从FPGA到射频收发器:揭秘Silvus SL4200电台背后的技术亮点

雨飞工作室 2025-09-05 07:18
1.Silvus Technologies推出的StreamCaster LITE 4200(SL4200)是一款 MANET(移动自组织网络)电台,工作频段覆盖:L波段:1350–1440MHz;S波段:2200–2500MHz;联邦C-1波段:4400–4940MHz。该电台兼具低SWaP(尺寸、重量与功耗)与低成本优势,符合NDAA及美国国防部网络安全标准,并已获准与Blue UAS 无人机平台配套使用。整套设备包含收发信机本体和128GB机载存储,支持2×2 MIMO,并采用空间复用、空时编码、收发Eigen波束成形等先进MIMO技术。电台使用C-OFDM调制,可自动链路自适应,在动态高速环境下持续优化吞吐并抑制多径衰落;在1.25/2.5/5MHz信道带宽下,最高可提供20Mbps数据率,平均时延仅28ms。
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2.SL4200军用无线电是一种基于软件定义无线电(SDR)的技术,采用Xilinx XC7Z035现场可编程门阵列(FPGA)和ADI AD9361BBCZ射频收发器(韩国封装测试)制造。具体频段,由AD9361BBCZ决定。

3.SL4200采用单频时分双工(TDD)技术,可自组自愈网状网,单网最多容纳559个节点,同时支持星形、中心辐射、链式/中继、固定骨干及混合拓扑。电台支持 PTT高清语音(G.722编码)并具备 CoT(Cursor on Target)消息功能,确保互操作性。内置AES-256加密,保障通信安全;提供网络管理GUI,通过USB和RS-232接口实现高级控制与诊断。发射功率可在1mW–1W 间可调(波束成形时最高2W),接收灵敏度达–105dBm。供电方式支持USB-PD或8–32V DC,整机功耗 <17W。
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主要器件:
1.XC7Z035 Xilinx(现 AMD)Zynq‑7000 系列中的高性能SoC产品,集成双核ARM Cortex‑A9处理器与FPGA可编程逻辑,拥有丰富的高速I/O接口,非常适合视觉处理、嵌入式异构计算、通信与控制系统的设计。

2.LTM4623:Analog Devices(原 Linear Technology)推出的一款μModule降压型DC‑DC转换器,封装内集成控制器、电感、功率MOSFET与配套元件,支持输入电压4–20V、输出电压0.6–5.5V、最大输出电流3A,适用于FPGA、ASIC、SoC的稳压供电。

3.“D9PTH”是Micron DDR3L SDRAM的封装标识,具体型号为MT41K128M16JT‑125 AAT:K,容量为2Gb(128M × 16),工作频率 800MHz,电压1.35V(兼容1.5V),封装为96‑ball FBGA,支持自动写入一览(write leveling)、动态ODT等DDR3L高级特性


4.LT3958是一款宽输入电压、高集成度的通用DC‑DC升压/反激/SEPIC控制器,常用于汽车、工业和通信供电。


5.AD9361是Analog Devices推出的一款高度集成、性能卓越的射频收发器芯片,专为软件定义无线电(SDR)与现代无线通信系统设计。该芯片覆盖70MHz 至6GHz的宽广频率范围,支持灵活配置的2×2 MIMO架构,能够同时处理两个发射与接收通道,适用于多种高带宽、高灵敏度的通信场景。AD9361内部集成宽带RF前端、可编程混频器、滤波器、模数/数模转换器(ADC/DAC)及数字基带接口,具备高度的系统集成度。其接收与发送带宽可在200kHz至56MHz之间灵活调整,使其既可用于窄带通信,也能胜任高速宽带应用。得益于其强大的数字接口,AD9361可直接与FPGA、DSP或嵌入式处理器无缝对接,实现高速数据交互与灵活信号处理。


6.SKY13330-397LF:是一款基于互补金属氧化物半导体(CMOS)和绝缘体上硅(SOI)技术的单刀双掷(SPDT)开关0.1 to 6.0GHz;具有高线性度和低插入损耗的特性,使其成为宽带码分多址(WCDMA)手机和数据卡应用的理想选择。


7.NPTB00004B GaN HEMT是一款功率晶体管,优化用于直流至6GHz 的工作。该器件支持连续波(CW)脉冲和 线性工作模式,在业界标准的表面贴装塑料封装中可提供高达5W(37 dBm) 的输出功率。


8.GSC‑2401T‑R:由台湾U‑TRON公司(U‑TRON ELECTRONICS)生产的一款100/1000BASE‑T以太网发送端变压器模块,封装为SOP‑24,满足IEEE 802.3标准,用于千兆以太网物理层(PHY)的发送侧信号隔离与匹配,具有典型的开路电感约350µH、漏感不超过0.5µH @ 100kHz、200mV,界面特性符合千兆以太网要求。


SL4200 技术规格表:

项目
参数
制造商
Silvus Technologies
描述
1350–4940MHz 2×2 MIMO MANET电台
频段
1350–4940MHz
信道带宽
1.25 / 2.5 / 5MHz
数据率
最高20Mbps
发射功率
最大2W
接收灵敏度
–105dBm
输入电压
8–32V DC
典型电流
9V @ 3A
功耗
4.8–17W
接口
RS-232、USB
天线接口
TNC(母)
尺寸
140 × 72 × 20mm
重量
295g
工作温度
–40 °C 至 +65 °C
等级
军用级


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