無線通信設備的案例
ANSYS和MODELITHICS攜手加速創建面向5G和工業物聯網的復雜無線通信系統
戰略合作伙伴關系將不斷豐富3D模型庫
2018年12月18日，Modelithics和ANSYS 將研發業界首款3D電磁場仿真組件模型庫，旨在幫助客戶加速設計面向5G、智能設備和工業物聯網的無線通信系統。上述合作為共享知識產權（IP）并提高射頻（RF）精度提供了新的產業模式，也有助于推進網絡設備和移動設備的微波設計進程。
無線通信設備中使用的電感器、電容器、連接器、封裝濾波器等元器件在狹小的空間內緊密封裝在一起，需要提高功能，實現產品小型化。由此形成的元器件之間的電磁場相互作用和耦合往往會被系統級設計建模方法所忽視，但它會嚴重影響電路性能，特別在較高的5G和毫米波頻率下更是如此。在仿真中預測這些相互作用和耦合影響對于在預算范圍內滿足研發時限要求至關重要。
Modelithics和ANSYS將打造由實體幾何結構和材料屬性定義的模型庫，進而適當仿真元器件和周圍環境的相互作用。無需應用激勵、邊界條件或材料屬性，即可在ANSYS? HFSS?中方便地將仿真即用型3D組件添加到更大型的系統設計中。
Modelithics的總裁Larry Dunleavey指出：“通過此次合作，分立式組件的研發人員能夠在ANSYS HFSS中打造仿真即用型3D組件，用戶可直接在更大型系統仿真中參考這些3D組件。通過3D組件開展協作，不僅有助于廠商為客戶提供HFSS仿真即用型模型，也有助于客戶首次設計就獲得成功，從而贏得競爭優勢。”
展開 ANSYS和MODELITHICS攜手加速創建面向5G和工業物聯網的復雜無線通信系統
戰略合作伙伴關系將不斷豐富3D模型庫
2018年12月18日，匹茲堡訊 –Modelithics和ANSYS（NASDAQ: ANSS）將研發業界首款3D電磁場仿真組件模型庫，旨在幫助客戶加速設計面向5G、智能設備和工業物聯網的無線通信系統。上述合作為共享知識產權（IP）并提高射頻（RF）精度提供了新的產業模式，也有助于推進網絡設備和移動設備的微波設計進程。
無線通信設備中使用的電感器、電容器、連接器、封裝濾波器等元器件在狹小的空間內緊密封裝在一起，需要提高功能，實現產品小型化。由此形成的元器件之間的電磁場相互作用和耦合往往會被系統級設計建模方法所忽視，但它會嚴重影響電路性能，特別在較高的5G和毫米波頻率下更是如此。在仿真中預測這些相互作用和耦合影響對于在預算范圍內滿足研發時限要求至關重要。
Modelithics和ANSYS將打造由實體幾何結構和材料屬性定義的模型庫，進而適當仿真元器件和周圍環境的相互作用。無需應用激勵、邊界條件或材料屬性，即可在ANSYS? HFSS?中方便地將仿真即用型3D組件添加到更大型的系統設計中。
Modelithics的總裁Larry Dunleavey指出：“通過此次合作，分立式組件的研發人員能夠在ANSYS HFSS中打造仿真即用型3D組件，用戶可直接在更大型系統仿真中參考這些3D組件。通過3D組件開展協作，不僅有助于廠商為客戶提供HFSS仿真即用型模型，也有助于客戶首次設計就獲得成功，從而贏得競爭優勢。”
展開 標準解析 | 深入解剖EN301489-3 合規性必備知識
電磁兼容基礎與EN 301489-3標準概述
1.1 電磁兼容的定義及其重要性
電磁兼容（EMC）是指電子設備在電磁環境中能正常工作，不產生無法容忍的電磁干擾（EMI），同時對來自外部的電磁干擾具有一定的抵抗能力。隨著電子設備的普及，EMC變得日益重要，尤其在高密度電子設備空間共存時，避免干擾、保證設備穩定運行和數據準確性至關重要。
1.2 EN 301489-3標準的起源與目的
