Đài phát thanh lưới SDR tầm xa cho mạng máy bay không người lái UAV

Đài phát thanh lưới SDR tầm xa cho mạng máy bay không người lái UAV

Tổng quat

Đây là đài phát thanh được xác định bằng phần mềm (SDR)-mô-đun giao tiếp không dây dựa trên thiết kế cho các ứng dụng mạng lưới nâng cao. Được xây dựng trên kiến ​​trúc FPGA linh hoạt, nó cho phép năng động, mạng tự tổ chức với độ tin cậy cao, khoảng cách truyền dài, và khả năng chống nhiễu mạnh mẽ.

Thiết bị này hỗ trợ nhiều nút, mạng lưới nhiều bước nhảy, cho phép liên lạc liền mạch trên các môi trường phức tạp mà không cần dựa vào cơ sở hạ tầng cố định. Bằng cách tích hợp bộ khuếch đại RF công suất cao, nó có thể được cấu hình cho nhiều khoảng cách truyền dẫn khác nhau—từ triển khai trong đô thị tầm ngắn đến liên lạc tầm siêu xa trong điều kiện tối ưu.

Với sự hỗ trợ cho nhiều băng tần, băng thông có thể điều chỉnh, lựa chọn tần số thông minh, và mã hóa AES256, nó phù hợp cho các ứng dụng quan trọng đòi hỏi sự an toàn, ổn định, và liên lạc không dây đường dài.

---

Tính năng, đặc điểm

1. Mạng lưới nâng cao

• Hỗ trợ cấu trúc liên kết lưới tự tổ chức
• Mạng đa nút (lên đến 256 điểm giao)
• Giao tiếp đa bước nhảy (1 đến bước nhảy không giới hạn)
• Tối ưu hóa tuyến đường tự động

2. Tùy chọn nguồn đầu ra linh hoạt

• Có sẵn nhiều mức đầu ra RF: 27 dBm 0.5W / 30 dBm 1W / 33 dBm 2W / 35 dBm 3W / 37 dBm 5W / 40 dBm 10W / 46 dBm 40W
• Có thể điều chỉnh dựa trên yêu cầu về phạm vi và công suất

3. Truyền siêu tầm xa

• Khoảng cách truyền tối đa
• Giới hạn khoảng cách có thể cấu hình bằng phần mềm
• Chế độ tăng cường tầm xa chuyên dụng

4. Băng thông có thể cấu hình

• Tùy chọn băng thông được hỗ trợ: 1.25 MHz / 2.5 MHz / 5 MHz / 10 MHz / 20 MHz
• Cân bằng tối ưu giữa thông lượng và phạm vi

5. Hỗ trợ tần số đa băng tần

Dải tần số có thể tùy chỉnh:

Tần số trung tâm	Dải tần số (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. Thông lượng dữ liệu cao

• Lên đến 40 Thông lượng MBPS trong 10 chế độ km (20 băng thông MHz)
• Điều chế thích ứng (MCS0–MCS8 tùy chọn)

7. Lựa chọn tần số thông minh

Thông qua cảm biến và giám sát phổ thời gian thực trên toàn băng tần, các nút lựa chọn và điều chỉnh tần số hoạt động của chúng một cách linh hoạt và thông minh từ danh sách đặt trước theo môi trường điện tử cục bộ và các điều kiện nhiễu, đạt được mạng lưới linh hoạt tần số động thông minh (hoặc mạng tần số không đồng nhất) để tránh nhiễu tự động hiệu quả / chống nhiễu.

• Quét phổ thời gian thực
• Tự động chuyển đổi tần số
• Tránh nhiễu
• Mạng không đồng nhất động

8. Khả năng chống nhiễu mạnh mẽ

• Duy trì liên lạc ổn định khi bị nhiễu <15%
• Thích hợp cho môi trường điện từ phức tạp

9. Giao tiếp an toàn

• Mã hóa AES256 cho giao diện không khí
• Đảm bảo tính bảo mật và toàn vẹn dữ liệu

10. Tùy chọn giao diện phong phú

• Lên đến 2 Cổng Ethernet (10/100M)
• Lên đến 4 cổng nối tiếp: 2 × RS232 / 1 × 3,3V TTL / 1 × sbus (không bắt buộc)

11. Kiểu dáng công nghiệp

• IP20 (trong nhà) và IP65 (ngoài trời) phiên bản có sẵn
• Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng: -40° C đến +55 ° C.
• Độ tin cậy cao cho môi trường khắc nghiệt

