โมดูล FPV 5GHz กำลังสูง 6W: RTL8812EU-CG สำหรับโดรนระยะไกล FPV

สำหรับผู้สร้างโดรน FPV และนักพัฒนา UAV ระยะไกล การรักษาลิงก์วิดีโอ HD ที่มีความเสถียรในระยะไกลยังคงเป็นหนึ่งในความท้าทายทางวิศวกรรมที่ยากที่สุด โมดูล WiFi สำหรับผู้ใช้ทั่วไปขาดกำลังเอาต์พุต ป้องกันการรบกวน และความยืดหยุ่นของพลังงานที่จำเป็นสำหรับการใช้งานทางอากาศ ส่งผลให้สัญญาณลดลง วิดีโอล่าช้า และรัศมีการบินที่จำกัด สร้างขึ้นโดยใช้ ชิปเซ็ต Realtek RTL8812EU-CG LB -LINK BL-M8812EU6-6W เป็น โมดูล FPV กำลังสูง 5GHz โดยเฉพาะที่ได้รับการปรับแต่งเป็นพิเศษสำหรับการส่งสัญญาณวิดีโอไร้สายระยะไกล โดยมีความเข้ากันได้กับ Open HD แบบเนที ฟ บทความนี้จะแจกแจงรายละเอียดสถาปัตยกรรมหลัก ข้อมูลจำเพาะด้านประสิทธิภาพ และข้อกำหนดในการบูรณาการสำหรับ UAV และระบบวิดีโอทางอุตสาหกรรม

เหตุใดโมดูล WiFi ที่มีจำหน่ายทั่วไปจึงไม่เหมาะกับการใช้โดรน FPV

แบบฝังส่วนใหญ่ได้ โมดูล WiFi รับการออกแบบสำหรับอุปกรณ์ภายในอาคารที่อยู่กับที่ เมื่อใช้งานบนแพลตฟอร์ม FPV และโดรนระยะไกล พวกเขาต้องเผชิญกับข้อจำกัดพื้นฐานสี่ประการที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อความปลอดภัยในการบินและประสิทธิภาพภารกิจ

ประการแรก กำลังส่งต่ำจะจำกัดระยะการบินสูงสุด โมดูลมาตรฐานทำงานที่เอาท์พุตระดับมิลลิวัตต์ ซึ่งไม่สามารถรักษาลิงก์วิดีโอ HD ที่เชื่อถือได้เกินระยะทางสั้นๆ แม้ว่าจะจับคู่กับเสาอากาศกำลังสูงก็ตาม

ประการที่สอง การออกแบบแหล่งจ่ายไฟที่ไม่เสถียรทำให้เกิดการตกกลางอากาศบนเครื่องบิน แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่โดรนจะผันผวนระหว่างการเปลี่ยนปีกผีเสื้อและสภาวะแบตเตอรี่เหลือน้อย และโมดูลที่ไม่มีการควบคุมกำลังไฟโดยเฉพาะอาจสูญเสียการเชื่อมต่อหรือรีเซ็ตโดยไม่คาดคิด

ประการที่สาม ความแออัดของย่านความถี่ 2.4 GHz ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการรบกวนอย่างรุนแรง คลื่นความถี่ 2.4 GHz ใช้ร่วมกับรีโมทคอนโทรล อุปกรณ์ต่อพ่วง GPS และอุปกรณ์ภาคพื้นดิน ทำให้ไม่น่าเชื่อถือสำหรับ วิดีโอ FPV ที่มีแบนด์วิธสูง การดาวน์โหลด

ประการที่สี่ การจัดการความร้อนที่ไม่ดีนำไปสู่การควบคุมพลังงาน โครงสร้างโดรนขนาดกะทัดรัดดักความร้อน และโมดูลที่ไม่มีการระบายความร้อนจะลดกำลังเอาต์พุตหรือปิดเครื่องกลางอากาศเพื่อปกป้องส่วนประกอบภายใน