EN 301489-3是針對無線通信設備的電磁兼容性歐洲標準，屬于EMC指令2014/30/EU的一部分。該標準為無線通信設備的制造商提供了明確的技術要求，確保其產品能夠在復雜的電磁環境中正常工作，減少相互干擾，提高設備的可靠性和性能。
1.3 標準對行業的指導意義
EN 301489-3標準對于無線通信設備制造商具有重要指導意義。它不僅幫助企業遵循法規要求，確保產品能夠在歐洲市場順利銷售，還能夠引導企業采取有效的EMC設計和測試流程，優化產品設計，提高產品的市場競爭力。此外，它也幫助了監管機構和認證機構進行產品合規性評估工作。
2. EN 301489-3標準的技術要求
2.1 電磁干擾的基本原理
2.1.1 電磁干擾的分類和傳播途徑
電磁干擾（Electromagnetic Interference, EMI）是任何導致電子設備性能下降的電磁現象。它可以分為兩種主要類型：傳導干擾和輻射干擾。
傳導干擾：發生于導體中，通過電纜或電路板傳播，這種干擾通常會沿著電源線或者信號線傳輸到設備的其他部分或者外部設備。
輻射干擾：通過空間傳播，通常由快速變化的電磁場產生，這種干擾可以是無意的或者是由于設備設計不當導致的。
展開 無線取餐/排隊呼叫器采用先進的DP4306無線通信芯片
無線取餐/排隊呼叫器采用先進的DP4306無線通信芯片，該芯片是一款低功耗、高性能、獨立運行的射頻收發芯片，適用于各種230、 315、433、470、868、915MHz的無線應用。無線呼叫系統由主機、接收器和充電器組成，超大型場所也可選配外接大功率發射機。可應用于餐飲、休閑娛樂、商場、診所、兒童游樂中心、銀行、工廠、汽車4S店和考試中心等場所，可實現服務呼叫、管理呼叫、排隊呼叫、單呼、組呼、群呼、定時呼、發送數字、英文和中文（高級版）信息等功能
DP4306本芯片是一款高性能低功耗的單片集成收發機，工作頻率可覆200MHz~1000MHz， 該芯片集成了射頻接收器、射頻發射器、頻率綜合器、GFSK調制器、GFSK解調器等功能模 塊。通過SPI接口可以對輸出功率、頻道選擇以及數據包格式進行靈活配置，并且內置CRC、 FEC、自動應答和自動重傳機制，可以大大簡化系統設計并優化性能。
展開 
飛控與外界無線數據通信
除此之外，四旋翼無人機還需要與地面站或其他四旋翼有數據交互，用于狀態監控，集群協同等
一 硬件與協議
無人機與外界通信主流方案包括三種：WiFi，藍牙，2.4G無線數傳。其中WiFi與藍牙也是傳輸信號也在2.4G頻段，一般硬件設備都內置有WiFi,藍牙功能，2.4G收發端都需要額外配置模塊
也有部分數傳模塊可以工作在433MHz、915MHz頻段，相同功率，頻率低衍射性能好，傳輸距離遠；頻率高則帶寬大一點，傳輸速度快
通常開發這三類硬件需要一個2.4G射頻芯片，在上層開發協議棧。這三類方案一些常見產品指標對比如下，其中藍牙5.0比4.0在帶寬和傳輸距離上有提升，數傳模塊產品性能區間較大，可以結合價格和場景需要選用
市面上這三種都是模塊產品如ESP8366 WiFi模塊，3DR 915MHz無線數傳模塊，對外屏蔽協議棧細節。與飛控走串口協議，在PX4中只需要讀寫串口解析應用層MAVLink協議即可
二 MAVLink協議
MAVLink定義了輕量級無人機之間傳輸數據格式，支持多種語言和多種平臺，支持至多255種機型，并且高度可靠與安全。2009年發布MAVLink v1，2017年發布版本MAVLink v2. MAVLink系列無論是數據幀格式還是交互過程，都和socket十分相似，我們下面一起來看一下
1 MAVLink實現
1.1 協議
MAVLink v2相比于v1，頭部標記由8字節升級到14字節，擴展性進一步提高。
