[實用新型]無人機通信收發(fā)模塊

有效

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• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN206629056U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 賈守偉;張海明
• 申請（專利權）人: 河北德海電子科技有限公司
• 主分類號: H04B1/38
• 分類號: H04B1/38;H04L5/14
• 代理公司: 河北東尚律師事務所13124
• 代理人: 王文慶

技術領域

本實用新型涉及無人機領域，是一種遙控、遙測數(shù)據(jù)鏈收發(fā)模塊。

背景技術

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。從技術角度定義可以分為：無人固定翼機、無人垂直起降機、無人飛艇、無人直升機、無人多旋翼飛行器、無人傘翼機等。

無人機按應用領域，可分為軍用與民用。軍用方面，無人機分為偵察機和靶機。民用方面，無人機的行業(yè)應用，是無人機真正的剛需；目前在航拍、農業(yè)、植保、自拍、快遞運輸、災難救援、觀察野生動物、監(jiān)控傳染病、測繪、新聞報道、電力巡檢、救災、影視拍攝、制造浪漫等等領域的應用，大大的拓展了無人機本身的用途，發(fā)達國家也在積極擴展行業(yè)應用與發(fā)展無人機技術。無人機通信收發(fā)模塊為該系統(tǒng)的無線信號收發(fā)設備，它的工作原理為：接收空間的無線信號進行放大、變頻和濾波，為接收終端提供中頻信號；將已調制好信息的中頻信號進行變頻、濾波放大后向空間發(fā)射出去，從而實現(xiàn)無人機的遙控、遙測功能。

由于傳統(tǒng)無人機通信收發(fā)模塊多為FDD頻分雙工模式，此模式收發(fā)需要預留較寬的保護頻帶進行收發(fā)隔離，所以占用頻帶較寬，多任務工作時兼容性較差。而且收發(fā)需要獨立的信道，結構復雜，設備體積較大，不適應于對載荷要求更高的無人機系統(tǒng)。

傳統(tǒng)無人機通信收發(fā)模塊接收鏈路動態(tài)范圍典型值為60dB。與本設計比較，在同等工作條件下，當無人機與地面站距離較近時，60dB的動態(tài)范圍就會出現(xiàn)接收鏈路飽和現(xiàn)象，影響無人機近距離工作效果，會造成遙控、遙測鏈路中斷現(xiàn)象。

當無人機在有效作用半徑內飛行時，若遙控、遙測鏈路受到干擾或信號遇到阻擋，會出現(xiàn)通信控制異常。若地面操控人員無法得知無線信號的通信質量，這樣有可能會造成設備失控，出現(xiàn)危險。

無人機通信收發(fā)模塊發(fā)射通道需要對要發(fā)射的信號進行功率放大，而功率放大器屬于高能耗單元，當無人機近距離工作時大功率工作無疑是對能源的浪費，尤其對于超小型無人機來說，低功耗時其長航時的最大前提。

在當今信息時代，無線電頻段劃分已經(jīng)飽和，無線設備受到干擾已是無法避免。傳統(tǒng)無人機通信收發(fā)模塊多為單頻道工作，在受到無線電干擾時無法進行規(guī)避，容易出現(xiàn)設備失控情況。

為了延長無人機的續(xù)航時間，搭載更多的任務載荷。對于無人機的自重就要有很高的要求。所以小型化、小體積、輕重量對于無人機通信收發(fā)模塊設計顯得尤為重要。

實用新型內容

本實用新型要解決的問題是提供一種設備結構簡單、大動態(tài)范圍接收、鏈路信號質量直觀監(jiān)控、低功耗、抗干擾能力強、設備體積小重量輕。

為解決上述問題，本實用新型采取的技術方案為：

無人機通信收發(fā)模塊，包括接收機、發(fā)射機、頻綜單元、控制單元和射頻開關；

所述的控制單元的接收控制出入端口與接收機的控制信號出入端口相連；控制單元的發(fā)射控制出入端口與發(fā)射機的控制信號出入端口相連；控制單元的頻道切換控制出入端口與頻綜單元的控制信號出入端口相連；控制單元的收發(fā)切換控制輸出端口與射頻開關的控制信號輸入端口相連；

頻綜單元的接收本振輸出端口與接收機的本振輸入端口相連；發(fā)射本振輸出端口與和發(fā)射機的本振信號輸入端口相連；

接收機的射頻信號輸入端口與射頻開關的射頻信號輸出端口相連；接收機的中頻信號輸出端口與外部設備相連；

發(fā)射機的中頻信號輸入端口與外部設備相連；發(fā)射機的射頻信號輸出端口與射頻開關的射頻信號輸入端口相連；

射頻開關的射頻信號出入端口與外部設備相連。

其中，接收機包括：預選射頻濾波器、低噪聲放大器、后選射頻濾波器、模擬衰減器、第一混頻器、第一中頻濾波器、第一可調增益放大器、第二可調增益放大器和A/D轉換器；