ภายในโมดูล FPV กำลังสูง RTL8812EU-CG

แกนหลักของ BL-M8812EU6-6W คือ ชิปเซ็ต Realtek RTL8812EU-CG ซึ่งจับคู่กับออสซิลเลเตอร์คริสตัล 40MHz และสถาปัตยกรรมพลังงาน DC-DC ในตัว การออกแบบ นี้ ย่านความถี่เดี่ยว 2T2R 5 GHz สร้างขึ้นโดยมีจุดประสงค์เพื่อการส่งสัญญาณไร้สายระยะไกลกำลังสูงและไม่ใช่การเชื่อมต่อทั่วไป

ผลิตโดย LB-LINK พร้อมด้วย R&D และโรงงานผลิตในเขต Guangming เซินเจิ้น — พื้นที่สนับสนุนมากกว่า 10,000 m² ของเวิร์กช็อปการผลิตแบบอัตโนมัติและศูนย์โลจิสติกส์ — โมดูลนี้ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อคุณภาพที่สม่ำเสมอและการจัดหาที่ปรับขนาดได้ ผู้ผลิตสนับสนุนการปรับแต่งจากโรงงานดั้งเดิมและให้ความช่วยเหลือด้านเทคนิคของ FAE สำหรับการเลือกผลิตภัณฑ์และการรวมการออกแบบ โดยให้บริการแก่บริษัทผู้ประกอบการมากกว่า 3,000 แห่งทั่วโลก

สถาปัตยกรรมกำลังสูงสองแชนแนล 6W+2W

โมดูลนี้ใช้การออกแบบเสาอากาศสามเสาแบบอสมมาตรซึ่งปรับให้เหมาะกับปริมาณงานที่มีการดาวน์โหลดลิงก์ FPV จำนวนมาก ช่องส่งเฉพาะหนึ่งช่องส่งกำลังเอาต์พุตสูงสุด 6 W (≤38 dBm) สำหรับดาวน์ลิงก์วิดีโอหลักและการรับส่งข้อมูลทางไกล ในขณะที่ช่องส่ง/รับรวมช่องที่สองให้เอาต์พุต 2 W สำหรับข้อมูลการควบคุมแบบสองทิศทาง ช่องรับสัญญาณเฉพาะจะช่วยเพิ่มความไวในการรับสัญญาณให้ดียิ่งขึ้น

เค้าโครงกำลังไฟฟ้าแบบไม่สมมาตรนี้ตรงกับความต้องการในโลกแห่งความเป็นจริงของระบบ FPV ซึ่งแบนด์วิดท์และช่วงของวิดีโอดาวน์ลิงก์มีความสำคัญมากกว่าปริมาณข้อมูลอัปลิงก์มาก รับความไวต่ำถึง -97 dBm ซึ่งขยายระยะการเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพมากกว่าโมดูล WiFi มาตรฐานอย่างมาก

UBEC ในตัวเพื่อพลังโดรนที่เสถียร

หนึ่งในคุณสมบัติการออกแบบเฉพาะโดรนมากที่สุดคือระบบไฟฟ้า UBEC ในตัว โมดูลยอมรับช่วงอินพุตกว้าง 7–26 V DC เข้ากันได้กับแบตเตอรี่โดรน LiPo ทั่วไป 2S ถึง 6S โดยไม่ต้องใช้ตัวแปลงสเต็ปดาวน์ภายนอก

นอกจากนี้ยังมีเอาต์พุต 5 V / 2 A ที่มีการควบคุมซึ่งสามารถจ่ายไฟให้ทั้งโมดูลและอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เชื่อมต่อ เช่น ตัวควบคุมการบิน กล้อง หรือเซ็นเซอร์อุปกรณ์เสริม การออกแบบพลังงานแบบบูรณาการนี้ช่วยลดการนับ BOM ลดน้ำหนัก และแยกระบบไร้สายออกจากความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ซึ่งมักทำให้การเชื่อมต่อลดลงระหว่างการซ้อมรบการบินที่รุนแรง

ปรับให้เหมาะสมสำหรับการส่งสัญญาณ FPV เข้ากันได้กับ Open HD

โมดูลนี้ได้รับการปรับแต่งเป็นพิเศษสำหรับกรณีการใช้งานการส่งสัญญาณวิดีโอ FPV และเข้ากันได้กับระบบนิเวศลิงก์วิดีโอดิจิทัลโอเพ่นซอร์ส Open HD ซึ่งหมายความว่านักพัฒนาโดรนสามารถรวมโมดูลเข้ากับระบบการบินที่ใช้ Open HD ที่มีอยู่ได้โดยตรง โดยไม่ต้องใช้เฟิร์มแวร์ที่กำหนดเอง ซึ่งช่วยเร่งเวลาออกสู่ตลาดสำหรับการสร้างระยะไกลแบบกำหนดเอง