展開 仿真APP助力無線通信器件研發設計
<p><strong>無線通信器件</strong>是實現無線通信的基礎，包括<strong style="color: rgb(9, 64, 142);">射頻芯片</strong><strong>、</strong><strong style="color: rgb(9, 64, 142);">功率放大器</strong><strong>、</strong><strong style="color: rgb(9, 64, 142);">濾波器</strong><strong>、</strong><strong style="color: rgb(9, 64, 142);">天線</strong>和<strong style="color: rgb(9, 64, 142);">收發模塊</strong>等。它們負責信號的生成、調制、放大、濾波和傳輸，共同確保無線通信的高效性和穩定性。這些器件廣泛應用于<strong style="color: rgb(9, 64, 142);">5G基站</strong><strong>、智能手機、</strong><strong style="color: rgb(9, 64, 142);">無線網絡</strong><strong>、衛星通信</strong>等領域，極大地促進了信息流動和全球互聯互通。</p><p><strong>通信器件的性能關系到信息的傳輸質量與速度</strong>。使用<strong>仿真APP</strong>能夠在研發初期，在虛擬環境中對各類通訊器件在不同工況下的性能指標進行直觀展示，從而<strong>識別潛在設計缺陷，指導設計優化</strong>。
展開 「通信」變電站通信相關設備簡介
變電站通信屬于變電站內極小的構成，但是其作用及造價并不低于其他設備，也是技經中難以把握的一部分重要組成；小編對這塊也是摸不著頭腦，今天給大家分享點通信設備的初級知識，希望大家能夠加深對變電站通信部分的認識。
電力系統通信網簡介
電力通信網是為了保證電力系統的安全穩定運行而應運而生的。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。目前，它更是電網調度自動化、網絡運營市場化和管理現代化的基礎；是確保電網安全、穩定、經濟運行的重要手段；是電力系統的重要基礎設施。由于電力通信網對通信的可靠性、保護控制信息傳送的快速性和準確性具有及嚴格的要求，并且電力部門擁有發展通信的特殊資源優勢，因此，世界上大多數國家的電力公司都以自建為主的方式建立了電力系統專用通信網。
一、電力系統通信設備分類
傳輸復用設備
電話交換設備
接入設備
通信配線設備
通信電源設備
二、變電站常見的通信設備
光端機
ＰＣＭ
調度電話系統
ＡＴＭ交換機
調度數據網路由器
各類配線設備
通信常用線纜
通信電源系統
三、通信光纜的類別
目前，我們所使用的光纜類型主要為：
空地線復合光纜（OPGW）
具有普通地線和通信光纖光纜的雙重功能。用于電力系統內部的通信極輸電線路維護保養信息的傳送，也可用于一般的公共服務網絡，作為電力系統繼電保護的高頻通道、運動信號及通信頻道等使用，同時能起到良好導體屏蔽地線的作用。
展開 汽車無線通信芯片—車規AEC-Q100認證
無線通信芯片介紹
隨著信息、計算和芯片技術的迅速發展，外界信息交互需求日益增長，車內電子系統數量不斷增加，汽車電子系統變得越來越復雜，各個系統間的信息傳遞需要通信網絡的有力支撐。根據通信連接形態的不同，汽車通信應用分為無線通信和有線通信。無線通信主要用于實現V2V（汽車與汽車互聯）、或者V2X（汽車與用戶設備互聯，或汽車與其它設備，如通信基站和衛星的通信等連接）。有線通信主要用于車內設備之間的各種數據傳輸。
