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1、X 波段便携式无人机跟踪天线方案目前国内外无人机大量使用,无人机的作用距离也是越来越远,但无人机的实时数据 / 图像传输却困扰着无人机的使用。军用无人机或超大型无人机采用卫星传输方式,生产成本和使用成本都非常高,且数据传输量小,不能满足大数据图像传输。本方案是能保证50M以上图像传输,且作用距离超过400 公里以上。通过用对无人机的信号进行扫描跟踪,近场采用全向天线,远场采用平板天线加高精度跟踪接收机(信标机)进行最大值扫描,驱动伺服系统跟随信标机进行跟踪。本方案是成都宇通信标给天津中为提供,用于无人机低成本大数据图传。功能地面天线系统:架设地面,用于与无人机进行跟踪通信,适应野外便携使用。天
2、线系统主要由天馈部分和伺服跟踪部分构成,其中天馈部分包含全向天线和定向天线。无人机起降过程使用全向天线,无人机飞离地面系统1 公里左右距离后使用定向天线。本方案中,高精度的跟踪接收机是保证跟踪精度的核心,不仅仅要有高精度,还需要有高动态响应,对跟踪接收机指标要求很高。机载天线:安装于无人机腹,用于无人机与地面系统的通信。技术条件(1)机载全向天线:工作频率: X 波段,带宽50MHz 增益:2.0dBi 极化方式:垂直极化不圆度:2dB 驻波比:1.3 (在保证带宽不超过50MHz 的前提下可以作到1.3)重量:150g 天线尺寸:高度 100mm;地面跟踪天线系统:(2)地面定向天线:天线形
3、式:平板型天线口径:400mm 210mm 工作频率: X 波段,带宽50MHz 增益:25dBi(包含天线罩损失,天线罩损失5)极化方式:垂直极化驻波比:1.3 (在保证带宽不超过50MHz 的前提下可以作到1.3)天线接口: SMA 母(3)地面全向天线:工作频率: X 波段,带宽50MHz 增益:2.0dBi 极化方式:垂直极化不圆度:2dB 驻波比:1.3 (在保证带宽不超过50MHz 的前提下可以作到1.3)天线接口: SMA 母(4)跟踪接收机(信标机)工作频率: X 波段,输入功率: -100 -50dBm 最小监测信噪比:C/N0 46dBc/Hz捕获带宽: 25KHz 、50
4、KHz 、100KHz 、 200KHz 可配置捕获时间:3ms 跟踪电压斜率: 0.1 2.0(7mV/dB 140mV/dB ) ,信号识别精度: 0.1dB 信号处理精度: 0.01V (5)伺服与转台:转台工作模式:电动二维转台跟踪方式:圆锥扫描内部电路接口 2 路 4 线(射频开关 TTL 电平+ 信标电压信号)方位面增加硬件零位(外罩增加零位标识)俯仰面、方位面输出数字角度值手动、自动切换控制门限电平可设置增加手动停止伺服跟踪(超程使用)输入无人机和地面设备的GPS 信号滑环+关节(射频关节频率范围0 3GHz)外壳增加十字水平气泡(要求在安装时尽量保证水平)信号跟踪速度:2 /S
5、 (精准跟踪)信标信号接口: 0 3.3VDC 方位角跟踪范围:0360 无限制俯仰角跟踪范围: -20 90 (天线罩保证无遮挡到-15 位置)伺服跟踪精度:优于 1/5 波束宽度电机调转速度:60 /S (初始扫描)电机调转加速度:100 /S2天线系统总重量:10kg 系统供电: 24VDC-2A 系统功率:40W 信号输出接口: 50 欧姆 N 型母头电源接口: 8 芯航插(电源输入 +422/485数据线)内部提供二次电源: +6VDC 10W(精度1)转台安装方式:三脚架底盘增加减震垫天线外轮廓: 645mm (底盘) X 330mm (高)工作环境要求 : (1)工作环境温度: -20 C 70 C 贮存环境温度: -40 C70 C (2)工作环境相对湿度:95 设计示意图:此跟踪系统加上惯导系统能满足动态接收跟踪。2017 年 8 月 16 日