รองรับโหมดการทำงานของทั้ง SoftAP และ Station ทำให้ผู้ออกแบบระบบมีความยืดหยุ่นในการกำหนดค่าโมดูลให้เป็นจุดเชื่อมต่อทางอากาศ ไคลเอ็นต์สถานีภาคพื้นดิน หรือลิงก์เพียร์ทูเพียร์แบบสองทิศทาง

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคฉบับเต็ม

พารามิเตอร์ทั้งหมดด้านล่างได้มาจากข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์อย่างเป็นทางการและเอกสารการออกแบบอ้างอิง

ข้อมูลจำเพาะของฮาร์ดแวร์หลัก

สถาปัตยกรรมช่องสัญญาณ RF

• S0 (RX0) : ช่องรับเฉพาะเฉพาะ

• S1 (TX0-6W) : ช่องส่งกำลังสูงเฉพาะ สูงสุด 6 W

• S2 (T/RX1-2W) : ช่องส่ง/รับรวม สูงสุด 2 W

รายละเอียดเครื่องกลและบูรณาการ

โมดูลนี้มีรูยึดมาตรฐานสำหรับการติดตั้งอย่างตรงไปตรงมาในเฟรมโดรนและการออกแบบตู้ และจัดส่งพร้อมชุดอุปกรณ์เสริมระบายความร้อนแบบเต็ม รวมถึงแผงระบายความร้อนและพัดลมระบายความร้อน ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้งานโดยตรงกับตัวควบคุมการบินหลักและคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดผ่าน อินเทอร์เฟซ USB 2.0 โดยต้องใช้ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมเพียงเล็กน้อย

หากต้องการสำรวจกลุ่มผลิตภัณฑ์ทั้งหมด โปรดเรียกดูของเรา ซีรีส์โมดูล WLAN กำลังสูง.

สถานการณ์การใช้งานที่สำคัญ

แม้ว่าจะได้รับการปรับให้เหมาะกับระบบโดรน FPV เป็นหลัก แต่การออกแบบคลื่นความถี่ 5 GHz กำลังสูงของโมดูลก็มอบคุณค่าให้กับกรณีการใช้งานหลักสามกรณี

ระบบ UAV และ FPV ระยะไกล

นี่คือแอปพลิเคชันหลัก เอาต์พุตกำลังสูง 6 W, รับความไว -97 dBm และความเข้ากันได้แบบ Open HD ทำให้โมดูลนี้เหมาะสำหรับโดรน FPV ปีกคงที่ระยะไกล, UAV แบบสำรวจ, เครื่องบินเกษตรกรรม และงานสร้างควอดคอปเตอร์ระยะไกลแบบกำหนดเอง การออกแบบพลังงานของ UBEC ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรแม้แรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่ของโดรนจะผันผวน

การตรวจสอบความปลอดภัยพลังงานสูง

สำหรับการติดตั้งการรักษาความปลอดภัยกลางแจ้งซึ่งการใช้สายเคเบิลเครือข่ายไม่สามารถทำได้ โมดูลนี้จะมอบ โซลูชันแบ็คฮอล ไร้สายความถี่สูง 5 GHz สำหรับกล้อง IP และอุปกรณ์ตรวจสอบขอบ ช่วงอุณหภูมิที่กว้างและการออกแบบการระบายความร้อนรองรับการทำงานอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในตู้ภายนอก

การส่งสัญญาณวิดีโอไร้สายทางอุตสาหกรรม

ระบบอัตโนมัติในโรงงาน การตรวจสอบสถานที่ก่อสร้าง และระบบปฏิบัติการทางไกลของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ล้วนต้องการลิงก์วิดีโอไร้สายที่เชื่อถือได้ การทำงานของย่านความถี่ 5 GHz ของโมดูลหลีกเลี่ยงการรบกวนทางอุตสาหกรรม 2.4 GHz และกำลังส่งที่สูงช่วยให้การเชื่อมต่อวิดีโอมีความเสถียรทั่วทั้งพื้นที่ขนาดใหญ่

