Квадрокоптер ұшқышсыз ұшу аппараттарына арналған көп антенналық бірлескен дизайн

Квадрокоптер ұшқышсыз ұшу аппараттарына арналған көп антенналық бірлескен дизайн

Ұшақсыз ұшақтар әскери және азаматтық секторларда кеңінен қолданылады.

Ұшуды басқару жүйесінен басқа, тұрақты UAV жұмысы нақты уақытта сыртқы деректер алмасу үшін көп антенналық жүйеге сүйенеді. Бұл құжат жүйенің сенімді байланысын қолдау үшін 6 жиілік диапазонында жұмыс істейтін 8 антеннаның шектеулі кеңістікте қалай біріктірілгенін егжей-тегжейлі сипаттайтын квадрокоптер UAV үшін теңшелген көп антенналық дизайнды ұсынады.

Дизайн талаптары:  Жүйеге 6 жиілік диапазонын қамтитын 8 антенна қажет:

5G диапазондары:  соның ішінде

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

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

1,4 ГГц диапазоны:  1412-1497 МГц.

2,4 ГГц диапазоны:  2412-2472 МГц.

Кеңістіктік шектеулер:  Қолжетімді кеңістік өте шектеулі: ротор корпусы 320 мм пайдалануға болатын шеңбері бар үзік (160 мм x 180 мм x 40 мм) болып табылады. Жоғарғы фюзеляж антеннаны орналастыру үшін тек екі 20 мм x 44 мм аумақты қамтамасыз етеді. Негізгі міндет - сигналдың жоғары тұтастығын сақтай отырып, барлық антенналарды орнату.

Негізгі дизайн ерекшеліктері:

Конформды ротор антеннасының дизайны:  дәстүрлі сыртқы антенналардағы ротордың айналуынан туындаған сигнал ауытқуларын азайту үшін конформды дизайн қолданылады. Төрт 5G антеннасы және екі 1,4G антеннасы ротордың фрустум бетіне тікелей қолданылады. Оңтайландырылған желі өтемімен 5G антенналары 690МГц-972МГц, ал 1,4ГГц антенналары 1324МГц-1592МГц қамтиды.

Имитациялық модель

Антеннаның суреті

Конформды ротор антеннасының дизайны:  дәстүрлі сыртқы антенналардағы ротордың айналуынан туындаған сигнал ауытқуларын азайту үшін конформды дизайн қолданылады. Төрт 5G антеннасы және екі 1,4G антеннасы ротордың фрустум бетіне тікелей қолданылады. Оңтайландырылған желілік компенсациямен 5G антенналары 690 МГц-972 МГц және 1,4 ГГц антенналар 1324 МГц-1592 МГц аралығын қамтиды.

5G антенна порттарының шағылысу коэффициенті

1.4G антенна порттарының шағылысу коэффициенті

Миниатюрленген фюзеляжды антеннаның дизайны: 

Имитациялық модель

Антеннаның суреті

Екі 2,4 ГГц антенна фюзеляжға 44 мм x 20 мм ізі шегінде симметриялы түрде орналастырылған. Олар өткізу қабілеттілігін кеңейту үшін сыйымдылық компенсациясы және паразиттік патчтары бар 3 мм FR4 субстраттарын пайдаланады. Антенналар 2,35 ГГц-2,54 ГГц аралығындағы шағылу коэффициентіне (S11) < -10дБ жетеді және 20дБ-ден жоғары оқшаулауды сақтайды.

2,4 ГГц антеннаның S-параметрлері

Қорытынды:  Роторлардағы қисық конформды конструкцияларды шағын фюзеляжды антенналармен біріктіру арқылы квадрокоптер көп антенналық жүйелердің қосылу мәселелері тиімді шешілді. Далалық сынақтар жүйенің тіпті жоғары жылдамдықтағы ұшу немесе өткір маневрлер кезінде де үздіксіз байланысты қамтамасыз ететінін көрсетеді.