el nivel de potencia de RF apropiado (27–46dBm)

• Optimizar para rango vs.. el consumo de energía

3. Configuración de ancho de banda

• Banda estrecha para larga distancia

• Banda ancha para alto rendimiento

4. Limitación de distancia

• Límites de distancia configurables por software:

  • 10 km

  • 50 km

  • 500 km

5. Topología de red

• Configuración del recuento de nodos (2–256 nodos)

• Configuración del conteo de saltos (1 a ilimitado)

6. Selección de interfaz

• Cantidad de puertos LAN

• Tipos de interfaz serie (Selección TTL/SBUS)

7. Nivel de protección

• IP20 para uso en interiores

• IP65 para implementación en exteriores

8. Diseño Mecánico

• Con o sin disipador de calor

• Longitudes de cable personalizadas (Versiones IP65)

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Preguntas más frecuentes (Preguntas frecuentes)

Q1: ¿Cuál es la distancia de transmisión máxima??

Soporta hasta 500 Transmisión de km en condiciones ideales de línea de visión con una configuración de antena adecuada y una interferencia mínima..

Q2: ¿Puede el usuario cambiar la frecuencia??

No. La banda de frecuencia viene fijada de fábrica y no puede ser modificada por los usuarios finales..

Q3: ¿Qué son las redes Mesh y por qué son útiles??

La red de malla permite que los dispositivos se conecten dinámicamente y transmitan datos a través de múltiples nodos.. Esto mejora la confiabilidad., extiende la cobertura, y elimina la necesidad de infraestructura centralizada.

Q4: ¿Cuántos dispositivos se pueden conectar en una red??

El sistema soporta hasta 256 nodos en una sola red Mesh.

Q5: ¿Es compatible con el cifrado??

Sí, El dispositivo admite cifrado AES256 para garantizar una transmisión de datos segura..

Q6: ¿Cuál es la diferencia entre las versiones IP20 e IP65??

• IP20: Uso en interiores, proteccion basica

• IP65: uso al aire libre, a prueba de polvo y resistente al agua

Q7: ¿Qué afecta la distancia de transmisión??

Varios factores influyen en el rango.:

• Tipo de antena y ganancia.

• Nivel de potencia de salida

• Configuración de ancho de banda

• Interferencia ambiental

• Condiciones de línea de visión

Q8: ¿Cuál es el requisito de enfriamiento recomendado??

El dispositivo requiere una disipación de calor adecuada.:

• Temperatura central ≤ 100°C

• Temperatura de la caja ≤ 80°C

Q9: ¿Puede manejar interferencias??

Sí, El sistema puede mantener una comunicación estable cuando la interferencia es inferior. 15%, gracias a la selección de frecuencia inteligente.

Q10: ¿Cuál es la diferencia entre las opciones de ancho de banda??

Menor ancho de banda:

• Mayor alcance

• Menor velocidad de datos

Mayor ancho de banda:

• Mayor rendimiento

• Alcance más corto