無線通信按照傳輸距離可劃分為廣域網通信和局域網通信。廣域網通信包括移動蜂窩網絡通信、衛星GNSS通信；局域網通信包括V2X直連通信、藍牙、Wi-Fi、UWB等。無線通信支持通信速率從1Mbps到數Gbps。
2. 各類無線通信芯片
（1）移動蜂窩芯片
蜂窩移動通信（Cellular Mobile Communication）采用蜂窩無線組網方式，在終端和網絡設備之間通過無線通道連接起來，進而實現用戶在活動中可相互通信。主要特征是終端的移動性，并具有越區切換和跨本地網自動漫游功能。蜂窩通信從20世紀80年代至今，已經發展到第五代（5G）。
與手機移動通信類似，汽車移動通信通過接入通信基站實現信息的發送和接收。移動蜂窩芯片是負責車與基站通信的芯片，其根據移動通信制式劃分為2G/3G/4G/5G移動蜂窩芯片。目前，汽車移動通信應用比較廣的是4G，5G的滲透率也正在快速提升。相比于舊的版本，5G通信芯片在傳輸速率、低延時、可靠性等性能上都有較大提升。
展開 質量流量計是否支持無線通信方式？
在工業自動化與智能制造快速發展的今天數據的實時性、可追溯性和遠程管理能力已成為衡量設備先進性的重要標準，作為流體測量領域核心儀表之一，質量流量計不僅需要具備高精度、高穩定性的測量性能，更需滿足現代工廠對智能化、網絡化的需求，那么一個備受關注的問題是：質量流量計是否支持無線通信方式？
質量流量計：https://www.bronkhorst-china.com/
答案是肯定的——現代高質量的質量流量計，尤其是來自領先品牌如布瑯軻鍶特（Bronkhorst）的產品，已全面支持多種無線通信方式，為工業4.0和物聯網（IoT）應用提供了強有力的技術支撐。
一、無線通信：從“可有可無”到“不可或缺”
傳統質量流量計多采用模擬信號（如4-20mA）或有線數字通信（如RS-485、Modbus）進行數據傳輸，這種方式在布線復雜、環境惡劣或移動設備較多的場景中存在明顯局限，而隨著無線技術的成熟，Wi-Fi、藍牙、Zigbee、LoRa以及工業級無線協議（如WirelessHART）等技術被廣泛應用于工業儀表中。
布瑯軻鍶特作為全球領先的微量流體測控專家，高端質量流量計產品線已集成多種無線通信模塊，例如IN-FLOW系列和miniCORI-FLOW系列均支持通過無線網關實現遠程數據采集與控制，用戶可通過局域網或云端平臺實時監控流量數據，極大提升了系統的靈活性與運維效率。
二、無線通信帶來的核心價值
降低安裝成本與維護難度
無需鋪設大量電纜，尤其適用于高溫、腐蝕、旋轉或難以布線的工況，顯著節省工程成本。
實現遠程監控與預測性維護
工程師可通過手機APP或Web平臺隨時查看設備狀態，結合大數據分析提前預警故障，減少停機時間。
展開 首個融入IP協議的無線通信標準——6LoWPAN
近年來集成了網絡技術、嵌入式技術和傳感器技術的低速率無線個域網（LR-WPAN）技術成為了研究熱點。LR-WPAN是為短距離、低速率、低功耗無線通信而設計的網絡，可廣泛用于智能家電和工業控制等領域。IETF組織于2004年11月正式成立了IPv6 overLR-WPAN（簡稱6LowPan）工作組，著手制定基于IPv6的低速無線個域網標準，即IPv6over IEEE 802.15.4，旨在將IPv6引入以IEEE 802.15.4為底層標準的無線個域網。其出現推動了短距離、低速率、低功耗的無線個人區域網絡的發展。IEEE 802.15.4是LR-WPAN的典型代表，其應用前景非常廣闊，以其為基礎的研究方興未艾。
