摘要:无线图传模块的视频传输方式有三类:5 GHz Wi-Fi 无线、网线经交换机组网、以太网接光纤收发器。安里亚科技 ATE9430T / R(4K30)和 ATE9460 / 9461(4K60)模块内置百兆以太网 PHY。同一套模块按现场条件可以走无线 30~1000 m、网线约 500 m 或光纤 20 km 以上。本文写给做 HDMI 无线延长器、无线 KVM 延长器的硬件工程师和产品经理。
无线图传模块的视频传输方式有三类:5 GHz Wi-Fi 无线、网线经交换机组网、以太网接光纤收发器。安里亚科技 ATE9430T / R(4K30)和 ATE9460 / 9461(4K60)模块内置百兆以太网 PHY。同一套模块按现场条件可以走无线 30~1000 m、网线约 500 m 或光纤 20 km 以上。本文写给做 HDMI 无线延长器、无线 KVM 延长器的硬件工程师和产品经理。
三类传输方式的区别在介质和距离
选型时先看信号从发射端到接收端要走什么介质,再看距离。搜索结果里常见的文章讲模拟和数字图传、Wi-Fi 和 COFDM 的原理,但做项目时更具体的问题是:这条链路跨不跨楼、现场有没有现成网线、两端之间有没有遮挡。
ANLYA 的图传模块在三种方式下处理流程一样。发射模块从 HDMI 接收信号源画面,做 H.265 编码,码率随信道质量自适应。接收模块解码后从 HDMI 输出到显示器。差别只在中间那一段:无线走 5.15~5.85 GHz 频段,链路速率 VHT40(802.11ac,40 MHz);有线从模块内置的以太网 PHY 引出,接网线或光纤收发器。
视频、音频和 KVM 键鼠数据在全链路加密,配对时生成专属密钥,有线和无线都适用,未配对的设备接不进来。
无线图传模块视频传输方式:Wi-Fi 三档怎么选
无线距离由 Wi-Fi 模块档位决定,底板和固件通用,换 Wi-Fi 模块就换距离。下面三档的距离都是视距参考值,中间有墙、金属机柜或人群时,实际距离会缩短。
AIC8800-D40:30~100 m
D40 适合同一房间到相邻房间的应用,成本和功耗在三档里最低。典型现场是会议室:笔记本插着发射端放在会议桌上,接收端装在投影机或电视背后,中间十几米。共享办公的发射座、车载后排屏也属于这个距离。D40 为单天线 1T1R。
AIC8800-D80:100~300 m
D80 是大多数项目的默认档位,覆盖跨房间、跨楼层的距离。会议投屏、无线 KVM、零售数字标牌都用这一档。D80 同样是单天线 1T1R,底板只留一路天线。
RTL8812CU:300~1000 m
8812CU 发射功率和灵敏度更高,用在户外、跨楼层和移动载具上,比如无人机、巡检车、舞台演出。它是双天线 2T2R,底板要预留两路天线。如果产品要兼容三档,底板按两路天线画,用 8800 系列时空一路即可。需要更多天线的项目可以定制 4T4R。
模块上电时自动扫描并选择信道,运行中可以切换。调制方式为 OFDM,从 BPSK 到 256-QAM 随信道质量自适应,距离拉远或干扰变大时码率随之下调。
网线组网:经交换机约 500 m
现场已经布好网线时,走有线比走无线更稳。模块内置百兆以太网 PHY,差分线从金手指引出,底板加网络变压器和 RJ45 就能接网线,不需要再放 PHY 芯片。
单段网线按以太网标准约 100 m,更远的距离靠交换机或路由器中继,总距离约 500 m。监控中心到机房、银行柜台到后台主机,这类链路通常已有网线,适合用有线方式做无线 KVM 延长器的备用通道,或直接作为主通道。
带宽方面,ATE9460 的编码码率最高 60 Mbps,在百兆以太网的带宽之内。和办公网络共用交换机时,建议给图传链路单独规划端口或带宽,避免和大文件传输抢带宽。
光纤延长:10 km 与 20 km 以上
网线距离不够时,用光纤延长:在底板 RJ45 上接一台光纤收发器,以太网信号转成光纤传输,另一端再用收发器转回网线接到接收模块。光纤收发器用市面上的通用产品,模块和底板不用改。
光纤中距约 10 km,适合跨楼宇、厂区之间的连接,比如车间监控画面送到办公楼。光纤远距可达 20 km 以上,适合跨园区、城区的链路。光纤不受沿途电磁干扰影响,在变频器、电焊机较多的车间里布线更省心。
传输方式对比
| 传输方式 | 距离 | 介质 / 器件 | 底板需要 | 典型场景 |
|---|---|---|---|---|
| Wi-Fi 短距 AIC8800-D40 | 30~100 m(视距) | 5 GHz 无线 | 1 路天线 | 会议室投屏、共享办公、车载后排屏 |
| Wi-Fi 中距 AIC8800-D80 | 100~300 m(视距) | 5 GHz 无线 | 1 路天线 | 跨房间投屏、无线 KVM、数字标牌 |
| Wi-Fi 远距 RTL8812CU | 300~1000 m(视距) | 5 GHz 无线 | 2 路天线 | 无人机、巡检车、户外舞台 |
| 网线组网 | 约 500 m | 网线 + 交换机 / 路由器 | 网络变压器 + RJ45 | 监控中心、机房、已有布线的楼宇 |
| 光纤中距 | 约 10 km | 光纤收发器 + 光纤 | 网络变压器 + RJ45 | 跨楼宇、厂区之间 |