Ứng dụng và xếp hạng điển hình

Mô hình	Tx Quyền lực (dBm)	Cung cấp Vôn (V)	Max Quyền lực (W)	Đứng gần Quyền lực (W)	Dữ liệu Giao diện	Phạm vi Sự mở rộng (dB)	Đề xuất Khoảng cách (km)
2201-27	27 ± 3	9–30	8 ±2	4.5 ± 1	1 × mạng LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL + 1 × sbus	2	30
2201-30	30 ± 3	20–28	15 ±5	5 ± 1	2 × mạng LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL/SBUS	2	30–50
2201-33	33 ± 3	24–30	20 ±5	5 ± 1	2 × mạng LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL + 1 × sbus	1	50–75
2201-35	35 ± 3	24–28	35 ±8	5 ± 1	2 × mạng LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL/SBUS	1	75–100
2201-37	37 ± 3	24–28	45 ±10	6 ± 1	2 × mạng LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL/SBUS	1	100–150
2201-40	40 ± 3	24–28	80 ± 20	7 ± 1	2 × mạng LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL/SBUS	1	150–250
2201-46	46 ± 3	24–28	220 ± 50	10 ±2	2 × mạng LAN + 2 × RS232 + 1 × TTL/SBUS	1	250–500

Điều kiện môi trường

• nhiệt độ bảo quản: -40°C đến +85°C

• Nhiệt độ hoạt động: -40° C đến +55 ° C.

• Độ ẩm: 5%–95%

Antenna & Cân nhắc RF

• Mỗi cổng anten không được nhận tín hiệu >10 dBm khi hoạt động, nếu không thì thiệt hại vĩnh viễn có thể xảy ra.

• Khoảng cách tối thiểu được khuyến nghị giữa các ăng-ten mô-đun là lớn hơn khoảng cách cổng thiết bị; lý tưởng nhất, ăng-ten mô-đun nên được đặt cách nhau >2 cách nhau mét.

• Hoạt động liên tục đòi hỏi tản nhiệt thích hợp:

  • Nhiệt độ CPU/lõi ≤100°C

  • Nhiệt độ vỏ ≤80°C

Truyền điện

• Đo tại nhiệt độ phòng, với 24cung cấp V, ở chế độ truyền bình thường.

• <33 chuỗi dBm: Sử dụng chuyển đổi DCDC cho nguồn điện áp thấp sang PA; dao động điện áp không ảnh hưởng đến công suất đầu ra tối đa.

• Dòng ≥33dBm: Điện áp PA theo điện áp cung cấp. Tăng nguồn cung cấp trên 24V đến giới hạn trên cho phép (xem bảng đánh giá điển hình) sẽ:

  • Tăng mức tiêu thụ điện năng của hệ thống lên 10–25%

  • Tăng công suất phát tối đa thêm ~0,1dB cho đơn vị 33dBm, ~0,3–1dB cho >33 đơn vị dBm

• Sự giới thiệu: Để quản lý nhiệt và hiệu quả, sử dụng nguồn điện 24V.

Cung cấp năng lượng

• Không vận hành thiết bị vượt quá giới hạn điện áp cung cấp cho phép.

Sự tiêu thụ năng lượng

• Công suất tối đa: Đo ở nhiệt độ phòng, 24cung cấp V, chế độ truyền bình thường; mức sử dụng thực tế có thể 92–95% mức tối đa.

• Nguồn dự phòng: Đo ở nhiệt độ phòng, 24cung cấp V; thể hiện mức tiêu thụ điện năng khi được kết nối nhưng không hoạt động.

Giao diện dữ liệu

• LAN: 10/100 Mb/giây

• RS232: Lên tới 115200bps

• TTL: 3.3 cấp độ V, lên tới 460800bps

• TTL/SBUS: Chỉ có một lựa chọn tại nhà máy

Chế độ phạm vi mở rộng

• Tăng sản lượng tối đa được đánh giá bằng 1–2dB để đạt được phạm vi xa hơn.

• Tăng mức tiêu thụ điện năng của hệ thống lên 10–30%.

• Cần tản nhiệt thích hợp; Độ tuyến tính PA có thể suy giảm, MCS8 và MCS7 có thể không được hỗ trợ.

• chú thích: Các mẫu IP65 ngoài trời làm được không hỗ trợ chế độ phạm vi mở rộng.