但是，IEEE802 15.4只規定了物理層 （PHY）和媒體訪問控制（MAC）層標準，沒有涉及到網絡層以上規范，而IEEE 802 15.4設備密度很大，迫切需要實現網絡化。同時為了滿足不同設備制造商的設備間的互聯和互操作性，需要制定統一的網絡層標準。IPv6以其規模空前的地址空間及開放性，對LR-WPAN產生7極大的吸引力。
1、IEEE 882.15.4技術概述
IEEE 802.15.4定義的是PHY和MAC層。
IEEE802.15.4標準的主要特征：①低速率，對于2.4GHz、828MHz、915MHz 3個頻段分別對應250Kb/s、20Kb/s和40Kb/s3種速率；②低功耗，在待機模式下可使用2節5號干電池驅動6個月以上；③低成本，一般采用硬件資源非常有限的底端嵌入式設備或更小的特殊設備；④短距離，節點信號覆蓋范圍有限，一般為10－100m；⑤低復雜度，比現有的標準低；⑥短幀長，最大幀長度為127字節；⑦多拓撲，網絡拓撲結構豐富，支持星型拓撲和點對點拓撲2種基本拓撲結構及其混合組網。
展開 RFSOC無線通信開發平臺-2發2收
RFSOC開源社區平臺，當下行業入門級低門檻驗證板，面向雷達、通信、測試測量、電子對抗等多個領域前期驗證評估，具有豐富的參考案列，完整的軟硬件生態，開發工具支持Simlink、matlab、Gunnradio、Python/Labview等
RFSOC無線通信開發平臺-8T8R
ZXB-27DR-8T8R 數模混合信號處理卡，采用Xilinx ZYNQ UltraScale+RFSoCZU27DR，可以訪問大型FPGA 門密度，8 路ADC / DAC 端口，可擴展I / O 端口和DDR4 內存，適用于各種不同的可編程應用，帶有ZU27DR FPGA 的ZXB-RFSOC-2T2R 由 4 路12 位，采樣率4.0GSPS ADC 和 4 路14 位，采樣率6.554 GSPS DAC 端口提供支持。
無線通信系統中微波環行器的仿真研究
微波環行器快速入門
微波環行器是一種非互易多端口設備，通常包含三個 Y 形端口。在環行器中，來自一個端口的入射波只能耦合到下一個端口。由于這項功能，電氣工程師經常使用環行器來隔離微波元件。
環行器的簡單示意圖。
微波環行器的一個常見應用是雙工器。在環行器的作用下，無線電通信系統或雷達單元中的發射器和接收器能夠共享公共天線，同時仍將接收器與發射器隔離。
為了構建環行器，工程師經常使用各向異性材料，如鐵氧體，因為它們具有高電阻和高磁導率。但是，材料的選擇會影響波在環行器端口之間傳播的方式。在本例中，我們使用 COMSOL Multiphysics? 軟件附加的“RF 模塊”來精確分析鐵氧體材料和環行器的內部工作原理。
使用 COMSOL? 軟件模擬三端口鐵氧體環行器
下面所示的無損三端口鐵氧體環行器實例以三個 120° 角連接的矩形波導部分構成。在每個分支內，相同的介電調諧元件被用來匹配 Y 形接頭。鐵氧體柱置于接頭中心，并被 H0 偏置磁場沿軸線方向磁化。
三端口微波環行器的幾何結構。
該模型分析了 10G Hz 的 TE10 波在環行器中的傳輸過程。由于 TE10 波導模式在橫向上沒有變化，因此可以使用二維模型來簡化分析。
包含介電調諧元件的二維環行器幾何結構。
環行器的一個設計目標是通過匹配接頭來減少輸入端口的反射。為了匹配接頭，必須確定當調諧元件采用各種不同的材料時，TE10 波在三個端口之間的傳播效果。為此，您可以計算 TE10 基模下與調諧元件介電常數相關的 S 參數（衡量環行器的透射率和反射率）。
鐵氧體環行器設計能夠正常運行嗎？
