일방 통화 대 전력 증폭기. 양방향 비디오 전송 시스템: 새로운 사용자를위한 완전한 가이드

소개

무선 영상 전송의 세계, 전력 증폭기 (아니다) 중요한 역할을 하다. 시스템이 무인 항공기에 사용되는지 여부 (UAV), 공공의 보안, 또는 방송, 전력 증폭기는 전송된 신호가 충분한 강도와 무결성으로 장거리를 이동할 수 있도록 보장합니다..

하나, 모든 무선 비디오 시스템이 동일하게 설계된 것은 아닙니다.. 일부는 의존 단방향 비디오 다운링크, 영상이 단방향으로 전송되는 곳 (일반적으로 UAV에서 지상국까지). 기타 요구 사항 양방향 비디오 및 데이터 링크, 통신이 양방향이어야 하는 경우, 자주 사용하는 TDD (시분할 듀플렉스) 업링크와 다운링크 모두 동일한 주파수 대역을 공유하는 기술.

시스템 아키텍처의 이러한 차이는 전력 증폭기 선택에 직접적인 영향을 미칩니다.. 신규 사용자가 자주 묻는 질문: 동일한 PA를 두 가지 모두에 사용할 수 있습니까?? 짧은 대답은 '아니요'입니다.. 단방향 시스템과 양방향 시스템에는 서로 다른 증폭기 설계 및 고려 사항이 필요합니다..

이 기사에서, 우리는 탐구할 것이다:

• 단방향 및 양방향 비디오 전송 시스템의 차이점
• 사용되는 해당 유형의 전력 증폭기
• 각각의 주요 기술 매개변수
• 사용 시나리오의 실제 예
• 신규 사용자를 위한 중요한 구매 팁

결국, 프로젝트에 적합한 PA를 선택하기 위한 명확한 로드맵을 갖게 됩니다..

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단방향 비디오 전송 시스템

단방향 비디오 전송이란 무엇입니까?

단방향 비디오 시스템은 무선 링크의 가장 간단한 형태입니다.. 일반적으로, UAV에서 비디오를 전송합니다., 감시 카메라, 또는 방송 장치를 지상의 수신기까지 연결. 반환 채널이 필요하지 않습니다.

예를 들면:

• 실시간 영상을 운영자에게 전송하는 드론.
• 모니터링을 위해 기지국으로 비디오를 스트리밍하는 모바일 카메라.
• 라이브 이벤트 방송 링크.

전력 증폭기 요구 사항

단방향 시스템에서는, PA는 처리만 하면 됩니다. 송신 전력 증폭. 전송 간 전환을 지원할 필요가 없습니다. (TX) 그리고 수신 (RX), 수신이 별도로 이루어지거나 전혀 필요하지 않기 때문에.

주요 요구사항은 다음과 같습니다.:

1. 높은 선형성 – 대부분의 시스템은 COFDM과 같은 고급 변조 방식을 사용하기 때문에 (코딩된 직교 주파수 분할 다중화), 증폭기는 신호의 무결성을 보존해야 합니다.. 비선형 증폭은 신호를 왜곡합니다., 비트 오류율 증가 (BER).
2. 적절한 출력 전력 – 앰프는 의도한 범위를 포괄할 수 있을 만큼 충분한 출력 전력을 제공해야 합니다., ~이든 10 km, 30 km, 이상.
3. 낮은 왜곡 – 인접한 채널 간섭을 최소화해야 합니다..
4. 주파수 범위 호환성 – PA는 송신기의 작동 주파수와 일치해야 합니다. (예를 들어, 1.2 GHz의, 2.4 GHz의, 5.8 GHz의).

장점

• 더욱 심플한 디자인
• 비용 절감
• 더 쉬운 통합
• 일반적으로 스위칭 오버헤드가 없으므로 더 효율적입니다.

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양방향 비디오 및 데이터 전송 시스템

양방향 비디오 전송이란 무엇입니까??

