xSDR – โมดูล SDR แบบ M.2 2230 ขนาดจิ๋วพร้อม FPGA Artix-7 และ RFIC LMS7002M

xSDR จาก Wavelet Lab เป็นโมดูล software-defined radio (SDR) แบบแผ่นเดี่ยว ขนาดจิ๋วในฟอร์มแฟคเตอร์ M.2 2230 ออกแบบมาเพื่อใช้งานร่วมกับแล็ปท็อป, ระบบฝังตัว (Embedded Systems) และอุปกรณ์ Edge Computing โดยเป็นรุ่นต่อยอดจาก uSDR รุ่นก่อนหน้า ซึ่งตัวอักษร “x” ในชื่อ xSDR หมายถึง “extended” ที่เพิ่มความสามารถ 2×2 MIMO และขยายช่วงความถี่ให้กว้างขึ้น ในขนาดบอร์ดที่ยังคงเล็กเท่าเดิม

โมดูลนี้ใช้ชิป RFIC รุ่น Lime Microsystems LMS7002M และ FPGA รุ่น AMD Artix-7 XC7A50T ซึ่งเป็นชุดเดียวกับที่ใช้ในบอร์ด LimeNET Micro 2.0 Developer Edition board สเปกหลักของ xSDR ได้แก่ ช่วงความถี่ 30 MHz ถึง 3.8 GHz, อัตราการสุ่มสัญญาณ สูงสุด 122.88 MSPS รองรับ 2×2 MIMO ด้วยคุณสมบัติดังกล่าว xSDR จึงเหมาะสำหรับงานวิจัยด้านเครือข่ายเซลลูลาร์ (LTE/5G), การวิเคราะห์สเปกตรัม, การติดตามดาวเทียม และการเชื่อมต่อข้อมูลความเร็วสูง (เมื่อใช้สองโมดูลร่วมกัน)

xSDR single sided M.2 software defined radio with 2× RX TX channels up to 3.8 GHz

สเปคของ Wavelet Lab “xSDR” :

  • RFIC – Lime Microsystems LMS7002MIC ชิปตัวรับสัญญาณ RF (FPRF) ที่สามารถโปรแกรมได้
  • FPGA – AMD Embedded XC7A50T (Artix-7) พร้อม 52,160 logic cells
  • ความสามารถด้าน RF
    • ช่องสัญญาณ – 2×2 MIMO (2x RX, 2x TX)
    • ช่วงความถี่ – 30 MHz to 3.8 GHz
    • แบนด์วิดท์ – 0.5 MHz to 90 MHz
    • อัตราการสุ่มสัญญาณ (Sample Rate)
      • SISO – 0.1 MSPS ถึง 122.88 MSPS
      • MIMO – 0.1 MSPS ถึง 80 MSPS
    • ความเสถียรของสัญญาณนาฬิกา (Clock Stability) – 0.5 PPM
    • การเชื่อมต่อ – 4x คอนเนกเตอร์ MHF4 RF
  • สตอเรจ – EEPROM AT24CSW020 (2 Kbit)
  • USB – USB 2.0 PHY (USB3330)
  • อินเทอร์เฟซโฮสต์ – M.2 2230 A+E key edge connector (รองรับทั้ง USB 2.0 และ PCIe 2.0 x2)
  • การขยาย
    • GPIO header 12+2 พิน ระดับแรงดัน 1.8V (รองรับ pinout เดียวกับ uSDR)
    • รองรับการซิงโครไนซ์สัญญาณนาฬิกาภายนอก สำหรับระบบหลายช่องสัญญาณแบบ phase-coherent (xMASS)
  • อื่น ๆ
    • คริสตัลออสซิลเลเตอร์ NT2016SA 26 MHz
    • เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ (TMP114)
  • ช่วงแรงดันไฟเลี้ยง – 2.85 – 5.5 V
  • ขนาด – 30 x 22 x 2 มม. (ฟอร์มแฟคเตอร์ M.2 2230)
xSDR Block Diagram
xSDR Block Diagram