แนวทางบูรณาการและการจัดการที่สำคัญ

จำเป็นต้องมีการบูรณาการอย่างเหมาะสมเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของโมดูล ปฏิบัติตามแนวทางอย่างเป็นทางการเหล่านี้ในระหว่างการออกแบบ การประกอบ และการใช้งาน

การจัดการระบายความร้อนเป็นสิ่งจำเป็น

โมดูลนี้ประกอบด้วยพัดลมระบายความร้อนและแผงระบายความร้อนโดยเฉพาะเป็นอุปกรณ์เสริมมาตรฐาน ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่จำเป็น ไม่ใช่การอัพเกรดเพิ่มเติม ติดตั้งทั้งสองอย่างให้สมบูรณ์ก่อนที่จะจ่ายไฟ และให้แน่ใจว่าไม่มีการกีดขวางการไหลเวียนของอากาศในการออกแบบตู้ขั้นสุดท้าย

การปิดกั้นพัดลมหรือการทำงานโดยไม่มีการระบายความร้อนที่เหมาะสมจะทำให้ชิปเซ็ตเกิดความร้อนมากเกินไป ส่งผลให้กำลังส่งลดลง ช่วงสั้นลง หรือเกิดความเสียหายถาวรต่อเพาเวอร์แอมป์ อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อชิปเซ็ตจะต้องต่ำกว่า 125 °C ภายใต้สภาวะการทำงานทั้งหมด

เชื่อมต่อเสาอากาศก่อนเปิดเครื่อง

ห้ามจ่ายไฟให้กับโมดูลโดยเปิดพอร์ต RF เสาอากาศที่ไม่ได้เชื่อมต่อจะทำให้พลังงาน RF สะท้อนกลับเข้าไปในเครื่องขยายกำลัง ซึ่งสามารถทำลายวงจรส่งสัญญาณได้ทันที กฎนี้ใช้กับตัวเชื่อมต่อ IPEX RF ทั้งสามตัวเชื่อมต่อ

คำแนะนำในการออกแบบอินเทอร์เฟซ USB

สำหรับการทำงานความเร็วสูง USB 2.0 ที่เชื่อถือได้พร้อมตัวควบคุมการบินหรือคอมพิวเตอร์ออนบอร์ด:

• กำหนดเส้นทางคู่ดิฟเฟอเรนเชียล USB ให้เป็นร่องรอยที่เชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาที่ล้อมรอบด้วยระนาบกราวด์

• รักษาอิมพีแดนซ์ดิฟเฟอเรนเชียลไว้ที่ 90 ± 5 Ω บนคู่ USB

• รักษาร่องรอยให้สั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้ และแยกพวกมันออกจากแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนจากมอเตอร์และกำลัง

• เพิ่มการป้องกัน ESD ด้วยความจุเทียบเท่า TVS ต่ำกว่า 1 pF

ข้อกำหนดในการจัดเก็บและการจัดการ

โมดูลนี้เป็นอุปกรณ์ที่ไวต่อไฟฟ้าสถิต ปฏิบัติตามข้อควรระวังในการจัดการ ESD มาตรฐานระหว่างการประกอบ

• เก็บในบรรจุภัณฑ์เดิมปิดผนึกสุญญากาศที่อุณหภูมิ 5 °C ถึง 40 °C และความชื้นสัมพัทธ์ 20% ถึง 90%

• ใช้ภายใน 12 เดือนนับจากวันที่บรรจุภัณฑ์

• ใช้ภายใน 72 ชั่วโมงหลังเปิดบรรจุภัณฑ์สุญญากาศ

• หากตัวแสดงความชื้นเปลี่ยนสี ให้อบที่อุณหภูมิ 60°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมงก่อนใช้งาน

ความคิดสุดท้าย

เนื่องจากข้อกำหนดช่วง FPV เพิ่มมากขึ้นและการปรับใช้วิดีโอไร้สายทางอุตสาหกรรมมีความต้องการมากขึ้น โมดูล WiFi สำหรับการใช้งานทั่วไปยังคงเป็นปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพ โมดูล FPV 5GHz กำลังสูงที่สร้างขึ้นตามจุดประสงค์โดยใช้ ชิปเซ็ต RTL8812EU-CG แก้ปัญหานี้ด้วยการขยายกำลังเฉพาะ การออกแบบพลังงาน UBEC ที่ปรับให้เหมาะสมกับโดรน ความเข้ากันได้กับ Open HD และการจัดการระบายความร้อนที่รวมอยู่ในโรงงาน