| 光纤远距 | 20 km 以上 | 光纤收发器 + 光纤 | 网络变压器 + RJ45 | 跨园区、城区 |
分辨率看型号,距离看传输方式
分辨率和距离互不相关。分辨率由模块型号决定,距离由传输方式和 Wi-Fi 档位决定,任何档位都能跑本型号的最高分辨率。
| 系列 | 型号 | 最高分辨率 | 高帧率 | HDMI 环出 |
|---|---|---|---|---|
| 4K30 | ATE9430T 发射 | 3840×2160 @ 30Hz | 1080p @ 120Hz | 模块自带,最高 4K30 |
| 4K30 | ATE9430R 接收 | 3840×2160 @ 30Hz | 1080p @ 120Hz | 不适用 |
| 4K60 | ATE9460 发射 | 3840×2160 @ 60Hz | 1080p @ 240Hz | 底板外加 HDMI 分配芯片可做 4K60 环出 |
| 4K60 | ATE9461 接收 | 3840×2160 @ 60Hz | 1080p @ 240Hz | 不适用 |
所有型号都向下兼容 1080p,没有单独的 1080p 型号。做 HDMI 无线延长器时,信号源是 4K30 内容就选 4K30 系列。需要 4K60 或 1080p 高刷(比如电竞、游戏主机延长)时选 4K60 系列。8K30 的 ATE9860 / 9861 研发中,可提前沟通需求。
4K30 和 4K60 两个系列引脚定义不同,底板不能混用。ATE9430T 和 ATE9430R 引脚一致,可以共用一块底板。ATE9460 和 ATE9461 的引脚不同,发射和接收要分别画底板。不要因为封装同为 80 pin 金手指、22×45 mm 就认为能互换。
底板设计时要留的东西
供电按 VBUS 3.7~5.1 V 设计,典型 5.0 V,超过 5.1 V 会损坏模块。产品输入是 12 V 适配器或车载电源时,底板上要做 DC-DC 降压,输出纹波控制在 50 mVpp 以内(10 Hz~20 MHz)。
有线接口只需网络变压器和 RJ45。即使首批产品只走无线,也建议在底板上留出这两个位置,后续客户要网线或光纤延长时不用改板。
HDMI 走线按 100 Ω 差分设计,符合 HDMI 2.0b 电气规范。天线按前面说的档位预留一路或两路。
做无线 KVM 时,键盘、鼠标、触摸屏、扫码枪等 USB HID 设备接在接收端,数据反向透传到发射端主机,主机把它们识别为本地 USB 设备。有线和无线链路都能传 KVM 键鼠数据,银行柜台、监控中心、车间工位都按这个结构做。
如果还没开始画板,可以先用 ATE946X-KIT 收发套件评估。套件包含 ATE9460、ATE9461 和两块 DEMO 底板,Type-C 4.5~12 V 供电,SMA 外置天线,可选配 D40、D80、8812CU 三档,附原理图与 PCB 参考设计。把套件带到现场实际走一遍,比看参数表更快确定用哪种传输方式。
常见问题
无线 HDMI 能穿墙吗
能穿墙,但距离会缩短。三档标称距离都是视距参考值:D40 为 30~100 m,D80 为 100~300 m,RTL8812CU 为 300~1000 m。中间隔一堵或几堵墙后的实际距离与墙体材料有关,具体数据待实测补充。跨房间、跨楼层的项目建议从 D80 起选,遮挡多的环境用 8812CU;如果现场有网线,走有线组网更稳。
网线或光纤延长会降低分辨率吗
不会。分辨率由模块型号决定:4K30 系列最高 3840×2160 @ 30Hz,4K60 系列最高 3840×2160 @ 60Hz,走无线、网线还是光纤都一样。网线经交换机组网约 500 m,接光纤收发器可到 10 km、20 km 以上。全链路加密和 KVM 键鼠数据在有线方式下同样可用。走网线和光纤时的延迟数据待实测补充。
无线 HDMI 延迟多少
端到端延迟数据待实测补充,确认后会在产品资料中更新。视频编码采用 H.265,接收端低延迟解码并做帧同步还原,码率随信道质量自适应。对延迟敏感的项目,比如 KVM 操作或游戏主机延长,建议先用 ATE946X-KIT 套件在实际距离和环境下测试,再定方案。
一台发射端能带几台接收端
支持一发多收,1 台发射模块可以向多台接收模块广播同一路画面,适合展厅、数字标牌、教学示教等一个信号源对多块屏的场景。最大接收台数待实测补充。项目中有多屏需求的,可以把屏幕数量、距离和分辨率一起告诉我们,按项目确认方案。
无线图传模块能做 OEM / PCBA 吗
能做。安里亚科技提供图传模块、底板设计、方案开发和 OEM / ODM / PCBA。常见做法有两种:客户自己画底板,我们提供模块和参考设计;或者由我们完成底板和整机 PCBA,客户负责外壳和品牌。起订量和交期按项目沟通。整机涉及 HDCP 授权的需要厂商自行办理,认证资料按销售区域提供。
关于 ANLYA
安里亚科技有限公司(Anlya Technology Co., Ltd.)做无线 HDMI 图传模块(发射 TX / 接收 RX)、收发套件、底板与方案开发,提供 OEM / ODM / PCBA 服务,客户来自国内和海外。在售模块为 4K30 系列 ATE9430T / ATE9430R 和 4K60 系列 ATE9460 / ATE9461,另有 ATE946X-KIT 评估套件。本文参数以官方资料为准。