Меш-радіостанція SDR великого радіусу дії для мереж безпілотних літальних апаратів

Меш-радіостанція SDR великого радіусу дії для мереж безпілотних літальних апаратів

Огляд

Це програмно-визначене радіо (SDR)-Модуль бездротового зв'язку, розроблений для розширених мережевих додатків Mesh. Побудований на основі гнучкої архітектури FPGA, це дозволяє динамічно, самоорганізовані мережі з високою надійністю, великі відстані передачі, і сильна здатність запобігати перешкодам.

Цей пристрій підтримує роботу з кількома вузлами, мережа Mesh з кількома стрибками, забезпечуючи безперебійний зв’язок у складних середовищах, не покладаючись на фіксовану інфраструктуру. Шляхом інтеграції потужних радіочастотних підсилювачів, його можна налаштувати для широкого діапазону відстаней передачі — від розгортання в містах на короткій відстані до наддалекого зв’язку за оптимальних умов.

З підтримкою кількох діапазонів частот, регульована пропускна здатність, інтелектуальний вибір частоти, і шифрування AES256, він підходить для критично важливих програм, які потребують безпеки, стабільний, і міжміський бездротовий зв'язок.

---

риси

1. Advanced Mesh Networking

• Підтримує самоорганізовану топологію Mesh
• Багатовузлова мережа (аж до 256 вузлів)
• Multi-hop зв'язок (1 до необмежених стрибків)
• Автоматична оптимізація маршруту

2. Гнучкі параметри вихідної потужності

• Доступні декілька рівнів РЧ-виходу: 27 дБм 0.5W / 30 дБм 1W / 33 дБм 2W / 35 дБм 3W / 37 дБм 5W / 40 дБм 10W / 46 дБм 40W
• Регулюється залежно від діапазону та вимог до потужності

3. Передача на наддалекі відстані

• Максимальна відстань передачі
• Обмеження відстані, що настроюються програмним забезпеченням
• Спеціальний режим підвищення дальності

4. Конфігурована пропускна здатність

• Підтримувані параметри пропускної здатності: 1.25 МГц / 2.5 МГц / 5 МГц / 10 МГц / 20 МГц
• Оптимізований баланс між пропускною здатністю та діапазоном

5. Підтримка багатодіапазонних частот

Настроювані діапазони частот:

Центральна частота	Діапазон частот (МГц)
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. Висока пропускна здатність даних

• Аж до 40 Пропускна здатність MBPS в 10 режим км (20 пропускна здатність МГц)
• Адаптивна модуляція (MCS0–MCS8 необов’язковий)

7. Інтелектуальна вибір частот

Через зондування спектру в реальному часі та моніторинг у всьому діапазоні, вузли динамічно та інтелектуально вибирають і регулюють свої робочі частоти зі попередньо встановленого списку відповідно до місцевого електронного середовища та умов перешкод, досягнення інтелектуальної динамічної мережі з адаптивною частотою (або мережі з різнорідною частотою) для ефективного автоматичного уникнення перешкод / захист від перешкод.

• Сканування спектру в реальному часі
• Автоматичне перемикання частоти
• Уникнення перешкод
• Динамічні гетерогенні мережі

8. Сильний захист від перешкод

• Зберігає стабільний зв'язок при перешкодах <15%
• Підходить для складних електромагнітних середовищ

9. Безпечне спілкування

• Шифрування AES256 для повітряного інтерфейсу
• Забезпечує конфіденційність і цілісність даних

10. Багаті параметри інтерфейсу

• Аж до 2 порти Ethernet (10/100M)
• Аж до 4 послідовні порти: 2 × RS232 / 1 × 3,3 В TTL / 1 × SBUS (опціональний)

11. Промисловий дизайн

• IP20 (закритий) і IP65 (зовнішній) доступні версії
• Широкий діапазон робочих температур: -40° С до +55 ° C
• Висока надійність для суворих умов

Типове застосування та рейтинги

модель	Tx потужність (дБм)	Постачання Напруга (V)	Макс потужність (W)	резервний потужність (W)	дані Інтерфейси	діапазон Розширення (децибел)	рекомендований відстань (км)
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

Умови навколишнього середовища

• Температура зберігання: -40°C до +85 °C

• Робоча температура: -40° С до +55 ° C

• вологість: 5%–95%

антена & РФ міркування

• Кожен порт антени не повинні приймати сигнали >10 дБм коли активний, інакше може статися непоправне пошкодження.

• Рекомендована мінімальна відстань між модульними антенами більше, ніж відстань між портами пристрою; в ідеалі, модульні антени повинні бути розташовані на відстані >2 метрів один від одного.