使用“RF 模塊”，您可以對環行器設備進行 S 參數分析。下圖比較了介質匹配元件（eps_r）的相對介電常數與 S11 參數，后者與端口 1（輸入臂）的反射系數有關。
展開 一種利用寬帶載波通信技術實現無線公網信號中繼的方法
1套設備只能解決1臺終端信號問題，成本相對較高。
230M無線電臺轉換
中間無需布線，安裝相對簡單，通信頻段自適應，且可一對多工作，一個外置電臺對應多臺集中器通訊，通信距離通常可以達到5~10km。
外置電臺消耗較大，需要獨立電源供電；傳輸效果可能受到車庫建筑物形狀影響；一對多通訊時，同時只能有1個通訊，費控等實時性要求較高的業務將受到影響。
北斗衛星解決方案
可解決偏遠山區普通運營商不進行信號覆蓋，數據無法采集的問題，無信號盲區。
價格較高，傳輸速率和實時性較低；丟包率高，特殊時期無法使用。
中壓電力線載波
可解決偏遠山區普通運營商未進行信號覆蓋，數據無法采集的問題。
需要中壓線路停電，設備安裝工作量大，費用高。
內網光纖
需要光纖鋪設到位。
信息安全有要求，需要信息通信單位協同。
寬帶載波方案
利用電力線傳輸，無需另外穿線和相應成本。
電力線上不能有較大干擾，傳輸距離相對有限。
本裝置在充分利用寬帶載波通信速率高的基礎上，有效地降低了集中器安裝位置的局限性，方便了現場用電信息采集的施工，有效的解決了用電信息采集本地信道與遠程信道對于集中器安裝位置的矛盾。但該技術在應用中，也存在一定局限：一方面要求從模塊和主模塊必須在同一相序上，另一方面，如果集中器的本地信道也使用了寬帶載波通信方式，則存在著相互干擾的情況。
本文是國網重慶璧山供電公司劉家禹、徐 華、李宗隆、龍 浩、晏偌鋒、陳 亞這六位工程師的經驗總結之作，之前發表在《環球表計》9月刊，自公眾號 環球表計 分享過來與大家學習探討。
展開 新型LTE230無線技術能解決智能電網通信痛點
這款產品支持語音通話、數據傳輸、集群等功能，協議簡單，采用通用芯片，可選芯片豐富，集成度高；在發射功率、接收靈敏度等關鍵指標上與之前的成熟產品持平，但其國產化、自主研發的身份決定了它在成本上具有的競爭力，可應用于應急通信、現場保障、數據回傳等各種場景，填補了LTE230電力無線專網在手持機方面的空白，豐富了LTE230終端產品形態，實現了從芯片到產品的國產化，表明普天技術已掌握產業鏈的核心技術和關鍵環節。“基于TD-LTE230的電力無線通信基帶芯片”入選“2014中關村十大創新成果”。
2014年1月11日，中關村寬帶無線專網應用產業協會暨產業聯盟（簡稱‘寬聯’）成立了電力專網產業子聯盟，普天、華為、大唐電信作為了核心成員單位。寬聯電力寬帶無線專網產業子聯盟的成立，將促進我國電力專網通信行業的技術創新，推動國家及行業標準制定，帶動產業鏈上下游企業間的協調合作，帶動我國行業專網產業化進程。2017年4月，電力無線專網產業聯盟召開了籌備會，會議明確該聯盟將圍繞以LTE230為主的無線專網技術進行標準制定與推廣，建立與完善電力無線專網產業鏈，推動產業與市場有機結合。
普天積極支持TD-LTE 230國家電網企業標準制定工作，公司聯合國家無線電監測中心共同提交的LTE 230系統兩篇提案文稿，分別寫入ITU-R SM.《智能電網》研究報告和ITU-R SM.《動態頻譜接入》研究報告，標志著普天LTE 230系統方案作為中國先進技術成果獲得ITU認可，提升了中國智能電網無線通信技術的國際話語權。
普天技術助力打造“堅強智能電網”，從能源互聯網與智能電網“最后一公里”通信的需求出發，探討構建符合電力業務特征的無線專網技術應用創新模式，通過對電網設備與用戶的實時感知與交互，支撐電網運行智能化、用電服務主動化。
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