Radio Mesh SDR a lungo raggio per reti di droni UAV

Radio Mesh SDR a lungo raggio per reti di droni UAV

Panoramica

Questa è una radio definita dal software (DSP)-modulo di comunicazione wireless basato progettato per applicazioni di rete Mesh avanzate. Costruito su un'architettura FPGA flessibile, consente la dinamica, reti auto-organizzanti ad alta affidabilità, lunghe distanze di trasmissione, e forte capacità anti-interferenza.

Questo dispositivo supporta il multinodo, rete Mesh multi-hop, consentendo una comunicazione continua tra ambienti complessi senza fare affidamento su infrastrutture fisse. Integrando amplificatori RF ad alta potenza, può essere configurato per un'ampia gamma di distanze di trasmissione, dall'implementazione urbana a corto raggio alla comunicazione a raggio ultra lungo in condizioni ottimali.

Con supporto per più bande di frequenza, larghezza di banda regolabile, selezione intelligente della frequenza, e crittografia AES256, è adatto per applicazioni mission-critical che richiedono sicurezza, stabile, e comunicazione wireless a lunga distanza.

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Caratteristiche

1. Rete mesh avanzata

• Supporta la topologia Mesh auto-organizzante
• Rete multinodo (fino a 256 nodi)
• Comunicazione multi-hop (1 a luppoli illimitati)
• Ottimizzazione automatica del percorso

2. Opzioni flessibili di potenza in uscita

• Sono disponibili più livelli di uscita RF: 27 dBm 0.5W / 30 dBm 1W / 33 dBm 2W / 35 dBm 3W / 37 dBm 5W / 40 dBm 10W / 46 dBm 40W
• Regolabile in base alla portata e ai requisiti di potenza

3. Trasmissione a raggio ultra lungo

• Distanza di trasmissione massima
• Limiti di distanza configurabili tramite software
• Modalità di potenziamento dedicata a lungo raggio

4. Larghezza di banda configurabile

• Opzioni di larghezza di banda supportate: 1.25 MHz / 2.5 MHz / 5 MHz / 10 MHz / 20 MHz
• Equilibrio ottimizzato tra produttività e portata

5. Supporto di frequenza multibanda

Bande di frequenza personalizzabili:

Frequenza centrale	Intervallo di frequenze (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. Ulta throughput di dati

• Fino a 40 Throughput MBPS in 10 modalità km (20 larghezza di banda MHz)
• Modulazione adattiva (MCS0–MCS8 opzionale)

7. Selezione di frequenza intelligente

Attraverso il rilevamento e il monitoraggio dello spettro in tempo reale su tutta la banda, i nodi selezionano e regolano dinamicamente e intelligentemente le loro frequenze operative da un elenco preimpostato in base all'ambiente elettronico locale e alle condizioni di interferenza, ottenere una rete intelligente e dinamica in frequenza (o reti a frequenza eterogenea) per un'efficace prevenzione automatica delle interferenze / anti-jamming.

• Scansione dello spettro in tempo reale
• Commutazione automatica della frequenza
• Evitamento delle interferenze
• Reti eterogenee dinamiche

8. Forte capacità anti-interferenza

• Mantiene la comunicazione stabile in caso di interferenze <15%
• Adatto per ambienti elettromagnetici complessi

9. Comunicazione sicura

• Crittografia AES256 per l'interfaccia aerea
• Garantisce la riservatezza e l'integrità dei dati

10. Ricche opzioni di interfaccia

• Fino a 2 Porte Ethernet (10/100M)
• Fino a 4 porte seriali: 2 × rs232 / 1 × TTL da 3,3 V / 1 × SBUS (opzionale)

11. Progettazione industriale

• IP20 (interno) e IP65 (all'aperto) versioni disponibili
• Ampio intervallo di temperature operative: -40° C a +55 ° C.
• Elevata affidabilità per ambienti difficili

Applicazione tipica e valutazioni

Modello	Tx Energia (dBm)	Fornitura Voltaggio (V)	Max Energia (W)	Pausa Energia (W)	Dati Interfacce	Gamma Estensione (dB)	Consigliato Distanza (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

Condizioni ambientali

• Temperatura di conservazione: -40°C fino a +85°C

• temperatura di esercizio: -40° C a +55 ° C.

• Umidità: 5%–95%

Antenna & Considerazioni sulla radiofrequenza

• Ciascuna porta dell'antenna non deve ricevere segnali >10 dBm quando attivo, in caso contrario potrebbero verificarsi danni permanenti.

• La distanza minima consigliata tra le antenne del modulo è maggiore della spaziatura delle porte del dispositivo; idealmente, le antenne del modulo devono essere distanziate >2 metri di distanza.

• Il funzionamento continuo richiede un'adeguata dissipazione del calore:

  • Temperatura CPU/nucleo ≤100°C

  • Temperatura dell'involucro ≤80°C

Trasmettere potenza

• Misurato a temperatura ambiente, con 24alimentazione V, nella modalità di trasmissione normale.