Khoảng cách sử dụng được đề xuất

• Đường ngắm, điều kiện không bị nhiễu, 1.4 băng tần GHz:

  • Phía bầu trời: 2 Ăng-ten đa hướng dBi

  • Mặt đất: 5 Ăng-ten đa hướng dBi

• Có thể truyền phát đáng tin cậy 2–Video4Mbps trên một kênh duy nhất

Bảng tỷ lệ độ nhạy băng thông:

20MHz băng thông	MCS	0	1	2	3	4	5	6	7	8 (không bắt buộc)
	Độ nhạy ăng-ten đơn (dBm)	-101	-98	-95	-92	-88	-86	-83	-80	-77
	Độ nhạy ăng-ten kép (dBm)	-104	-101	-98	-95	-91	-89	-86	-83	-80
	Tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm (dB)	-8	-5	-2	4	7	10	13	16	19
Tiêm gói UDP (Mb/giây)	10Chế độ khoảng cách KM	1.5	3.2	6.4	13	20	26	33	40	47
	30Chế độ khoảng cách KM	1.4	2.9	5.9	12	18	24	31	37	43
	50Chế độ khoảng cách KM	1.3	2.7	5.5	11	17	22	28	34	40
	100Chế độ khoảng cách KM	1.1	2.4	4.7	9.6	14	19	24	29	34
	150Chế độ khoảng cách KM	0.9	1.9	4.0	8.3	12	16	21	25	29
	200Chế độ khoảng cách KM	0.8	1.7	3.6	7.4	11	14	18	22	26
	250Chế độ khoảng cách KM	0.7	1.5	3.2	6.6	10	13	16	20	23
	300Chế độ khoảng cách KM	0.6	1.4	2.9	6.0	9.1	12	15	18	21
	400Chế độ khoảng cách KM	0.5	1.1	2.4	5.0	7.6	10	12	15	18
	500Chế độ khoảng cách KM	0.4	1.0	2.1	4.3	6.6	8.8	11	13	15

---

Thông số kỹ thuật

Thông số chung

• Kiến trúc: Đài phát thanh được xác định bằng phần mềm (SDR)

• Mạng: Lưới thép (tự tổ chức)

• Nút tối đa: 256

• Số bước nhảy tối đa: Vô hạn

• Encryption: HDMI hoặc SDI hoặc CVBS

Hiệu suất RF

• dải tần số: 635 MHz - 2500 MHz (tùy chỉnh)

• Kênh Băng thông: 1.25–20 MHz

• Công suất ra: 27–46 dBm (phụ thuộc vào mô hình)

• Nhạy cảm:

  • Lên đến -104 dBm (ăng ten kép)

• Phạm vi SNR: -8 DB đến 19 dB

Hiệu suất truyền tải

• Phạm vi tối đa: 500 km (Dòng nhìn)

• Thông lượng:

  • Lên đến 40 Mbps (10 chế độ km, 20 băng thông MHz)

• Tốc độ dữ liệu thích ứng tùy thuộc vào:

  • Khoảng cách

  • băng thông

  • môi trường

Cung cấp năng lượng

• Điện áp đầu vào:

  • 9–30V hoặc 20–28V (phụ thuộc vào mô hình)

• Tiêu thụ điện tối đa:

  • 8W đến 220W tùy thuộc vào công suất đầu ra

• Nguồn dự phòng:

  • 4.5W đến 10W

Giao diện

• Ethernet: 1 hoặc là 2 cổng (10/100 Mbps)

• nối tiếp:

  • RS232 (lên đến 115200 baud)

  • TTL (lên đến 460800 baud)

  • SBUS (không bắt buộc)

Thuộc về môi trường

• Nhiệt độ hoạt động: -40° C đến +55 ° C.

• nhiệt độ bảo quản: -40°C đến +85°C

• Độ ẩm: 5%–95%

Cơ học

• Cân nặng: 0.065 kg đến 4 kilogam

• Đầu nối RF:

  • SMA-K (Tiêu chuẩn)

  • N-K (Phiên bản IP65)

Thông số giao diện và đèn báo

---

 