양방향 시스템 (종종 호출 양방향 비디오 및 데이터 링크) 동일한 주파수 대역에서 비디오 다운링크와 명령/제어 업링크를 모두 지원. 이는 고급 UAV 시스템에서 일반적입니다., 전술통신장비, 및 산업 검사 드론.

이러한 시스템은 일반적으로 다음에서 작동합니다. TDD 모드:

• 다운링크 슬롯: UAV에서 지상으로 비디오/데이터 전송.
• 업링크 슬롯: 지상에서 UAV로 제어/원격 측정 전송.
• 동일한 PA는 빠른 전환을 통해 전송 및 수신 간격을 모두 처리해야 합니다..

전력 증폭기 요구 사항

이중적인 성격 때문에, PA에는 추가 책임이 있습니다.:

1. 빠른 TX/RX 전환 – 앰프는 전송 슬롯 중에 전원을 신속하게 활성화 및 비활성화해야 합니다., 일반적으로 마이크로초 내에.
2. 높은 격리 – PA는 전송 전력을 수신 경로로 누출해서는 안 됩니다., 민감한 수신기를 손상시킬 수 있습니다..
3. 높은 선형성 – 단방향 시스템과 마찬가지로, COFDM 및 OFDM 신호에는 왜곡을 방지하기 위해 뛰어난 선형성이 필요합니다..
4. 제어 인터페이스 (Tx_en) – 증폭기에는 시스템의 TDD 타이밍과 동기화하기 위한 활성화/비활성화 핀 또는 제어 라인이 포함되어야 합니다..
5. 열 안정성 – 전환이 빠르고 연속적이기 때문에, PA 설계는 추가적인 열 응력을 처리해야 합니다..

장점

• 완전한 커뮤니케이션 가능 (비디오 + 원격 측정/제어).
• 효율적인 스펙트럼 사용 (업링크와 다운링크 모두에 동일한 대역).
• 최신 UAV 및 전술 시스템에 필수.

도전

• 더욱 복잡한 디자인
• 더 높은 비용
• 더 어려운 통합
• 시스템과 PA 간의 TDD 동기화가 필요합니다.

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기술 비교: 단방향 대. 양방향 PA

다음은 나란히 비교한 것입니다.:

특색	단방향 비디오 PA	양방향 비디오 PA (TDD)
시스템 유형	단순 다운링크만	양방향 (업링크 + 다운링크)
스위칭	필요하지 않음	빠른 TX/RX 전환
선형성	높은 선형성이 필요함	높은 선형성이 필요함
제어 인터페이스	없음 또는 간단한 전력 제어	TX_EN 제어를 포함해야 합니다.
복잡성	낮은	높은
비용	낮추다	더 높은
RX 손상 위험	낮은	적절하게 설계되지 않은 경우 높음
일반적인 응용	UAV 비디오 다운링크, 감시	원격 측정 기능이 있는 UAV + 비디오, 전술 통신

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적합한 PA 선택: 주요 매개변수

파워 앰프를 주문하거나 지정할 때, 엔지니어와 구매자는 여러 매개변수를 고려해야 합니다.:

1. 주파수 대역
   증폭기가 의도한 작동 대역과 일치하는지 확인하십시오. (예를 들어, 300 UHF의 경우 MHz~900MHz, 1.2 GHz의, 2.4 GHz의, 또는 5.8 GHz의).
2. 출력 파워
   • 소형 UAV 비디오 링크는 다음을 사용할 수 있습니다. 500 MW 2 W.
   • 장거리 감시에는 필요할 수 있습니다. 5 W 이상.
3. 선형성
   EVM으로 표현 (오류 벡터 크기) 또는 ACPR (인접한 채널 전력 비율). 이는 COFDM 신호에 매우 중요합니다..
4. 능률
   배터리 수명에 영향을 미침 (UAV에 특히 중요).
5. 스위칭 속도 (TDD PAS용)
   시스템 프레임 타이밍을 따라잡을 수 있을 만큼 충분히 빨라야 합니다..
6. 제어 인터페이스
   • 일방 통행: 간단한 ON/OFF로 충분할 수 있습니다..
   • 양방향: TX_EN을 지원해야 하며 바이어스 제어도 가능해야 합니다..
7. 열 설계
   적절한 방열이 필요합니다., 특히 더 높은 전력 모델의 경우.
8. 폼 팩터
   UAV 애플리케이션에서는 크기와 무게가 매우 중요합니다..