BL-M8812EU6-6W ให้กำลังส่งหลัก 6 W ความไวในการรับระดับอุตสาหกรรม และความเข้ากันได้ของแบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้ากว้างในรูปแบบขนาดกะทัดรัด 51.4 × 36 × 19.1 มม. พร้อมรูสำหรับติดตั้งมาตรฐานและชุดอุปกรณ์เสริมที่สมบูรณ์เพื่อการบูรณาการที่ตรงไปตรงมา ได้รับการสนับสนุนจากการสนับสนุนการปรับแต่งของผู้ผลิตดั้งเดิมและคำแนะนำทางเทคนิคของ FAE ได้รับการออกแบบมาเพื่อทั้งสตาร์ทอัพโดรนกลุ่มเล็กและการใช้งานการผลิตในปริมาณมาก

หากคุณกำลังพัฒนาโดรน FPV ระยะไกล ระบบวิดีโอไร้สายทางอุตสาหกรรม หรือโซลูชันแบ็คฮอลรักษาความปลอดภัยกลางแจ้ง คุณสามารถดูรายการโมดูลทั้งหมดของเรา หรือ ส่งคำถามเพื่อขอรับการสนับสนุนด้านเทคนิคและราคาตัวอย่าง  เพื่อรับการสนับสนุนทางเทคนิคและข้อมูลตัวอย่าง

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: โมดูล FPV 5GHz กำลังสูงใช้ชิปเซ็ตใด

A1: BL-M8812EU6-6W โมดูล FPV กำลังสูง สร้างขึ้นโดยใช้ ชิปเซ็ต Realtek RTL8812EU-CG ซึ่งกำหนดค่าในสถาปัตยกรรมย่านความถี่เดี่ยว 2T2R 5 GHz ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการส่งสัญญาณวิดีโอไร้สายระยะไกล

คำถามที่ 2: โมดูล FPV นี้ส่งกำลังส่งได้เท่าใด

A2: โมดูลมีการออกแบบการส่งผ่านแบบดูอัลแบบอสมมาตร: ช่อง TX หลักเฉพาะให้พลังงานสูงสุด 6 W (≤38 dBm) สำหรับดาวน์ลิงก์วิดีโอ และช่อง T/R รวมรองให้พลังงานสูงสุด 2 W สำหรับข้อมูลการควบคุมแบบสองทิศทาง

คำถามที่ 3: โมดูล 5GHz กำลังสูงเข้ากันได้กับ Open HD หรือไม่

A3: ใช่. โมดูลนี้ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการส่งสัญญาณ FPV และเข้ากันได้กับระบบนิเวศลิงก์วิดีโอดิจิทัลโอเพ่นซอร์ส Open HD ช่วยให้สามารถรวมเข้ากับระบบโดรนที่ใช้ Open HD ที่มีอยู่ได้โดยตรง

คำถามที่ 4: ความไวในการรับของโมดูล RTL8812EU-CG คืออะไร

A4: โมดูลนี้มีความไวในการรับต่ำถึง -97 dBm ที่อัตราข้อมูลที่ต่ำกว่า ซึ่งเมื่อรวมกับกำลังส่งที่สูง จะสร้างงบประมาณลิงก์ขนาดใหญ่สำหรับ FPV ระยะไกลและลิงก์วิดีโออุตสาหกรรม

คำถามที่ 5: โมดูลนี้สามารถใช้กับแอปพลิเคชันอื่นที่ไม่ใช่โดรนได้หรือไม่

A5: ใช่. แม้ว่าจะได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้งาน UAV และ FPV ในระยะยาว โมดูลนี้ยังให้บริการระบบแบ็คฮอลตรวจสอบความปลอดภัยกำลังสูง และระบบส่งสัญญาณวิดีโอไร้สายทางอุตสาหกรรมที่ต้องใช้การเชื่อมต่อระยะไกล 5 GHz