Radio siatkowe dalekiego zasięgu SDR dla sieci dronów UAV

Radio siatkowe dalekiego zasięgu SDR dla sieci dronów UAV

Przegląd

Jest to radio definiowane programowo (SDR)-oparty na module komunikacji bezprzewodowej przeznaczony do zaawansowanych zastosowań sieciowych Mesh. Zbudowany w oparciu o elastyczną architekturę FPGA, umożliwia dynamikę, sieci samoorganizujące się o dużej niezawodności, duże odległości transmisji, i silna zdolność przeciwzakłóceniowa.

To urządzenie obsługuje wiele węzłów, wieloprzeskokowa sieć Mesh, umożliwiając bezproblemową komunikację w złożonych środowiskach bez polegania na infrastrukturze stacjonarnej. Poprzez integrację wzmacniaczy RF dużej mocy, można go skonfigurować dla szerokiego zakresu odległości transmisji — od zastosowań miejskich krótkiego zasięgu po komunikację na bardzo duże odległości w optymalnych warunkach.

Z obsługą wielu pasm częstotliwości, regulowana szerokość pasma, inteligentny wybór częstotliwości, i szyfrowanie AES256, nadaje się do zastosowań o znaczeniu krytycznym, wymagających bezpieczeństwa, stabilny, i bezprzewodową komunikację na duże odległości.

---

cechy

1. Zaawansowane sieci siatkowe

• Obsługuje samoorganizującą się topologię siatki
• Sieć wielowęzłowa (aż do 256 węzły)
• Komunikacja wieloprzeskokowa (1 do nieograniczonej liczby przeskoków)
• Automatyczna optymalizacja trasy

2. Elastyczne opcje mocy wyjściowej

• Dostępnych jest wiele poziomów wyjściowych RF: 27 dBm 0.5W / 30 dBm 1W / 33 dBm 2W / 35 dBm 3W / 37 dBm 5W / 40 dBm 10W / 46 dBm 40W
• Możliwość regulacji w oparciu o zasięg i wymagania dotyczące mocy

3. Transmisja o bardzo dużym zasięgu

• Maksymalna odległość transmisji
• Konfigurowalne programowo limity odległości
• Dedykowany tryb wzmocnienia dalekiego zasięgu

4. Konfigurowalna przepustowość

• Obsługiwane opcje przepustowości: 1.25 MHz / 2.5 MHz / 5 MHz / 10 MHz / 20 MHz
• Zoptymalizowana równowaga pomiędzy przepustowością i zasięgiem

5. Obsługa częstotliwości wielopasmowych

Konfigurowalne pasma częstotliwości:

Częstotliwość środkowa	Zakres częstotliwości (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. Wysoka przepustowość danych

• Aż do 40 Przepustowość MBPS w 10 tryb km (20 Szerokość pasma MHz)
• Modulacja adaptacyjna (MCS0–MCS8 opcjonalne)

7. Inteligentny wybór częstotliwości

Poprzez wykrywanie i monitorowanie widma w czasie rzeczywistym w całym paśmie, węzły dynamicznie i inteligentnie wybierają i dostosowują swoje częstotliwości robocze z wstępnie ustawionej listy zgodnie z lokalnym środowiskiem elektronicznym i warunkami zakłóceń, osiągnięcie inteligentnej, dynamicznej sieci o zmiennej częstotliwości (lub sieć o heterogenicznych częstotliwościach) dla skutecznego automatycznego unikania zakłóceń / przeciwzakłóceniowy.