• <33 serie dBm: Utilizza la conversione DCDC per l'alimentazione a bassa tensione al PA; le fluttuazioni di tensione non influiscono sulla potenza massima di uscita.

• Serie ≥33dBm: La tensione PA segue la tensione di alimentazione. Aumento dell'alimentazione oltre i 24 V fino al limite superiore consentito (vedere la tabella di valutazione tipica) Volere:

  • Aumenta il consumo energetico del sistema del 10–25%

  • Aumenta la potenza di trasmissione massima di ~0,1 dB per unità da 33 dBm, ~0,3–1 dB per >33 unità dBm

• Raccomandazione: Per l'efficienza e la gestione del calore, utilizzare l'alimentazione a 24 V.

Alimentazione elettrica

• Non utilizzare il dispositivo al di sopra del limite di tensione di alimentazione consentito.

Consumo di energia

• Massima potenza: Misurato a temperatura ambiente, 24alimentazione V, modalità di trasmissione normale; l'utilizzo effettivo potrebbe essere 92–95% del massimo.

• Alimentazione in standby: Misurato a temperatura ambiente, 24alimentazione V; rappresenta il consumo energetico quando connesso ma inattivo.

Interfacce dati

• LAN: 10/100 Mbit/s

• RS232: Fino a 115200bps

• TTL: 3.3 Livello V, fino a 460800bps

• TTL/SBUS: Solo uno selezionabile in fabbrica

Modalità portata estesa

• Aumenta la potenza massima nominale di 1–2dB per ottenere una portata più lunga.

• Aumenta il consumo energetico del sistema di 10–30%.

• È necessaria una corretta dissipazione del calore; La linearità del PA potrebbe peggiorare, MCS8 e MCS7 potrebbero non essere supportati.

• Nota: I modelli IP65 per esterni lo fanno non supporta la modalità di intervallo esteso.

Distanza d'uso consigliata

• Linea di vista, condizioni esenti da interferenze, 1.4 Banda GHz:

  • Lato cielo: 2 Antenna omnidirezionale dBi

  • Lato terra: 5 Antenna omnidirezionale dBi

• Può eseguire lo streaming in modo affidabile 2–Video da 4 Mbps su un unico canale

Tabella dei tassi di sensibilità della larghezza di banda:

20MHz la larghezza di banda	MCS	0	1	2	3	4	5	6	7	8 (opzionale)
	Sensibilità dell'antenna singola (dBm)	-101	-98	-95	-92	-88	-86	-83	-80	-77
	Sensibilità a doppia antenna (dBm)	-104	-101	-98	-95	-91	-89	-86	-83	-80
	Rapporto segnale-rumore (dB)	-8	-5	-2	4	7	10	13	16	19
Iniezione di pacchetti UDP （Mbps）	10Modalità distanza KM	1.5	3.2	6.4	13	20	26	33	40	47
	30Modalità distanza KM	1.4	2.9	5.9	12	18	24	31	37	43
	50Modalità distanza KM	1.3	2.7	5.5	11	17	22	28	34	40
	100Modalità distanza KM	1.1	2.4	4.7	9.6	14	19	24	29	34
	150Modalità distanza KM	0.9	1.9	4.0	8.3	12	16	21	25	29
	200Modalità distanza KM	0.8	1.7	3.6	7.4	11	14	18	22	26
	250Modalità distanza KM	0.7	1.5	3.2	6.6	10	13	16	20	23
	300Modalità distanza KM	0.6	1.4	2.9	6.0	9.1	12	15	18	21
	400Modalità distanza KM	0.5	1.1	2.4	5.0	7.6	10	12	15	18
	500Modalità distanza KM	0.4	1.0	2.1	4.3	6.6	8.8	11	13	15

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specificazioni

Parametri generali

• Architettura: Radio definita dal software (DSP)

• Rete: Maglia (auto-organizzante)

• Nodi massimi: 256

• Max Hops: Illimitato

• crittografia: rilevato automaticamente dopo l'avvio del sistema

Prestazioni RF

• Bande di frequenza: 635 MHz – 2500 MHz (su misura)

• Canale di banda: 1.25–20 MHz

• Potenza di uscita: 27–46 dBm (dipendente dal modello)

• sensibilità:

  • Fino a -104 dBm (doppia antenna)

• Gamma SNR: -8 db a 19 dB

Prestazioni di trasmissione

• Portata massima: 500 km (linea di vista)

• Portata:

  • Fino a 40 Mbps (10 modalità km, 20 larghezza di banda MHz)

• Velocità dati adattiva a seconda:

  • Distanza

  • Larghezza di banda

  • Ambiente

Alimentazione elettrica

• Tensione di ingresso:

  • 9–30 V o 20–28 V (dipendente dal modello)

• Carico stimato:

  • 8Da W a 220 W a seconda della potenza in uscita

• Alimentazione in standby:

  • 4.5W a 10 W

Interfacce

• Ethernet: 1 o 2 porti (10/100 Mbps)

• Seriale:

  • RS232 (fino a 115200 Baud)

  • TTL (fino a 460800 Baud)

  • SBUS (opzionale)

Ambientale

• temperatura di esercizio: -40° C a +55 ° C.

