用于無人機(jī)的光伏調(diào)制電源通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種用于無人機(jī)的光伏調(diào)制電源通信系統(tǒng)，尤其涉及一種電源效 率高的用于無人機(jī)的光伏調(diào)制電源通信系統(tǒng)，屬于無線電通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 無人機(jī)是一種以無線電遙控或自身程序控制為主的不載人飛機(jī)。與載人飛機(jī)相 比，它具有體積小、造價低、使用方便，對作站環(huán)境要求低、戰(zhàn)場生存能力較強(qiáng)等特點?，F(xiàn)代 戰(zhàn)爭中，無人機(jī)可以深入陣地前沿和敵后一二百公里對敵情進(jìn)行偵察和監(jiān)視，可以作為騙 敵誘餌，對敵人實施干擾，對敵進(jìn)行攻擊，還可以進(jìn)行通信中繼，但是，無人機(jī)在完成其任務(wù) 時需要電能，如果電能一旦用盡，其擔(dān)任的任務(wù)就無法完成。
[0003] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中提供的末級功率放大器放大信號時提供電能的波形圖。如圖1 所示，為了使發(fā)射信號不失真的通過無線信道進(jìn)行傳輸，在末級功率放大級需要提供的 電源電壓值E大于所發(fā)射信號的最大幅值，如此，大部分能量被以熱能的形式消耗掉了。而 對 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing 正交頻分復(fù)用）系統(tǒng)，信號的峰 平比很高，大部分信號的幅值比較低，而只有極小一部分信號的幅度比較大，而采用現(xiàn)有技 術(shù)中的供電方法，給末級功放加固定電壓或者電流的電源，電源的利用率極低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，本實用新型的發(fā)明目的是提供一種用于無人機(jī)的 光伏調(diào)制電源通信系統(tǒng)，光伏電源的利用率高，可提高無人機(jī)的續(xù)行時間。
[0005] 為實現(xiàn)所述發(fā)明目的，本實用新型提供一種光伏調(diào)制電源通信系統(tǒng)，其發(fā)射機(jī)和 接收機(jī)，所述發(fā)射機(jī)包括激勵器、控制器、光伏調(diào)制電源和用于對激勵器所要發(fā)送的信號進(jìn) 行功率放大的末級功率放大器，其特征在于，控制器將激勵器所要發(fā)送的信號的瞬時幅值 給末級功率放大器提供電能。
[0006] 優(yōu)選地，光伏調(diào)調(diào)制電源包括光伏電源模塊、充電器和k級電性相串聯(lián)的直流電 壓單元，所述k為大于或者等于2的整數(shù)，所述充電器利用光伏電源模塊給k級電性相串聯(lián) 的直流電壓單元提供電能。
[0007] 優(yōu)選地，所述的直流電壓單元包括可充電電池組，所述充電器利用光伏電源模塊 給可充電電池組充電。
[0008] 優(yōu)選地，所述的直流電壓單元還包括電開關(guān)，所述可充電電池組通過電開關(guān)接入 串接電路中。
[0009] 優(yōu)選地，直流電壓單元還包括電壓傳感器，所述電壓傳感器用于探測可充電電池 的電壓，并將可充電電池的電壓傳送給控制器。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的用于無人機(jī)的光伏調(diào)制電源通信系統(tǒng)，光伏 電源的利用率尚，可提尚無人機(jī)的續(xù)彳丁時間。
【附圖說明】
[0011] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中提供的末級功率放大器放大信號時提供電能的波形圖；
[0012] 圖2是本實用新型提供的無人機(jī)載光伏調(diào)制電源發(fā)射機(jī)的組成框圖；
[0013] 圖3是本實用新型提供的光伏可調(diào)制電源的組成框圖；
[0014] 圖4是本實用新型提供的控制器的組成框圖；
[0015] 圖5是本實用新型提供的的末級功率放大器放大信號時提供電能的波形圖；
[0016] 圖6是本實用新型提供的太陽能模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實用新型。
[0018] 圖2是本實用新型提供的用于無人機(jī)的光伏調(diào)制電源通信系統(tǒng)的組成框圖。如 圖2所示，本實用新型提供一種用于無人機(jī)的光伏調(diào)制電源通信系統(tǒng)，其包括發(fā)射機(jī)和接 收機(jī)，所述發(fā)射機(jī)包括：激勵器、控制器（MCU)、直流調(diào)制電源、用于對激勵器所要發(fā)送的信 號進(jìn)行功率放大的末級功率放大器、用于對末級功率放大器的輸出阻抗與發(fā)射天線的輸入 阻抗進(jìn)行匹配的輸出濾波器和用于將經(jīng)末級功率放大的電信號變成磁信號并發(fā)射到空間 的發(fā)射天線，所述接收機(jī)包括：用于將空間磁信號變成電信號的接收天線，用于將接收天線 所接收的電信號進(jìn)行放大的小信號放大器，用于將小信號放大器所放大的信號與第一本級 振蕩器所產(chǎn)生的本振信號進(jìn)行下變頻形成中頻信號的第一混頻器，用于將中頻信號進(jìn)行模 數(shù)變換形成數(shù)據(jù)信號的模數(shù)變換器，用于去除數(shù)據(jù)信號中的時間間隔，而后依次進(jìn)行串并 變換、FFT變換和并串變換的OFDM解調(diào)器和用于將OFDM解調(diào)器所輸出的信號進(jìn)行符號逆 映射的符號逆映射器。