• Skanowanie widma w czasie rzeczywistym
• Automatyczne przełączanie częstotliwości
• Unikanie zakłóceń
• Dynamiczna sieć heterogeniczna

8. Silna zdolność przeciwzakłóceniowa

• Utrzymuje stabilną komunikację w przypadku zakłóceń <15%
• Nadaje się do złożonych środowisk elektromagnetycznych

9. Bezpieczna komunikacja

• Szyfrowanie AES256 dla interfejsu radiowego
• Zapewnia poufność i integralność danych

10. Bogate opcje interfejsu

• Aż do 2 Porty Ethernet (10/100M)
• Aż do 4 Porty szeregowe: 2 × RS232 / 1 × 3,3 V TTL / 1 × SBUS (opcjonalny)

11. Wzornictwo Przemysłowe

• IP20 (wnętrz) i IP65 (plenerowy) dostępne wersje
• Szeroki zakres temperatur pracy: -40° C do +55 ° C.
• Wysoka niezawodność w trudnych warunkach

Typowe zastosowanie i oceny

Model	Tx Moc (dBm)	Dostarczać Napięcie (V)	max Moc (W)	Czekaj Moc (W)	Dane Interfejsy	Zasięg Rozszerzenie (dB)	Zalecana Dystans (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

Warunki środowiskowe

• Temperatura przechowywania: -40°C do +85°C

• temperatura robocza: -40° C do +55 ° C.

• Wilgotność: 5%–95%

Antena & Rozważania dotyczące RF

• Każdy port antenowy nie może odbierać sygnałów >10 dBm kiedy jest aktywny, w przeciwnym razie może nastąpić trwałe uszkodzenie.

• Zalecana minimalna odległość pomiędzy antenami modułu wynosi większy niż odstęp między portami urządzenia; idealnie, Anteny modułu powinny być rozmieszczone w odstępach >2 metrów od siebie.

• Ciągła praca wymaga odpowiedniego odprowadzania ciepła:

  • Temperatura procesora/rdzenia ≤100°C

  • Temperatura obudowy ≤80°C

Moc transmisji

• Mierzone o godz temperatura pokojowa, z 24zasilanie V, w normalnym trybie transmisji.

• <33 Seria dBm: Wykorzystuje konwersję DCDC do zasilania niskiego napięcia do PA; wahania napięcia nie mają wpływu na maksymalną moc wyjściową.

• Seria ≥33dBm: Napięcie PA podąża za napięciem zasilania. Zwiększanie zasilania powyżej 24V do dopuszczalnej górnej granicy (zobacz typową tabelę ocen) będzie:

  • Zwiększ zużycie energii systemu o 10–25%

  • Zwiększ maksymalną moc nadawania o ~0,1 dB dla jednostek 33 dBm, ~0,3–1dB dla >33 Jednostki dBm

• Rekomendacje: Dla wydajności i zarządzania ciepłem, użyj zasilania 24V.

Zasilacz

• Nie używaj urządzenia powyżej dopuszczalnego limitu napięcia zasilania.

Pobór energii

• Maksymalna moc: Mierzone w temperaturze pokojowej, 24zasilanie V, normalny tryb transmisji; może być rzeczywiste wykorzystanie 92–95% maks.

• Zasilanie w trybie gotowości: Mierzone w temperaturze pokojowej, 24zasilanie V; reprezentuje pobór mocy po podłączeniu, ale w stanie bezczynności.

Interfejsy danych

• LAN: 10/100 Mb/s

• RS232: Do 115200bps

• TTL: 3.3 Poziom V, do 460800bps

• TTL/SBUS: Tylko jeden do wyboru fabrycznie

Tryb rozszerzonego zasięgu

• Zwiększa znamionową maksymalną moc wyjściową o 1–2 dB aby osiągnąć większy zasięg.

• Zwiększa zużycie energii systemu o 10–30%.

• Wymagane jest odpowiednie odprowadzanie ciepła; Liniowość PA może ulec pogorszeniu, MCS8 i MCS7 mogą nie być obsługiwane.

• Uwaga: Modele zewnętrzne IP65 tak nie obsługuje trybu rozszerzonego zasięgu.

