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小型无人机干扰器的制作方法

发布时间:2019-07-03 04:51 来源:未知 编辑:admin

  近年来随着小型无人机的飞速发展,由此引发的各种安全问题也正在日益增多。比如:在飞机场附近,小型无人机的乱飞威胁着航空安全;利用小型无人机对监狱投放毒品、等违法犯罪行为。面对这些越来越多的安全问题,如何反制无人机成为了人们研究的热点。目前,反制无人机的技术主要分为三类:一是干扰阻断,主要通过信号干扰,声波干扰等技术来实现。二是直接摧毁,包括使用激光武器、使用无人机反制无人机等。三是监测控制类,主要是通过劫持无人机控制信号等方式实现。由于目前所有的小型无人机都需要用到无线电技术来实现定位、遥控、图像传输等功能。所以本实用新型采用最实用、性价比最高的无线电信号干扰技术来对无人机进行干扰,从而达到使无人机失控或折返的目的。

  本实用新型要解决的问题是提供一种输入电压范围宽、可选择干扰信号频段、可变干扰信号带宽、体积小、重量轻的小型无人机干扰器。

  一种小型无人机干扰器,包括DC-DC电压转换模块、干扰信号频段选择控制模块、干扰信号产生单元、干扰信号放大单元和天线;

  DC-DC电压转换模块的电源输入端口与外部电源相连,电源输出端口分别与干扰信号产生单元和干扰信号放大单元的电源输入端口相连;干扰信号频段选择控制模块的控制信号输出端口与干扰信号产生单元的控制信号输入端口相连;干扰信号产生单元的信号输出端口与干扰信号放大单元的信号输入端口相连;干扰信号放大单元的信号输出端口与天线相连。

  其中,干扰信号产生单元包括正弦信号产生电路、1.5GHZ频段信号带宽调节电路、2.4GHZ频段信号带宽调节电路、5.8GHZ频段信号带宽调节电路、1.5GHZ频段信号压控振荡器、2.4GHZ频段信号压控振荡器和5.8GHZ频段信号压控振荡器;正弦信号产生电路的控制信号输入端口与频段选择控制模块的控制信号输出端口相连,信号输出端口分别与1.5GHZ频段信号带宽调节电路、2.4GHZ频段信号带宽调节电路和5.8GHZ频段信号带宽调节电路的信号输入端口相连; 1.5GHZ频段信号带宽调节电路、2.4GHZ频段信号带宽调节电路和 5.8GHZ频段信号带宽调节电路的信号输出端口分别与1.5GHZ频段信号压控振荡器、2.4GHZ频段信号压控振荡器和5.8GHZ频段信号压控振荡器的信号输入端口一一对应相连;1.5GHZ频段信号压控振荡器、 2.4GHZ频段信号压控振荡器和5.8GHZ频段信号压控振荡器的信号输出端口分别与干扰信号放大单元的信号输入端口相连。

  其中,干扰信号放大单元包括第一至第五衰减器、第一至第五放大器以及第一至第三滤波器;第一至第三衰减器的信号输入端口分别与干扰信号产生单元的信号输出端口相连;第一至第三衰减器的信号输出端口分别与第一至第三放大器的信号输入端口一一对应相连;第一放大器的信号输出端口与第四衰减器的信号输入端口相连,第四衰减器的信号输出端口与第四放大器的信号输入端口相连,第四放大器的信号输出端口与第一滤波器的信号输入端口相连,第一滤波器的信号输出端口与1.5GHZ频段天线的信号输入端口相连;第二放大器的信号输出端口与第二滤波器的信号输入端口相连,第二滤波器的信号输出端口与2.4GHZ频段天线的信号输入端口相连;第三放大器的信号输出端口与第五衰减器的信号输入端口相连,第五衰减器的信号输出端口与第五放大器的信号输入端口相连,第五放大器的信号输出端口与第三滤波器的信号输入端口相连,第三滤波器的信号输出端口与 5.8GHZ频段天线的信号输入端口相连。