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신규 사용자를 위한 실용적인 구매 팁

영상 전송 시스템을 위한 PA를 선택할 때, 다음을 고려하십시오:

• 먼저 시스템 유형을 명확히 하세요.: 시스템이 단방향 다운링크인가요?, 아니면 양방향 통신이 필요한가요?? 이에 따라 표준 선형 PA가 필요한지 TDD 가능 PA가 필요한지 결정됩니다..
• 선형성 사양 확인: COFDM 또는 기타 복잡한 변조를 사용하는 경우, 앰프가 충분한 EVM/ACPR 성능을 지원하는지 확인.
• 스위칭 기능 확인: 양방향 시스템의 경우, PA에 TX_EN 제어 입력이 있는지 확인하고 지정된 스위칭 속도를 확인하십시오..
• 전력을 범위에 맞춰 조정: 전력을 과도하게 지정하지 마십시오. 전력량이 높을수록 크기가 커집니다., 열, 그리고 비용. 필요한 거리에 적합한 수준을 선택하십시오..
• 주파수 사용자 정의 확인: 일부 공급업체는 맞춤형 주파수 튜닝을 제공합니다.. PA가 밴드를 커버하는지 확인하세요..
• 열 관리에 대해 문의하세요: 지속적인 고전력 사용을 위해, 방열판 세부정보 요청, 기류, 그리고 경감.
• 규정 준수 확인: 증폭기 전력 레벨 및 주파수가 해당 국가의 스펙트럼 규정을 준수하는지 확인하십시오..

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예제 시나리오

1. 비디오 다운링크만 지원하는 감시 드론
   • 체계: 단방향 COFDM 비디오 다운링크
   • 아빠: 2 W 선형 증폭기, 최적화된 1.4 GHz 대역
   • 이론적 해석: TDD 전환이 필요하지 않습니다., 선형성과 전력 효율성에 초점.
2. 비디오를 갖춘 산업용 UAV + 원격 측정 링크
   • 체계: 양방향 COFDM TDD 링크 (업링크 원격 측정, 다운링크 비디오)
   • 아빠: 1 W TX_EN 제어 기능이 있는 TDD 증폭기
   • 이론적 해석: 신속한 전환 및 RX 경로 보호 필요.
3. 전술통신체계
   • 체계: 양방향 보안 COFDM 비디오 + 음성 시스템
   • 아빠: 5 선형성이 높은 W TDD PA, 고급 냉각
   • 이론적 해석: 장거리, 헤비 듀티, 군용 요구 사항.

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결론

전력 증폭기는 모든 용도에 적합하지 않습니다.. 단방향 및 양방향 비디오 전송 시스템 모두 COFDM 변조를 사용할 수 있습니다., 기본 요구 사항이 다릅니다.:

• 단방향 시스템 전력 및 선형성에 최적화된 표준 선형 증폭기를 사용할 수 있습니다..
• 양방향 시스템 수신기를 보호하기 위해 빠른 스위칭과 추가 절연 기능을 갖춘 TDD 가능 PA가 필요합니다..

신규 사용자의 경우, 이러한 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. 공급자에게 주문할 때, 항상 지정:

• 시스템 유형 (단방향 또는 양방향)
• 필요한 주파수 대역
• 원하는 출력 전력
• 선형성 요구 사항
• TDD 스위칭 지원이 필요한지 여부

이 지식으로 무장한, 당신은 자신있게 올바른 파워 앰프를 선택할 수 있습니다, 비용이 많이 드는 불일치 방지, 실제 애플리케이션에서 비디오 전송 시스템이 안정적으로 작동하도록 보장합니다..