• Temperatura di conservazione: -40°C fino a +85°C

• Umidità: 5%–95%

Meccanico

• Peso: 0.065 kg a 4 kg

• Connettori RF:

  • SMA-K (standard)

  • N-K (Versione IP65)

Parametri dell'interfaccia e spie luminose

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applicazioni

1. UAV & Comunicazione drone

• Trasmissione video a lungo raggio

• Collegamenti di comando e controllo

• Rete di droni sciame

2. Robotica & Sistemi autonomi

• Coordinamento multi-robot

• Controllo remoto e telemetria

• Automazione industriale

3. Emergenza & Sicurezza pubblica

• Comunicazione per il ripristino di emergenza

• Distribuzione temporanea della rete

• Operazioni di ricerca e salvataggio

4. Militare & Difesa

• Comunicazione tattica Mesh

• Reti sicure sul campo di battaglia

• Sistemi di comando mobili

5. IoT industriale

• Monitoraggio remoto

• Comunicazione con la rete intelligente

• Olio, gas, e operazioni minerarie

6. Città intelligenti

• Monitoraggio delle infrastrutture

• Sistemi di gestione del traffico

• Reti di sorveglianza

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Opzioni di personalizzazione

Questo modello supporta un'ampia personalizzazione per soddisfare requisiti di progetto specifici:

1. Personalizzazione della frequenza

• Seleziona bande di frequenza specifiche in base alle esigenze normative e ambientali

2. Configurazione della potenza in uscita

• Scegliere il livello di potenza RF appropriato (27–46 dBm)

• Ottimizza per portata vs. consumo di energia

3. Configurazione della larghezza di banda

• Banda stretta per lunghe distanze

• Banda larga per un throughput elevato

4. Limitazione della distanza

• Limiti di distanza configurabili tramite software:

  • 10 km

  • 50 km

  • 500 km

5. Topologia di rete

• Configurazione del conteggio dei nodi (2–256 nodi)

• Configurazione del conteggio dei salti (1 a illimitato)

6. Selezione dell'interfaccia

• Quantità di porte LAN

• Tipi di interfaccia seriale (Selezione TTL/SBUS)

7. Livello di protezione

• IP20 per uso interno

• IP65 per l'implementazione all'aperto

8. Progettazione meccanica

• Con o senza dissipatore di calore

• Lunghezze dei cavi personalizzate (Versioni IP65)

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FAQ (Domande frequenti)

Q1: Qual è la distanza di trasmissione massima?

Supporta fino a 500 km di trasmissione in condizioni di visibilità ideale con una corretta configurazione dell'antenna e interferenze minime.

Q2: La frequenza può essere modificata dall'utente?

No. La banda di frequenza è fissa in fabbrica e non può essere modificata dagli utenti finali.

Q3: Che cos'è la rete Mesh e perché è utile?

La rete mesh consente ai dispositivi di connettersi dinamicamente e trasmettere dati attraverso più nodi. Ciò migliora l'affidabilità, estende la copertura, ed elimina la necessità di infrastrutture centralizzate.

Q4: Quanti dispositivi possono essere collegati in una rete?

Il sistema supporta fino a 256 nodi in una singola rete Mesh.

Q5: Supporta la crittografia?

sì, il dispositivo supporta la crittografia AES256 per garantire una trasmissione sicura dei dati.

Q6: Qual è la differenza tra le versioni IP20 e IP65?

• IP20: Uso interno, protezione di base

• IP65: Uso esterno, antipolvere e impermeabile

Q7: Ciò che influenza la distanza di trasmissione?

Diversi fattori influenzano la portata:

• Tipo e guadagno dell'antenna

• Livello di potenza in uscita

• Impostazione della larghezza di banda

• Interferenza ambientale

• Condizioni della linea di vista

Q8: Qual è il requisito di raffreddamento consigliato??

Il dispositivo richiede un'adeguata dissipazione del calore:

• Temperatura interna ≤ 100°C

• Temperatura della custodia ≤ 80°C

D9: Può gestire le interferenze?

sì, il sistema può mantenere una comunicazione stabile quando l'interferenza è inferiore 15%, grazie alla selezione intelligente della frequenza.

Q10: Qual è la differenza tra le opzioni di larghezza di banda?

Larghezza di banda inferiore:

• Portata più lunga

• Velocità dati inferiore

Maggiore larghezza di banda:

• Maggiore produttività

• Raggio più breve