一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统的制作方法

本发明涉及无线装定，尤其涉及一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统。

背景技术：

1、根据自动化程度的不同，制导弹药装定技术分为接触式装定技术和非接触式装定技术，非接触式装定技术主要有电磁感应装定、光学装定、射频装定、x射线装定和超声装定等。前三种装定方式较为成熟，尤其是电磁感应装定应用最为广泛。电磁感应装定采用的载频一般在几百k赫兹至十几兆赫兹范围，数据传输速率受限，一般不超过1kbyte/s，其信息传输准确度和励磁电流受装定距离的影响较大。

2、随着制导弹药普及化、精确化、智能化的发展，装定数据量急剧增加，装定场景灵活多变，因此有必要提出一种稳定可靠、数据传输快、能量利用效率高以及安装方式灵活的装定系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统，包括上位机与弹上终端，包括装定器与接收器，所述装定器包括装定控制电路、发射天线、微波功率放大器，所述接收器包括接收控制电路、能量转换电路、接收天线，所述上位机与所述装定控制电路信号相连，所述装定控制电路依次与所述微波功率放大器、所述发射天线电性相连，所述发射天线用于发出微波能量，所述接收天线用于接收微波能量，所述能量转换电路将接收到的微波能量转换为电能，所述接收控制电路将接收到的微波能量进行通信解调，并将通信解调结果装定至所述弹上终端。

3、可选的，所述装定器还包括双工器，所述双工器的输入端与所述装定控制电路、微波功率放大器相连，其输出端与发射天线相连。

4、可选的，所述装定控制电路包括第一mcu、微波源、可变增益放大器、微波开关、第一微波通信芯片、收发放大芯片、第一滤波器，所述第一mcu分别与所述微波源、所述可变增益放大器、微波开关、第一微波通信芯片、收发放大芯片、第一滤波器相连，所述微波源、可变增益放大器和微波开关用于产生频率和幅度可控的微波信号，所述第一mcu用于接收来自上位机的装定信息，并将所述装定信息发送至所述第一微波通信芯片，所述第一微波通信芯片用于在所述微波信号中加入所述装定信息，所述收发放大芯片、第一滤波器用于对加入装定信息后的微波信号进行一次放大和抗干扰。

5、可选的，所述接收控制电路包括第二mcu、电压比较器、boost电路、第二微波通信芯片、第二滤波器，所述能量转换电路的输出端与所述电压比较器相连，所述电压比较器通过所述boost电路为所述第二mcu、第二微波通信芯片供电，所述第二滤波器通过第二微波通信芯片与第二mcu相连，所述第二微波通信芯片用于对包含装定信息后的微波信号进行解调，所述第二mcu用于将解调出来的装定信息发送至弹上终端。

6、可选的，所述接收控制电路还包括稳压器、隔离电路，弹上电源通过所述稳压器以及隔离电路为所述第二mcu、第二微波通信芯片进行有线供电，所述隔离电路接入所述第二mcu与所述第二通信芯片之间。

7、可选的，所述隔离电路的一个输入端与所述boost电路相连，另一个输入端与稳压器相连，所述隔离电路的输出端为所述第二mcu、第二微波通信芯片供电

8、可选的，所述能量转换电路包括通信耦合电路、能量转换芯片以及储能电容，所述接收天线与所述通信耦合电路电性相连，所述通信耦合电路的一个输出端与所述能量转换芯片电性相连，另一个输出端与第二滤波器相连，所述能量转换芯片与所述储能电容电性相连，所述储能电容与所述电压比较器电性相连。

9、可选的，所述通信耦合电路由电容过c1、c2、c3以及r1组成，所述接收天线所接受的微波能量从输入端口一接入电容c1，所述电容c1与电阻r1、电容c2构成输出端口二，所述电容c1与电容c3构成输出端口三，所述输出端口二与所述能量转换芯片电性相连，所述输出端口三与所述第二滤波器相连。

10、与现有技术相比，本发明达到的有益效果如下：

11、本发明提供的一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统。通过装定器中的装定控制电路从上位机中获取装定信息，并生成包含有装定信息的微波信号，其微波信息在通过微波功率放大器进行放大后，由发射天线向外部发送微波信号，位于制导弹药处的接收器通过接收天线接收微波信号，由能量转换电路对微波能量进行转换、存储，当电量存储到一定阈值时再进行升压稳压，从而对接收控制电路供电；接收控制电路上电后对微波能量中的通信信号进行解调，将装定器传输的信息进行存储，并发送至弹上终端处最终完成信息装定，本发明基于对微波能量的收集和转换来同时实现非接触式供能和通信，利用微波信号传输的指向性、微波通信的大带宽和高灵敏度，同时解决远距离和大数据量装定的问题，实现了在宽频带内利用微波信号进行能量和信息的同步传输，数据传输速率大于100kbyte/s，其次在接收器的电路设计上，能够高效可靠进行能量的收集和利用、快速进行信息传输，同时又能适应弹上使用环境，在弹药信息装定领域具有良好的工程应用价值。

