[發明專利]一種無人機自動切換天線的控制方法、4G天線、無人機

在審

• 申請號: 201911347171.0
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111181616A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 吳沖;龐玉壘
• 申請（專利權）人: 一飛（海南）科技有限公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/08;H04B7/185
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 董光仁

本發明屬于無線通信技術領域，公開了一種無人機自動切換天線的控制方法、4G天線、無人機，兩個4G主分集天線分別安裝在無人機的兩端；雙刀雙擲開關連接兩個4G主分集天線；MCU控制器分別與雙刀雙擲開關、4G主分集天線電連接。兩個4G主分集天線之間的距離大于20cm。MCU控制器通過GPIO引腳連接雙刀雙擲開關的CTRL引腳。通過放置在不同位置的4G主分集天線切換，將4G主分集天線分別放置在飛機相對較遠的位置，兩個天線方向性互補。本發明在飛機在飛行過程中，通過放置在不同位置的4G主分集天線切換，加強4G的上行通訊質量；將4G主分集天線分別放置在飛機相對較遠的位置，兩個天線方向性互補。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，尤其涉及一種無人機自動切換天線的控制方法、4G天線、無人機。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：無人機應用中多通過4G信號進行信息傳輸，現階段的4G基站覆蓋信號質量檢測結果顯示，低空50-300米區間信號強度RSRP在-80～-90dBm之間，屬于較好覆蓋，但是多數無人機的飛行高度在4G天線之上，不在地面站天線主瓣范圍之內，現有無人機的技術方案是采用地面上常用的4G模塊，接收基站信號實現通信，但空中信號雜亂，基站下行干擾較大，容易出現終端無法解調，出現飛機斷線失聯問題。

綜上所述，現有技術存在的問題是：多數無人機的飛行高度不在地面站天線主瓣范圍之內空中信號雜亂，基站下行干擾較大，容易出現終端無法解調，出現飛機斷線失聯問題。

解決上述技術問題的難度：無人機的工作環境和地面設備不同，常規的4G應用滿足不了無人機的需求。

解決上述技術問題的意義：可以提高無人機在空中作業的信號鏈路可靠性，保障無人機飛行安全。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種無人機自動切換4G天線、控制方法、無人機。

本發明是這樣實現的，一種無人機自動切換4G天線，所述無人機自動切換4G天線設置有無人機；

4G主分集天線安裝在無人機的兩端；雙刀雙擲開關連接兩個4G主分集天線；MCU控制器分別與雙刀雙擲開關、4G主分集天線電連接。

進一步，兩個4G主分集天線之間的距離大于20cm。

進一步，所述MCU控制器通過GPIO引腳連接雙刀雙擲開關的CTRL引腳。

進一步，通過放置在不同位置的4G主分集天線切換，將4G主分集天線分別放置在飛機相對較遠的位置，兩個天線方向性互補。

進一步，兩個4G主分集天線分別裝在飛機的前后兩端，通過DPDT與4G模塊相連，4G模塊通過串口將接收到的信號強度上報給MCU。

本發明的另一目的在于提供一種所述無人機自動切換4G天線的控制方法，所述無人機自動切換4G天線的控制方法包括：根據天線的安裝位置，測量出兩路天線的線損差異，根據線損差異，確定切換閾值和兩天線線損差異；

無人機在飛行過程中實時監測上報雙天線信號強度RSRP；MCU運用算法對信號的平均強度和瞬時強度進行計算，判斷是否需要切換；

如需要切換天線，MCU發送GPIO指令，控制DPDT切換天線，主分集天線更換，功能對調；

天線切換后，更新判定條件，繼續執行監測。

進一步，所述無人機自動切換4G天線的控制方法的兩個4G主分集天線之間，加入雙刀雙擲開關，MCU通過檢測并比較主分集天線的信號強度，發出指令，通過GPIO引腳控制DPDT的CTRL引腳觸發DPDT動作，實現天線切換。