'N Multi-antenna mede-ontwerp vir Quadcopter UAV's

'N Multi-antenna mede-ontwerp vir Quadcopter UAV's

UAV's word wyd gebruik in militêre en siviele sektore.

Behalwe die vlugbeheerstelsel, maak 'n stabiele UAV-operasie baie staat op 'n multi-antenna-stelsel vir intydse eksterne data-uitruiling. Hierdie dokument bied 'n pasgemaakte multi-antenna-ontwerp vir quadcopter-UAV's, met besonderhede oor hoe 8 antennas wat oor 6 frekwensiebande werk, binne 'n beperkte ruimte geïntegreer word om robuuste stelselkommunikasie te ondersteun.

Ontwerpvereistes:  Die stelsel benodig 8 antennas wat 6 frekwensiebande dek:

5G-bande:  Insluitend

700MHz (UL: 703-743 MHz, DL: 758-798 MHz)

900MHz (UL: 889-915 MHz, DL: 934-960 MHz).

1.4GHz-band:  1412-1497 MHz.

2.4GHz-band:  2412-2472 MHz.

Ruimtelike beperkings:  Beskikbare spasie is uiters beperk: die rotorbehuising is 'n afgeknotte (160mm x 180mm x 40mm) met 'n 320mm bruikbare omtrek. Die boonste romp verskaf slegs twee 20mm x 44mm-areas vir antennaplasing. Die primêre uitdaging lê daarin om alle antennas te pas terwyl hoë seinintegriteit gehandhaaf word.

Sleutelontwerpkenmerke:

Konformele rotorantenna-ontwerp:  Om seinskommelings wat veroorsaak word deur rotorrotasie in tradisionele eksterne antennas te versag, word 'n konforme ontwerp gebruik. Vier 5G-antennas en twee 1.4G-antennas word direk op die rotor se stukragoppervlak aangebring. Met geoptimaliseerde toevoerlynvergoeding dek die 5G-antennas 690MHz-972MHz, en die 1.4GHz-antennas dek 1324MHz-1592MHz.

Simulasie model

Antenna foto

Konformele rotorantenna-ontwerp:  Om seinskommelings wat veroorsaak word deur rotorrotasie in tradisionele eksterne antennas te versag, word 'n konforme ontwerp gebruik. Vier 5G-antennas en twee 1.4G-antennas word direk op die rotor se stukragoppervlak aangebring. Met geoptimaliseerde toevoerlynkompensasie dek die 5G-antennas 690MHz-972MHz, en die 1.4GHz- antennas dek 1324MHz-1592MHz.

Refleksiekoëffisiënt van 5G-antennapoorte

Refleksiekoëffisiënt van 1.4G-antennapoorte

Geminiaturiseerde romp-antenna-ontwerp: 

Simulasie model

Antenna foto

Twee 2.4GHz-antennas word simmetries op die romp geplaas binne 'n 44mm x 20mm voetspoor. Dit gebruik 3 mm FR4-substrate met kapasitiewe kompensasie en parasitiese kolle om die bandwydte te verbreed. Die antennas bereik 'n refleksiekoëffisiënt (S11) < -10dB binne 2.35GHz-2.54GHz en handhaaf isolasie groter as 20dB.

2.4GHz antenna S-parameters

Gevolgtrekking:  Deur geboë konforme ontwerpe op rotors te kombineer met geminiaturiseerde romp-antennas, word die verbindingsuitdagings van quadcopter-multi-antennastelsels effektief opgelos. Veldtoetse toon dat die stelsel naatlose kommunikasie handhaaf selfs tydens hoëspoedvlug of skerp maneuvers.