技术特征：

1.一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统，包括上位机与弹上终端，其特征在于，还包括装定器与接收器，所述装定器包括装定控制电路、发射天线、微波功率放大器，所述接收器包括接收控制电路、能量转换电路、接收天线，所述上位机与所述装定控制电路信号相连，所述装定控制电路依次与所述微波功率放大器、所述发射天线电性相连，所述发射天线用于发出微波能量，所述接收天线用于接收微波能量，所述能量转换电路将接收到的微波能量转换为电能，所述接收控制电路将接收到的微波能量进行通信解调，并将通信解调结果装定至所述弹上终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统，其特征在于，所述装定器还包括双工器，所述双工器的输入端与所述装定控制电路、微波功率放大器相连，其输出端与发射天线相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统，其特征在于，所述装定控制电路包括第一mcu、微波源、可变增益放大器、微波开关、第一微波通信芯片、收发放大芯片、第一滤波器，所述第一mcu分别与所述微波源、所述可变增益放大器、微波开关、第一微波通信芯片、收发放大芯片、第一滤波器相连，所述微波源、可变增益放大器和微波开关用于产生频率和幅度可控的微波信号，所述第一mcu用于接收来自上位机的装定信息，并将所述装定信息发送至所述第一微波通信芯片，所述第一微波通信芯片用于在所述微波信号中加入所述装定信息，所述收发放大芯片、第一滤波器用于对加入装定信息后的微波信号进行一次放大和抗干扰。

4.根据权利要求3所述的一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统，其特征在于，所述接收控制电路包括第二mcu、电压比较器、boost电路、第二微波通信芯片、第二滤波器，所述能量转换电路的输出端与所述电压比较器相连，所述电压比较器通过所述boost电路为所述第二mcu、第二微波通信芯片供电，所述第二滤波器通过第二微波通信芯片与第二mcu相连，所述第二微波通信芯片用于对包含装定信息后的微波信号进行解调，所述第二mcu用于将解调出来的装定信息发送至弹上终端。

5.根据权利要求4所述的一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统，其特征在于，所述接收控制电路还包括稳压器、隔离电路，弹上电源通过所述稳压器以及隔离电路为所述第二mcu、第二微波通信芯片进行有线供电，所述隔离电路接入所述第二mcu与所述第二通信芯片之间。

6.根据权利要求5所述的一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统，其特征在于，所述隔离电路的一个输入端与所述boost电路相连，另一个输入端与稳压器相连，所述隔离电路的输出端为所述第二mcu、第二微波通信芯片供电。

7.根据权利要求6所述的一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统，其特征在于，所述能量转换电路包括通信耦合电路、能量转换芯片以及储能电容，所述接收天线与所述通信耦合电路电性相连，所述通信耦合电路的一个输出端与所述能量转换芯片电性相连，另一个输出端与第二滤波器相连，所述能量转换芯片与所述储能电容电性相连，所述储能电容与所述电压比较器电性相连。

8.根据权利要求7所述的一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统，其特征在于，所述通信耦合电路由电容过c1、c2、c3以及r1组成，所述接收天线所接受的微波能量从输入端口一接入电容c1，所述电容c1与电阻r1、电容c2构成输出端口二，所述电容c1与电容c3构成输出端口三，所述输出端口二与所述能量转换芯片电性相连，所述输出端口三与所述第二滤波器相连。

技术总结
本发明提供一种基于微波能量收集的弹药信息装定系统，包括上位机与弹上终端，还包括装定器与接收器，所述装定器包括装定控制电路、发射天线、微波功率放大器，所述接收器包括接收控制电路、能量转换电路、接收天线，所述上位机与所述装定控制电路信号相连，所述装定控制电路依次与所述微波功率放大器、所述发射天线电性相连，所述发射天线用于发出微波能量，所述接收天线用于接收微波能量，所述能量转换电路将接收到的微波能量转换为电能，所述接收控制电路将接收到的微波能量进行通信解调，并将通信解调结果装定至所述弹上终端。

技术研发人员：王定云
受保护的技术使用者：武汉辰光辉天科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15