ฟอร์มแฟคเตอร์แบบ M.2 ทำให้อุปกรณ์สามารถติดตั้งลงในสล็อต WiFi/Bluetooth ของแล็ปท็อปหรือบอร์ด SBC รุ่นใหม่ ๆ ได้โดยตรง แต่สำหรับอุปกรณ์ที่ไม่มีสล็อต M.2 บอร์ดยังสามารถใช้งานร่วมกับอะแดปเตอร์ของ uSDR รุ่นเก่าได้ เช่น USB-C, Mini PCIe และบอร์ดแปลงสัญญาณ PCIe (PCIe breakout board) ทางบริษัทแจ้งเตือนว่าถ้าใช้อะแดปเตอร์ uSDR รุ่นเก่า อุปกรณ์จะถูกจำกัดการทำงานเหลือเพียง 1x RX / 1x TX เท่านั้น เว้นแต่จะมีการเดินสายสัญญาณด้วยตนเองผ่านคอนเนกเตอร์ MHF4

uSDR adapter also compatable with uSDR
M.2-to-PCIe Breakout Board
WWT SDR Web Based Software Defined Radio
อินเทอร์เฟซ WSDR บนเว็บเบราว์เซอร์ พร้อมแอปพลิเคชัน SDR ในตัวสำหรับงานเครือข่ายเซลลูลาร์, วิทยุ AM/FM และการวิเคราะห์สเปกตรัม

ด้านซอฟต์แวร์ รองรับการใช้งานร่วมกับเครื่องมือยอดนิยมอย่าง GNU Radio, SoapySDR, srsRAN รวมถึงเครื่องมือ SDR อื่น ๆ อีกหลายรายการ ทำให้ xSDR สามารถทำงานร่วมกับระบบนิเวศ RF ทั้งแบบโอเพ่นซอร์สและเชิงพาณิชย์ที่มีอยู่แล้วได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้แพลตฟอร์มยังรองรับการทำงานกับ wsdr.io, ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อม SDR บนเว็บ ช่วยให้ผู้ใช้สามารถตั้งค่า (Configuration), ตรวจสอบสถานะ (Monitoring) และพัฒนาแอปพลิเคชัน RF ผ่านเว็บเบราว์เซอร์ได้ โดยไม่ต้องติดตั้งไดรเวอร์ที่ซับซ้อน

โครงการนี้ได้รับการสนับสนุนจาก NLnet Foundation ภายใต้โครงการ “WSDR cellular network initiative” ซึ่งมีเป้าหมายในการลดข้อจำกัดในการสร้างและทดลองระบบ LTE และ 5G โดยผสานซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์ส เครื่องมือบนเว็บ และฮาร์ดแวร์ขนาดกะทัดรัดอย่าง xSDR, uSDR และ sSDR เข้าด้วยกัน นอกจากนี้โครงการยังเป็นโอเพ่นซอร์สทั้งหมด โดย host libraries  เผยแพร่ภายใต้สัญญาอนุญาตแบบ MIT License และส่วน FPGA gateware ใช้สัญญาอนุญาต CERN-OHL-P-2.0 ขณะที่ผังวงจรฮาร์ดแวร์ฉบับเต็มจะเปิดเผยหลังจบแคมเปญระดมทุน ทั้งนี้ สามารถดูรายละเอียดฟีเจอร์และวิธีการติดตั้งเพิ่มเติมได้จากเว็บไซต์ทางการของโครงการ

xSDR วางจำหน่ายบน Crowd Supply ราคา $549(~17,200฿) และยังมี M.2-to-PCIe breakout board ราคา $89 (~2,800฿) ซึ่งมาพร้อมสายแปลง MHF4-to-SMA จำนวน 4 เส้น โดยคาดว่าจะเริ่มจัดส่งในวันที่ 15 กรกฎาคม 2026 สำหรับผู้ที่ต้องการรองรับความถี่สูงกว่านี้ ทาง Wavelet Lab ยังเผยข้อมูลเบื้องต้นของรุ่น sSDR ซึ่งรองรับช่วงความถี่ได้สูงสุดถึง 11 GHz หมายเหตุ: เช่นเดียวกับอุปกรณ์ SDR กำลังส่งสูงทั่วไป ผู้ใช้งานต้องปฏิบัติตามกฎหมายและข้อกำหนดด้านวิทยุของแต่ละประเทศเกี่ยวกับการส่งสัญญาณ

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : xSDR – A tiny M.2 2230 SDR module with Artix-7 FPGA and LMS7002M RFIC (Crowdfunding)

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
โฆษณา