Zalecana odległość użytkowania

• Linia wzroku, warunki wolne od zakłóceń, 1.4 Pasmo GHz:

  • Strona nieba: 2 Antena dookólna dBi

  • Strona naziemna: 5 Antena dookólna dBi

• Może niezawodnie przesyłać strumieniowo 2–4Mbps wideo na jednym kanale

Tabela współczynników czułości przepustowości:

20MHz pasmo	MCS	0	1	2	3	4	5	6	7	8 (opcjonalny)
	Czułość pojedynczej anteny (dBm)	-101	-98	-95	-92	-88	-86	-83	-80	-77
	Czułość podwójnej anteny (dBm)	-104	-101	-98	-95	-91	-89	-86	-83	-80
	Stosunek sygnału do szumu (dB)	-8	-5	-2	4	7	10	13	16	19
Wstrzykiwanie pakietów UDP （Mbps）	10Tryb odległości KM	1.5	3.2	6.4	13	20	26	33	40	47
	30Tryb odległości KM	1.4	2.9	5.9	12	18	24	31	37	43
	50Tryb odległości KM	1.3	2.7	5.5	11	17	22	28	34	40
	100Tryb odległości KM	1.1	2.4	4.7	9.6	14	19	24	29	34
	150Tryb odległości KM	0.9	1.9	4.0	8.3	12	16	21	25	29
	200Tryb odległości KM	0.8	1.7	3.6	7.4	11	14	18	22	26
	250Tryb odległości KM	0.7	1.5	3.2	6.6	10	13	16	20	23
	300Tryb odległości KM	0.6	1.4	2.9	6.0	9.1	12	15	18	21
	400Tryb odległości KM	0.5	1.1	2.4	5.0	7.6	10	12	15	18
	500Tryb odległości KM	0.4	1.0	2.1	4.3	6.6	8.8	11	13	15

---

specyfikacje

Parametry ogólne

• Architektura: Radio definiowane programowo (SDR)

• Sieć: Siatka (samoorganizacja)

• Maksymalna liczba węzłów: 256

• Max Hops: Nieograniczony

• Szyfrowanie: AES256

Wydajność RF

• Pasma częstotliwości: 635 MHz – 2500 MHz (dostosowane)

• Przepustowość kanału: 1.25–20 MHz

• Moc wyjściowa: 27–46 dBm (zależny od modelu)

• Wrażliwość:

  • Aż do -104 dBm (podwójna antena)

• Zakres SNR: -8 db to 19 dB

Wydajność transmisji

• Maksymalny zakres: 500 km (linia wzroku)

• Przepustowość:

  • Aż do 40 Mbps (10 tryb km, 20 Szerokość pasma MHz)

• Adaptacyjna szybkość transmisji danych w zależności od:

  • Dystans

  • Pasmo

  • Środowisko

Zasilacz

• Napięcie wejściowe:

  • 9–30 V lub 20–28 V (zależny od modelu)

• Maksymalne zużycie energii:

  • 8W do 220 W w zależności od mocy wyjściowej

• Zasilanie w trybie gotowości:

  • 4.5W do 10 W

Interfejsy

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

• Seryjny:

  • RS232 (aż do 115200 Baud)

  • TTL (aż do 460800 Baud)

  • SBUS (opcjonalny)

Środowiskowy

• temperatura robocza: -40° C do +55 ° C.

• Temperatura przechowywania: -40°C do +85°C

• Wilgotność: 5%–95%

Mechaniczny

• Waga: 0.065 kg do 4 kg

• Złącza RF:

  • SMA-K (standard)

  • N-K (Wersja IP65)

Parametry interfejsu i kontrolki

---

 

---

Aplikacje

1. UAV & Komunikacja dronów

• Transmisja wideo na duże odległości

• Łącza dowodzenia i kontroli

• Sieć dronów roju

2. Robotyka & Systemy autonomiczne

• Koordynacja wielu robotów

• Zdalne sterowanie i telemetria

• Automatyka przemysłowa

3. Nagły wypadek & Bezpieczeństwo publiczne

• Komunikacja dotycząca odzyskiwania po awarii

• Tymczasowe wdrożenie sieci

• Akcja poszukiwawczo-ratownicza

4. Wojskowy & Obrona

• Komunikacja taktyczna w siatce

• Bezpieczna sieć na polu bitwy

• Mobilne systemy dowodzenia

5. Przemysłowy Internet Rzeczy

• Zdalne monitorowanie

• Inteligentna komunikacja sieciowa

• Olej, gaz, i działalności górniczej

6. Inteligentne miasta

• Monitorowanie infrastruktury

• Systemy zarządzania ruchem

• Sieci nadzoru

---

Opcje dostosowywania

Model ten umożliwia szerokie dostosowywanie w celu spełnienia określonych wymagań projektu:

1. Dostosowanie częstotliwości

• Wybierz określone pasma częstotliwości w oparciu o potrzeby regulacyjne i środowiskowe

2. Konfiguracja mocy wyjściowej

• Wybierz odpowiedni poziom mocy RF (27–46 dBm)

• Optymalizuj pod kątem zasięgu vs. pobór energii

3. Konfiguracja przepustowości

• Wąskopasmowe na duże odległości

• Szerokopasmowy dla dużej przepustowości

4. Ograniczenie odległości

• Konfigurowalne programowo limity odległości:

  • 10 km

  • 50 km

  • 500 km

5. Topologia sieci

• Konfiguracja liczby węzłów (2–256 węzłów)

• Konfiguracja liczby przeskoków (1 do nieograniczonej)

6. Wybór interfejsu

• Ilość portów LAN

• Typy interfejsów szeregowych (Wybór TTL/SBUS)

7. Poziom ochrony

• IP20 do użytku w pomieszczeniach zamkniętych

• IP65 do zastosowań zewnętrznych

8. Projekt mechaniczny

• Z radiatorem lub bez

• Niestandardowe długości kabli (Wersje IP65)

---

FAQ (Często zadawane pytania)

Q1: Jaka jest maksymalna odległość transmisji?

Obsługuje do 500 km w idealnych warunkach widoczności, przy właściwej konfiguracji anteny i minimalnych zakłóceniach.

Q2: Czy częstotliwość może zostać zmieniona przez użytkownika??

Nie. Pasmo częstotliwości jest ustalone fabrycznie i nie może być modyfikowane przez użytkowników końcowych.

Q3: Co to jest sieć Mesh i dlaczego jest przydatna?

Sieć mesh umożliwia urządzeniom dynamiczne łączenie się i przekazywanie danych przez wiele węzłów. Poprawia to niezawodność, rozszerza zasięg, i eliminuje potrzebę scentralizowanej infrastruktury.

Q4: Ile urządzeń można podłączyć do jednej sieci?

System obsługuje do 256 węzłów w jednej sieci Mesh.

Pytanie 5: Czy obsługuje szyfrowanie?

tak, urządzenie obsługuje szyfrowanie AES256, aby zapewnić bezpieczną transmisję danych.

Pytanie 6: Jaka jest różnica pomiędzy wersjami IP20 i IP65?

• IP20: Zastosowanie w pomieszczeniach, podstawowa ochrona

• IP65: Zastosowanie na zewnątrz, pyło i wodoodporny

P7: Co wpływa na odległość transmisji?

Na zasięg wpływa kilka czynników:

• Typ i wzmocnienie anteny

• Poziom mocy wyjściowej

• Ustawienie przepustowości

• Ingerencja w środowisko

• Warunki na linii wzroku

Q8: Jakie jest zalecane zapotrzebowanie na chłodzenie?

Urządzenie wymaga odpowiedniego odprowadzania ciepła:

• Temperatura rdzenia ≤ 100°C

• Temperatura obudowy ≤ 80°C

Pytanie 9: Czy poradzi sobie z zakłóceniami?

tak, system może utrzymać stabilną komunikację, gdy zakłócenia są mniejsze 15%, dzięki inteligentnemu wyborowi częstotliwości.

Pytanie 10: Jaka jest różnica między opcjami przepustowości?

Niższa przepustowość:

• Większy zasięg

• Niższa szybkość transmisji danych

Wyższa przepustowość:

• Wyższa przepustowość

• Krótszy zasięg