激勵器包括符號映射器、OFDM調(diào)制器、D/A變換電路、混頻器、本級 振蕩器和預(yù)放大器，其中，符號映射器用于將所輸入的串行二進(jìn)制碼流進(jìn)行分組形成數(shù)據(jù) 符號并將數(shù)據(jù)符號映射成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)序列，OFDM調(diào)制器用于將復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行串并變換并 調(diào)制到K個子載波上，K個子載波上的數(shù)據(jù)記為七，Λ…，;接著進(jìn)行IFFT變換形成 并行的時域數(shù)據(jù)，，，…，_:?%?ι.::，即.?，.?:，…，為一個OFDM符號，將所述并行的時域 數(shù)據(jù)進(jìn)行并串變換形成串行的OFDM符號，而后在每個OFDM符號間插入保護(hù)時間間隔形成 OFDM碼元；D/A變換電路將數(shù)據(jù)流進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換形成模擬信號，；第二混頻器用于將模擬 信號％與第二本級振蕩器產(chǎn)生的本振信號W進(jìn)行上變頻形成待發(fā)送的信號，，預(yù)放大器 對待發(fā)送的信號％進(jìn)行放大并送給末級功率放大器進(jìn)行功率放大?？刂破鲗⒓钇魉?發(fā)送的信號的瞬時幅值給末級功率放大器提供電能。
[0019] 仍如圖2所示，輸入的二進(jìn)制數(shù)流進(jìn)行分組形成數(shù)據(jù)符號，數(shù)據(jù)符號經(jīng)符號映射 器映射形成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)序列，復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)序列串并變換后變開K條并行的低速數(shù)據(jù)流I u、X11 …，;對其進(jìn)行IFFT變換得到時域的抽樣值：
[0020]
，
[0021] 其中，m為頻域的離散點，k為時域的離散點。
[0022] 圖3是本實用新型提供的光伏可調(diào)制電源的組成框圖。如圖3所示，光伏調(diào)調(diào)制 電源包括k+Ι個光伏電源模塊k+Ι充電器和k+Ι級電性相串聯(lián)的直流電壓單元，所述k為 大于或者等于2的整數(shù)，所述充電器利用光伏電源模塊給直流電壓單元提供電能。
[0023] 其中，可充電電池EO的正極連接于二極管DO的負(fù)極，負(fù)極接公共端，二極管DO 的正極連接于第1充電器的電源輸出端，第1充電器的共公端與可充電電池 EO的公共端相 連，第1充電器的電源輸入端連接于第1光伏電源模塊的輸出端，第1充電器的電源輸入端 連接于第1光伏電源模塊的輸出端。
[0024] 第一個直流電壓單元Ml通過二極管Dll連接于第2充電器的輸出端，第2充電 器的電源輸入端連接于第2光伏電源模塊的輸出端。第一個直流電壓單元Ml包括一可充 電電池組E11、一個續(xù)流二極管D12、一個電子開關(guān)Tll和一個電壓傳感器U11，電子開關(guān)為 CMOS管，所述電池組Ell的正極連接于續(xù)流二極管D12的負(fù)極；續(xù)流二極管D12的正極連 接到CMOS管的漏極，CMOS管Tll的源極連接到所述電池組Ell的負(fù)極，CMOS管Tll的柵極 連接到控制器的一個輸出端；電壓傳感器Ull的兩個端子分別連接于可充電電池組Ell的 兩端，用于探測可充電電池 Ell兩端的電壓，并將探測結(jié)果傳送給控制器的一個輸入端?？?制器根據(jù)激勵器所要發(fā)送的信號的瞬時幅值和電壓傳感器Ull所探測的可充電電流的電 壓控制CMOS管Tll的通斷。CMOS管Tll工作于開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)給CMOS管Tll的柵極輸入一 個高電位時，CMOS管Tll導(dǎo)通，電池組Ell的負(fù)極相當(dāng)于接到續(xù)流二極管D12的正極。續(xù) 流二極管D12兩端的電壓為Ul，上端為正，下端為負(fù)。當(dāng)給CMOS管Tll的柵極輸入一個低 電位時，CMOS管Tll截止。續(xù)流二極管D12兩端的電壓為二極管結(jié)電壓。
[0025] 同理，第二個直流電壓單元M2通過二極管D21連接于第3充電器的輸出端，第3 充電器的電源輸入端連接于第3光伏電源模塊的輸出端。第二個直流電壓單元M2包括一 可充電電池組E21、一個續(xù)流二極管D22、一個電子開關(guān)T21和一個電壓傳感器U21，電子開 關(guān)為CMOS管，所述電池組E21的正極連接于續(xù)流二極管D22的負(fù)極；續(xù)流二極管D22的正 極連接到CMOS管的漏極，CMOS管T21的源極連接到所述電池組E21的負(fù)極，CMOS管T21 的柵極連接到控制器的一個輸出端；電壓傳感器U21的兩個端子分別連接于可充電電池組 E21的兩端，用于探測可充電電池 E21兩端的電壓，并將探測結(jié)果傳送給控制器的一個輸入 端?？刂破鞲鶕?jù)激勵器所要發(fā)送的信號的瞬時幅值和電壓傳感器U21所探測的可充電電流 的電壓控制CMOS管T21的通斷。CMOS管T21工作于開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)CMOS管T21的柵極輸入 一個高電位時，CMOS管T21導(dǎo)通，電池組E21的負(fù)極相當(dāng)于接到續(xù)流二極管D22的正極。續(xù) 流二極管D22兩端的電壓為U2,上端為正，下端為負(fù)。當(dāng)CMOS管T21的柵極輸入一個低電 位時，CMOS管T21截止。續(xù)流二極管D22兩端的電壓為二極管結(jié)電壓。
[0026] 依次類推，第k個直流電壓單元Mk通過二極管Dkl連接于第k+Ι充電器的輸出端， 第k+Ι充電