Një bashkë-projektim me shumë antena për UAV-të me katër kopter

Një bashkë-projektim me shumë antena për UAV-të me katër kopter

UAV-të përdoren gjerësisht në sektorët ushtarakë dhe civilë.

Përtej sistemit të kontrollit të fluturimit, një funksion i qëndrueshëm UAV mbështetet shumë në një sistem me shumë antena për shkëmbimin e të dhënave të jashtme në kohë reale. Ky dokument paraqet një dizajn të personalizuar me shumë antena për UAV-të me katër kopter, duke detajuar se si 8 antena që funksionojnë në 6 breza frekuencash janë integruar brenda një hapësire të kufizuar për të mbështetur komunikimin e fortë të sistemit.

Kërkesat e projektimit:  Sistemi kërkon 8 antena që mbulojnë 6 breza frekuencash:

Bandat 5G:  Përfshirë

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

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

Brezi 1.4 GHz:  1412-1497 MHz.

Brezi 2,4 GHz:  2412-2472 MHz.

Kufizimet hapësinore:  Hapësira e disponueshme është jashtëzakonisht e kufizuar: streha e rotorit është një frustum (160 mm x 180 mm x 40 mm) me një perimetër të përdorshëm 320 mm. Trupi i sipërm ofron vetëm dy zona 20mm x 44mm për vendosjen e antenës. Sfida kryesore qëndron në montimin e të gjitha antenave duke ruajtur integritetin e lartë të sinjalit.

Karakteristikat kryesore të dizajnit:

Dizajni konform i antenës së rotorit:  Për të zbutur luhatjet e sinjalit të shkaktuara nga rrotullimi i rotorit në antenat e jashtme tradicionale, përdoret një dizajn konform. Katër antena 5G dhe dy antena 1.4G aplikohen drejtpërdrejt në sipërfaqen e frustumit të rotorit. Me kompensimin e optimizuar të linjës së furnizimit, antenat 5G mbulojnë 690MHz-972MHz dhe antenat 1.4GHz mbulojnë 1324MHz-1592MHz.

Model simulimi

Fotografia e antenës

Dizajni konform i antenës së rotorit:  Për të zbutur luhatjet e sinjalit të shkaktuara nga rrotullimi i rotorit në antenat e jashtme tradicionale, përdoret një dizajn konform. Katër antena 5G dhe dy antena 1.4G aplikohen drejtpërdrejt në sipërfaqen e frustumit të rotorit. Me kompensimin e optimizuar të linjës së furnizimit, antenat 5G mbulojnë 690 MHz-972 MHz, dhe Antenat 1.4 GHz mbulojnë 1324 MHz-1592 MHz.

Koeficienti i reflektimit të portave të antenës 5G

Koeficienti i reflektimit të portave të antenës 1.4G

Dizajni i antenës së avionit në miniaturë: 

Modeli simulues

Fotografia e antenës

Dy antena 2,4 GHz vendosen në mënyrë simetrike në trup brenda një hapësire 44 mm x 20 mm. Këto përdorin nënshtresa FR4 3 mm me kompensim kapacitiv dhe arna parazitare për të zgjeruar gjerësinë e brezit. Antenat arrijnë një koeficient reflektimi (S11) < -10dB brenda 2,35GHz-2,54GHz dhe ruajnë izolimin më të madh se 20dB.

Parametrat S të antenës 2.4 GHz

Përfundim:  Duke kombinuar dizenjot konformale të lakuar në rotorë me antenat e avionit të miniaturës, sfidat e lidhjes së sistemeve me shumë antena me katërkopter zgjidhen në mënyrë efektive. Testet në terren tregojnë se sistemi ruan komunikim pa probleme edhe gjatë fluturimit me shpejtësi të lartë ose manovrave të mprehta.