SDR приемопередатчик Lime Microsystems LimeNET Micro 2.0 с Raspberry Pi CM4

LimeNET Micro 2.0 представляет собой компактную программно-определяемую радиосистему на базе проверенной в полевых условиях платформы LimeSDR XTRX и вычислительного модуля Raspberry Pi CM4. Данное решение предназначено для организации автономных сотовых сетей, тестирования и измерений, а также разработки беспроводных приложений широкого спектра применения.

Модульная архитектура системы обеспечивает значительное повышение производительности по сравнению с предыдущим поколением. В основе платы LimePSB RPCM интегрированы CM4 с четырехъядерным процессором ARM Cortex-A72 на частоте 1,5 ГГц, 8 ГБ оперативной памяти и 32 ГБ встроенной флеш-памяти eMMC. Радиочастотная секция построена на базе LimeSDR XTRX с FPGA AMD Artix 7 и трансивером LMS7002M от Lime Microsystems.

Ключевой особенностью устройства является поддержка режимов 2×2 MIMO с полосой пропускания до 5 МГц или SISO с полосой до 10 МГц в диапазоне частот до 3,8 ГГц. Широкополосный радиочастотный фронт-энд с внешней полосовой фильтрацией обеспечивает выходную мощность до 20 дБм на канал в режиме P1dB. Система поддерживает как FDD, так и TDD режимы работы благодаря встроенным переключателям SPDT и малошумящим усилителям.

В практических сценариях LimeNET Micro 2.0 применяется для развертывания частных мобильных сетей, создания IoT-инфраструктуры, организации медиапотоков и проведения измерений характеристик беспроводных систем. Устройство может работать полностью автономно с собственной базовой сетью и поддержкой IMS для голосовых вызовов и SMS, либо интегрироваться с существующими сетями через стандартные интерфейсы 3GPP.

Отличительной чертой решения является гибкость питания — система может получать энергию через PoE+, USB-C PD или внешний источник постоянного тока 12В. Для обеспечения частотной стабильности установлен высококачественный термокомпенсированный кварцевый генератор OCXO с возможностью синхронизации через GNSS, IEEE 1588 PTP v2 или внешний опорный сигнал.

Технические характеристики

• Вычислительный модуль: Raspberry Pi CM4 с BCM2711 quad-core ARM Cortex-A72 1,5 ГГц
• Объем оперативной памяти: 8 ГБ
• Встроенная память: 32 ГБ eMMC
• SDR-модуль: LimeSDR XTRX с FPGA AMD Artix 7 XC7A50T
• RF-трансивер: Lime Microsystems LMS7002M
• Диапазон частот: 100 кГц — 3,8 ГГц
• Режимы работы: 2×2 MIMO до 5 МГц, SISO до 10 МГц
• Выходная мощность: 20 дБм максимум (P1dB) на канал
• Поддерживаемые стандарты: 4G LTE, 5G (TDD и FDD)
• Интерфейс SDR: PCIe x1 Gen 2 (5 Гбит/с)
• Сетевой интерфейс: Gigabit Ethernet с поддержкой PoE+
• USB-порты: 1x USB-C (питание и загрузка), 2x USB 2.0 Type-A
• Видеовыходы: 2x HDMI 2.0 (поддержка 4K@60p)
• Дисплейные интерфейсы: 2x 15-pin FPC для MIPI DSI
• Аудиовыход: 3,5 мм jack (аналоговый звук и композитное видео)
• RF-разъемы: 4x SMA female + 4x U.FL female
• Слот памяти: microSD
• SIM-карта: nano-SIM
• GPIO: 20-pin header Raspberry Pi CM4 (3,3В)
• Синхронизация: GNSS, IEEE 1588 PTP v2, внешний опорный вход
• Опорный генератор: OCXO высокой стабильности
• Питание: PoE+ / USB-C PD (12В, 1,5-2,5А) / Barrel jack (9-14В, 2-3А)
• Потребляемая мощность: 0,048 кВт⋅ч (при максимальной нагрузке)
• Габариты: 190x130x60 мм
• Рабочая температура: 0°C до +70°C
• Влажность: до 95% без конденсации