一种无人机频段接收机的制作方法

本实用新型涉及射频接收领域，尤其涉及一种无人机频段接收机。

背景技术：

目前市面上的无人机接收机，接收频率依据不同系统设置多有不同，且接收灵敏度差异较大；在无人驾驶航空系统下行遥测与信息传输链路、警用无人驾驶航空器和直升机视频传输（1430-1438mhz）、民用无人驾驶航空器和直升机视频传输（1438-1444mhz）、专业类影视频传输、应急通信系统视频传输等多领域的频段传输应用方面，往往含有较多的带外干扰信号，视频传输稳定性较差，接收机的接收灵敏度通常比较低，而且生产成本较高，射频调试难度较大，且spi数据配置麻烦。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种无人机频段接收机，包括依次连接的信号放大单元、变频器、主控单元以及监视器；所述主控单元设置有与变频器相互连接的主芯片；所述变频器接收信号放大单元输出的射频信号进行变频，并输出中频信号至主控单元，所述主控单元根据中频信号输出视频数据至监视器。

进一步的，所述信号放大单元包括依次串联的第一带通滤波器、两个级联的低噪声放大器和第二带通滤波器。

进一步的，所述变频器为有源下变频器。

进一步的，所述有源下变频器与主控单元之间还依次串联有低通滤波器、声表滤波器和中频低噪声放大器，所述低通滤波器对射频和本振泄漏的信号进行抑制，所述声表滤波器对带外无用信号进行抑制，从而保证接收机的接收灵敏度。

进一步的，所述中频低噪声放大器与主控单元之间设置有ipex座，所述ipex座可实现对36–1002mhz波段的应急通信产品兼容。

进一步的，所述主芯片内置有arm，所述arm对有源下变频器的spi数据进行配置。

进一步的，还包括一个天馈系统，所述天馈系统连接信号放大单元，用于发送射频信号至信号放大单元。

本实用新型的有益效果：采用有源集成混频变频器，可以直接完成射频到中频的频谱搬移，无需外置本振源，节约了pcb的空间、降低了射频调试难度，并且增加了产品的可制造性。

可通过主芯片内置arm外扩脚实现对有源混频器的spi数据配置，无需再增加单片机配置；可在兼容原应急广播产品的情况下，快速转型为无人机接收机产品；且相对于目前市面上的产品更具频率合法性，其接收灵敏度更高，更易于生产。

附图说明

图1是一种无人机频段接收机连接示意图；

图2是一种无人机频段接收机结构和流程示意图；

图3是一种无人机频段接收机基带部分电路ipex座连接图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示的一种无人机频段接收机，包括主控单元以及通过有源下变频器连接主控单元的信号放大单元；所述有源下变频器接收信号放大单元输出的射频信号进行变频，即频谱搬移，然后输出中频信号至主控单元，所述主控单元根据中频信号输出视频数据至监视器从而实现无人机视频信号的接收。

本实施例中，有源下变频器为有源混频器hmc1190lp6ge，由于有源下变频器的引入，不可避免的会引入噪声（噪声系数可高达9db），从而降低系统的接收灵敏度；为了提高系统的接收灵敏度，同时保证有源下变频器的正常工作，使得射频到中频的频谱搬移无需外置本振源；在射频前端需引入两个级联的低噪声放大器，所述低噪声放大器为spf-5043z，同时选用两级带通滤波器，所述带通滤波器为bfcn-1445+；所述低噪声放大器和带通滤波器共同实现对带外的干扰信号的抑制，从而保证接收频谱纯净度。

由于有源下变频器可对射频信号进行频谱搬移，会不可避免的产生射频和本振两个无用信号，虽然hmc1190lp6ge的射频端口对中频端口的隔离度高达46db，但是对于高接收灵敏度的系统来说，还是是不够。

由于主要抑制频率为射频和本振，因此，在中频输出端引入低通滤波器lfcn-320+，以保证泄漏抑制度；最后再引入一个声表滤波器hdj1765a1-s4，以保证对带外的其它无用信号的抑制度足够高，如电源噪声，晶振等低频频率。

如图2所示，主控单元包括主芯片和rj45、uart、usb、ir、spiflash、nandflash以及ddr3接口；所述rj45用于调试程序使用，并可扩展成网口视频流输出，uart用于打印主芯片工作信息，usb可扩展存储本地视频，ir用于红外接收，spiflash用于初始程序加载，nandflash用于系统程序加载，ddr3用于保存信道参数和用户默认数据等。

主芯片用于信道解码和视频解码，其内置的arm可配置有源下变频器spi数据。

主控单元还包括一个与监视器连接的hdmi接口，用于输出音视频数据至监视器。

射频信号输入进来后，首先经过信号放大单元的第一带通滤波器bfcn-1445+，其有效带宽为：50mhz，插损为：3db；然后进入lna1，即两个级联的射频低噪声放大器spf-5043z，其增益为：15db，射频信号输出后进入第二带通滤波器，然后输出至有源下变频器，所述有源下变频器为hmc1190lp6ge，其射频输入频段为：700-3500mhz，中频输出频段为：50-350mhz，噪声系数为：9db，增益为：8db。

有源下变频器通过下变频芯片完成射频到中频的频谱搬移，然后输出中频信号至低通滤波器lfcn-320+，以保证泄漏抑制度，其插损为：1.2db；最后引入一个声表滤波器hdj1765a1-s4，以保证带外的其它无用信号的抑制度足够高；lna2为中频低噪声放大器。

有源下变频器主要功能是完成对原36–1002mhz波段的频谱搬移，使之能够达到工信部对无人驾驶航空器系统规定的频率范围；射频信号通过天馈系统进入接收机，通过第一带通滤波器，再经过两级射频低噪声放大器放大，再通过第二带通滤波器进入下变频芯片。经过下变频芯片进行频谱搬移后的中频信号，再经过一级低通，将射频和本振泄漏的信号进行抑制，最后用声表滤波器对带外无用信号再次抑制，保证其接收灵敏度。

有源下变频器的spi数据配置由内部集成arm的主芯片完成，无需再增加一片单片机，从而简化其结构，便于生产与维护。

如图3所示为主控单元基带部分电路设计，由于无人机频段接收机可兼容原36–1002mhz波段的应急通信产品，因此在基带部分电路设计基本保持不变。

在lna2中频低噪声放大器输入前段兼容设计了一个ipex座，默认为nc，当需要使用原36–1002mhz波段产品时，可断开ipex座前端耦合电容端，并焊接ipex座，将ipex-sma转接线直接接入该座即可，而且非常便于生产。

本实用新型通过有源下变频器实现对射频信号的频谱搬移，同时通过低噪声滤波器和带通滤波器实现对带外的干扰信号抑制，利用低通滤波器和声表滤波器对射频和本振泄漏信号以及带外无用信号进行抑制，从而保障接收机的接收灵敏度，实现稳定的视频信息传输。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。