• Безперервна робота вимагає належного відведення тепла:

  • Температура ЦП/ядра ≤100°C

  • Температура корпусу ≤80°C

потужність передачі

• Вимірюється в кімнатної температури, з 24харчування V, у звичайному режимі передачі.

• <33 дБм серії: Використовує перетворення DCDC для живлення низької напруги в PA; коливання напруги не впливають на максимальну вихідну потужність.

• Серія ≥33dBm: Напруга PA слідує за напругою живлення. Збільшення напруги понад 24 В до дозволеної верхньої межі (див. типову рейтингову таблицю) буде:

  • Збільшити енергоспоживання системи на 10–25%

  • Збільште максимальну потужність передачі на ~0,1 дБ для пристроїв 33 дБм, ~0,3–1 дБ для >33 одиниці дБм

• Рекомендація: Для ефективності та управління теплом, використовувати джерело живлення 24 В.

джерело живлення

• Не використовуйте пристрій вище дозволеної межі напруги живлення.

Споживання енергії

• Максимальна потужність: Вимірюється при кімнатній температурі, 24харчування V, нормальний режим передачі; фактичне використання може бути 92–95% від макс.

• Живлення в режимі очікування: Вимірюється при кімнатній температурі, 24харчування V; відображає споживання електроенергії під час підключення, але в режимі очікування.

Інтерфейси даних

• ЛВС: 10/100 Мбіт/с

• RS232: До 115200 біт/с

• TTL: 3.3 V рівень, до 460800 біт/с

• TTL/SBUS: Лише один вибір на заводі

Режим розширеного діапазону

• Підвищує номінальний максимальний вихід на 1–2 дБ щоб досягти більшої дальності.

• Збільшує енергоспоживання системи на 10–30%.

• Потрібна належна тепловіддача; Лінійність PA може погіршитися, MCS8 і MCS7 можуть не підтримуватися.

• Примітка: Зовнішні моделі IP65 не підтримує режим розширеного діапазону.

Рекомендована відстань використання

• Пряма видимість, умови без перешкод, 1.4 Діапазон ГГц:

  • Sky-side: 2 dBi всеспрямована антена

  • З боку землі: 5 dBi всеспрямована антена

• Може надійно транслювати 2– 4 Мбіт/с відео на одному каналі

Таблиця чутливості до пропускної здатності:

20МГц ширина смуги	MCS	0	1	2	3	4	5	6	7	8 (опціональний)
	Чутливість однієї антени (дБм)	-101	-98	-95	-92	-88	-86	-83	-80	-77
	Чутливість подвійної антени (дБм)	-104	-101	-98	-95	-91	-89	-86	-83	-80
	Відношення сигнал/шум (децибел)	-8	-5	-2	4	7	10	13	16	19
Впровадження пакетів UDP （Мбіт/с）	10Режим відстані км	1.5	3.2	6.4	13	20	26	33	40	47
	30Режим відстані км	1.4	2.9	5.9	12	18	24	31	37	43
	50Режим відстані км	1.3	2.7	5.5	11	17	22	28	34	40
	100Режим відстані км	1.1	2.4	4.7	9.6	14	19	24	29	34
	150Режим відстані км	0.9	1.9	4.0	8.3	12	16	21	25	29
	200Режим відстані км	0.8	1.7	3.6	7.4	11	14	18	22	26
	250Режим відстані км	0.7	1.5	3.2	6.6	10	13	16	20	23
	300Режим відстані км	0.6	1.4	2.9	6.0	9.1	12	15	18	21
	400Режим відстані км	0.5	1.1	2.4	5.0	7.6	10	12	15	18
	500Режим відстані км	0.4	1.0	2.1	4.3	6.6	8.8	11	13	15

---

специфікації

Загальні параметри

• архітектура: Програмне радіо (SDR)

• Мережа: Сітка (самоорганізація)

• Максимальна кількість вузлів: 256

• Макс Хопс: Необмежений

• шифрування: Кодування аудіо

РЧ продуктивність

• діапазони частот: 635 МГц – 2500 МГц (підганяти)

• Пропускна здатність каналу: 1.25–20 МГц

• Вихідна потужність: 27–46 дБм (залежить від моделі)

• чутливість:

  • Аж до -104 дБм (подвійна антена)

• Діапазон SNR: -8 db до 19 децибел

Продуктивність трансмісії

• Максимальний діапазон: 500 км (прямої видимості)

• Пропускна здатність:

  • Аж до 40 Mbps (10 режим км, 20 пропускна здатність МГц)

• Адаптивна швидкість передачі даних залежно від:

  • відстань

  • ширина смуги

  • Середовище

джерело живлення

• Вхідна напруга:

  • 9–30В або 20–28В (залежить від моделі)

• Максимальна споживана потужність:

  • 8Вт до 220 Вт залежно від вихідної потужності

• Живлення в режимі очікування:

  • 4.5Вт до 10 Вт

Інтерфейси

• Ethernet: 1 або 2 порти (10/100 Mbps)

• Серійний:

  • RS232 (аж до 115200 бод)

  • TTL (аж до 460800 бод)

  • SBUS (опціональний)

Екологічний

• Робоча температура: -40° С до +55 ° C

• Температура зберігання: -40°C до +85 °C

• вологість: 5%–95%

Механічний

• вага: 0.065 кг до 4 кг

• РНС роз'єми:

  • SMA-K (стандарт)

  • Н-К (Версія IP65)

Параметри інтерфейсу та світлові індикатори

---

 

---

додатків

1. БЛА & Комунікація безпілотників

• Передача відео на великі відстані

• Ланки управління та управління

• Мережа дронів Swarm

2. Робототехніка & Автономні системи

• Координація кількох роботів

• Дистанційне керування та телеметрія

• Промислова автоматизація

3. Надзвичайна ситуація & Громадська безпека

• Аварійне відновлення зв'язку

• Тимчасове розгортання мережі

• Пошуково-рятувальні роботи

4. Військові & Захист

• Тактичний мережевий зв'язок

• Безпечна мережа на полі бою

• Мобільні командні системи

5. Промисловий IoT

• Віддалений моніторинг

• Інтелектуальна мережа зв'язку

• олія, газовий, і гірничі роботи

6. Розумні міста

• Моніторинг інфраструктури

• Системи управління дорожнім рухом

• Мережі спостереження

---

Параметри налаштування

Ця модель підтримує широке налаштування відповідно до конкретних вимог проекту:

1. Налаштування частоти

• Виберіть конкретні частотні діапазони на основі нормативних вимог і вимог навколишнього середовища

2. Конфігурація вихідної потужності

• Виберіть відповідний рівень потужності РЧ (27–46 дБм)

• Оптимізувати для діапазону проти. споживання енергії

3. Конфігурація пропускної здатності

• Вузькосмуговий на великі відстані

• Широкий діапазон для високої пропускної здатності

4. Обмеження відстані

• Обмеження відстані, що настроюються програмним забезпеченням:

  • 10 км

  • 50 км

  • 500 км

5. Мережева топологія

• Конфігурація кількості вузлів (2–256 вузлів)

• Конфігурація підрахунку стрибків (1 до необмеженого)

6. Вибір інтерфейсу

• кількість портів LAN

• Типи послідовного інтерфейсу (Вибір TTL/SBUS)

7. Рівень захисту

• IP20 для використання всередині приміщень

• IP65 для зовнішнього розгортання

8. Механічний дизайн

• З радіатором або без нього

• Індивідуальна довжина кабелю (Версії IP65)

---

часто задаються (Часті запитання)

Q1: Яка максимальна відстань передачі?

Він підтримує до 500 км передачі в ідеальних умовах прямої видимості з правильною конфігурацією антени та мінімальними перешкодами.

Q2: Чи може частота змінюватися користувачем?

Немає. Діапазон частот фіксується на заводі, і кінцеві користувачі не можуть змінювати його.

Q3: Що таке Mesh networking і чому він корисний?

Mesh-мережа дозволяє пристроям динамічно підключатися та передавати дані через кілька вузлів. Це підвищує надійність, розширює покриття, і усуває потребу в централізованій інфраструктурі.

Q4: Скільки пристроїв можна підключити в одну мережу?

Система підтримує до 256 вузлів в одній мережі Mesh.

Q5: Чи підтримує шифрування?

Так, пристрій підтримує шифрування AES256 для забезпечення безпечної передачі даних.

Q6: У чому різниця між версіями IP20 і IP65?

• IP20: Використання в приміщенні, основний захист

• IP65: Використання на вулиці, пилонепроникний і водонепроникний

Q7: Що впливає на відстань передачі?

На діапазон впливає кілька факторів:

• Тип і посилення антени

• Рівень вихідної потужності

• Налаштування пропускної здатності

• Втручання навколишнього середовища

• Умови прямої видимості

Q8: Яка рекомендована вимога до охолодження?

Пристрій вимагає належного відведення тепла:

• Температура всередині ≤ 100°C

• Температура корпусу ≤ 80°C

Q9: Чи може він витримувати перешкоди?

Так, система може підтримувати стабільний зв'язок, коли перешкоди нижчі 15%, завдяки інтелектуальному вибору частоти.

Q10: У чому різниця між параметрами пропускної здатності?

Нижча пропускна здатність:

• Більший діапазон

• Нижча швидкість передачі даних

Вища пропускна здатність:

• Вища пропускна здатність

• Коротший діапазон