  其中,DC-DC电压转换模块的电压输入范围为6.3V~36V,输出电压为5V,最大输出电流为3.5A。

  其中,信号带宽调节电路由三个比例运算放大电路构成,通过可调电阻调节输入信号的电压,来改变产生的干扰信号带宽。

  2.干扰频段选择功能,可以选择干扰小型无人机的定位系统或通信系统,或者两个系统同时全部干扰。更具有针对性和灵活性,适用于更多场合使用,同时也可以降低功耗;

  如图1为本实用新型小型无人机干扰器原理框图,包括DC-DC电压转换模块、频段选择控制模块、干扰信号产生单元、干扰信号放大单元和天线。

  DC-DC电压转换模块输入端与外部电源相连,其输出端为干扰信号产生单元和干扰信号放大单元供电。

  干扰信号频段选择控制模块接入干扰信号产生单元输入端,来控制三个频段干扰信号的产生,然后产生的不同频段干扰信号进入其相对应频段的放大单元,最终输出到对应频段的天线本实用新型干扰信号产生单元原理框图,正弦信号产生电路产生频率为200KHz正弦信号,进入三个不同的信号带宽调节电路,然后通过三个压控振荡器产生1558MHz~1577MHz、2400MHz~2483MHz 和5725MHz~5825MHz三个频段的干扰信号。其中信号带宽调节电路是由三个不同的比例运算放大电路构成的。

  本实用新型干扰信号产生单元的特点在于通过正弦信号经压控振荡器产生干扰信号,该单元的电路结构简单,使用器件较少,适合设备结构小型化;同时,信号带宽调节电路的设计,易于调试。

  如图3本实用新型干扰信号放大单元原理框图,干扰信号放大单元包括衰减器、放大器和滤波器三个部分。

  1558MHz~1577MHz、2400MHz~2483MHz和5725MHz~5825MHz三个频段的干扰信号分别进入与其频段相对应的放大单元。其中1558MHz~1577MHz和5725MHz~5825MHz频段的干扰信号都是经过对应频段的第一级衰减器,然后进入第一级放大器,接着经过第二级衰减器,进入第二级放大器,最后通过滤波器,输出至与其对应的天线MHz频段的干扰信号只经过了一级该频段的衰减器和放大器,经过滤波器输出到天线本实用新型小型无人机干扰器外形图,本设备采用了 1558MHz~1577MHz天线MHz天线MHz天线mm 的三个小尺寸的陶瓷天线,同时由于电路结构简单,使用器件较少,使其体积达到110mm*50mm*14mm,重量小于65克。具有较高的便携性,同时也可适用于对载荷要求更高的无人机系统,成为机载干扰设备。

  DC-DC电压转换模块输入端与外部电源相连,然后其输出端输出稳定的电压,供给干扰信号产生单元和干扰信号放大单元使用,该模块的设计使本实用新型具有较宽的电压输入范围6.3V~36V,输出5V,最大输出电流可达3.5A。

  干扰信号产生单元中单片机产生200KHz方波信号,然后经低通滤波器成正弦信号,进入三个不同的信号带宽调节电路,接着经过与其对应的三个压控振荡器产生1558MHz~1577MHz、2400MHz~2483MHz 和5725MHz~5825MHz三个频段的干扰信号。其中1.5/2.4/5.8GHZ信号带宽调节电路将三个频段的干扰信号调节至合适的带宽;干扰信号频段选择控制信号可通过单片机对干扰信号的频段进行选择,既可以对小型无人机进行定位系统和通信系统的全面干扰,也可以进行单一干扰,具有较高的灵活性。

  产生的1558MHz~1577MHz、2400MHz~2483MHz和5725MHz~ 5825MHz三个频段的干扰信号分别进入与其频段相对应的放大单元。其中由于1558MHz~1577MHz和5725MHz~5825MHz频段的干扰信号功率较小,设计了两级放大器将干扰信号放大到所需功率,首先经过第一级衰减器,将信号衰减至第一级放大器合理输入范围内,然后进入该级放大器,接着再进入衰减器将信号衰减至第二级放大器合理输入范围内,进入第二级放大器,最终经该频段的滤波器输出至对应频段的天线MHz频段的干扰信号产生单元输出信号较大,设计了一级衰减器和放大器经该频段的滤波器输出至对应频段的天线,即可达到所需功率。

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