---

Các ứng dụng

1. UAV & Giao tiếp không người lái

• Truyền video tầm xa

• Liên kết lệnh và điều khiển

• Mạng máy bay không người lái Swarm

2. Robotics & Hệ thống tự trị

• Phối hợp nhiều robot

• Điều khiển từ xa và đo từ xa

• Tự động hóa công nghiệp

3. Khẩn cấp & An toàn công cộng

• Truyền thông khắc phục thảm họa

• Triển khai mạng tạm thời

• Hoạt động tìm kiếm và cứu hộ

4. Quân đội & Phòng thủ

• Truyền thông lưới chiến thuật

• Mạng chiến trường an toàn

• Hệ thống chỉ huy di động

5. IoT công nghiệp

• Giám sát từ xa

• Truyền thông lưới điện thông minh

• Dầu, khí, và hoạt động khai thác

6. Thành phố thông minh

• Giám sát cơ sở hạ tầng

• Hệ thống quản lý giao thông

• Mạng lưới giám sát

---

Tùy chọn tùy chỉnh

Mô hình này hỗ trợ tùy chỉnh rộng rãi để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của dự án:

1. Tùy chỉnh tần số

• Chọn các dải tần cụ thể dựa trên nhu cầu pháp lý và môi trường

2. Cấu hình nguồn đầu ra

• Chọn mức công suất RF phù hợp (27–46 dBm)

• Tối ưu hóa cho phạm vi so với. sự tiêu thụ năng lượng

3. Cấu hình băng thông

• Băng thông hẹp cho khoảng cách xa

• Băng thông rộng cho thông lượng cao

4. Giới hạn khoảng cách

• Giới hạn khoảng cách có thể cấu hình bằng phần mềm:

  • 10 km

  • 50 km

  • 500 km

5. Cấu trúc liên kết mạng

• Cấu hình số nút (2–256 nút)

• Cấu hình đếm hop (1 đến không giới hạn)

6. Lựa chọn giao diện

• Số lượng cổng LAN

• Các loại giao diện nối tiếp (Lựa chọn TTL/SBUS)

7. Cấp độ bảo vệ

• IP20 để sử dụng trong nhà

• IP65 để triển khai ngoài trời

8. Thiết kế cơ khí

• Có hoặc không có tản nhiệt

• Độ dài cáp tùy chỉnh (Phiên bản IP65)

---

Hỏi đáp (Câu hỏi thường gặp)

Q1: Khoảng cách truyền tối đa là bao nhiêu?

Nó hỗ trợ lên đến 500 km trong điều kiện tầm nhìn lý tưởng với cấu hình ăng-ten phù hợp và nhiễu tối thiểu.

Q2: Người dùng có thể thay đổi tần số không?

Không. Dải tần được cố định tại nhà máy và người dùng cuối không thể sửa đổi.

Q3: Mạng lưới là gì và tại sao nó hữu ích?

Mạng lưới cho phép các thiết bị kết nối động và chuyển tiếp dữ liệu qua nhiều nút. Điều này cải thiện độ tin cậy, mở rộng vùng phủ sóng, và loại bỏ sự cần thiết của cơ sở hạ tầng tập trung.

Q4: Có bao nhiêu thiết bị có thể được kết nối trong một mạng?

Hệ thống hỗ trợ lên tới 256 các nút trong một mạng lưới duy nhất.

Q5: Nó có hỗ trợ mã hóa không?

Vâng, thiết bị hỗ trợ mã hóa AES256 để đảm bảo truyền dữ liệu an toàn.

Q6: Sự khác biệt giữa phiên bản IP20 và IP65 là gì?

• IP20: sử dụng trong nhà, bảo vệ cơ bản

• IP65: sử dụng ngoài trời, chống bụi và chống thấm nước

Q7: Điều gì ảnh hưởng đến khoảng cách truyền?

Một số yếu tố ảnh hưởng đến phạm vi:

• Loại ăng-ten và mức tăng

• Mức công suất đầu ra

• Cài đặt băng thông

• Can thiệp môi trường

• Điều kiện tầm nhìn

Q8: Yêu cầu làm mát được đề nghị là gì?

Thiết bị yêu cầu tản nhiệt thích hợp:

• Nhiệt độ lõi ≤ 100°C

• Nhiệt độ vỏ ≤ 80°C

Q9: Nó có thể xử lý nhiễu không?

Vâng, hệ thống có thể duy trì liên lạc ổn định khi nhiễu ở mức dưới 15%, nhờ lựa chọn tần số thông minh.

Q10: Sự khác biệt giữa các tùy chọn băng thông là gì?

Băng thông thấp hơn:

• phạm vi dài hơn

• Tốc độ dữ liệu thấp hơn

Băng thông cao hơn:

• Thông lượng cao hơn

• phạm vi ngắn hơn