چگونه تکنولوژی RF آینده سیستم های بدون سرنشین را شکل می دهد و چه معنایی برای طراحی الکترونیک دارد

وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAVs) ، که معمولا به عنوان هواپیماهای بدون سرنشین شناخته می شوند، فراتر از اسباب بازی های سرگرمی حرکت کرده اند. امروزه هواپیماهای بدون سرنشین وظایف پیچیده ای را در بازرسی تجاری، کشاورزی، لجستیک،پاسخ اضطراری، و عملیات های نظامی often relying onسیستم های رادیویی فرکانس (RF)در هر رابط ارتباطی و کنترل حیاتی.

به عنوان فن آوری های RF تکامل، بنابراین تقاضا بر روی پشتیبانی الکترونیک است که این سیستم های هواپیمایی قابل اعتماد، کارآمد و امن است.طراحان به طور فزاینده ای توجه خود را نه تنها به آنتن و فرستنده، اما به اجزای غیرفعال و حسگر که از عملکرد ثابت RF در محیط های مختلف پشتیبانی می کنند.

برای بسیاری از کاربران، RF در هواپیماهای بدون سرنشین به سادگی به معنای اتصال بی سیم بین کنترل کننده و هواپیما است.

• لینک های فرماندهی و کنترلبرای دستورالعمل های پرواز
• تله متریبرای سیستم سلامت و موقعیت مکانی در زمان واقعی
• انتقال ویدئوی پهنای باند بالابرای عملیات FPV
• سنجش اجتناب از برخورد، اغلب با رادار و یا سیستم های LIDAR یکپارچه

هر یک از این کانال های RF تحت باند فرکانس های مختلف و محدودیت های عملکرد عمل می کند، و هر یک از آنها الزامات منحصر به فرد بر روی الکترونیک اطراف را به ویژه در موردصداقت سیگنال، مصونیت از سر و صدا و ثبات برق.

چالش های عملکرد RF برای برنامه های بدون سرنشین

طراحی سیستم های RF برای هواپیماهای بدون سرنشین به سادگی یک موضوع انتخاب یک گیرنده نیست. مهندسان باید اطمینان حاصل کنند که قطعات پشتیبانی عملکرد RF را کاهش نمی دهند، مخصوصاً زیرا هواپیماهای بدون سرنشین در:

• محیط های حرارتی متغیر(از تابستان های گرم تا ارتفاعات بلند سرد)
• شرایط الکتریکی, caused by motors, servos, and power electronics
• طرح های محدود فضایی، جایی که قطعات به شدت بسته بندی شده اند
• زمان پرواز طولانی، جایی که ناکارآمدی ها تاثیر مستقیمی بر استقامت دارند

در چنین سناریوها، عناصر غیرفعال including inductors, capacitors, and sensors are not passive at all. آنها تاثیر می گذارند که چگونه یک سیستم RF به تداخل پاسخ می دهد،چطور سیگنال پایدار باقی می ماند؟، و اینکه سیستم با گذشت زمان چگونه کار می کند.

یکی از جنبه های مهم عملکرد سیستم RFشور سرکوبدر هواپیماهای بدون سرنشین، سر و صداهای الکتریکی از رانندگان موتور بدون برش، سوئیچ های PWM، و کنورترهای قدرت می توانند به سمت انتهای جلو RF حرکت کنند، حساسیت را کاهش می دهند و محدوده را کاهش می دهند.

برای رسیدگی به این، طراحان اغلب از ترکیبی از:

• لوله کشی و لوله کشیبرای سرکوب سر و صدا در حالت متداول و حالت فرعی
• اجزای غیرفعال محافظت شدهبرای جلوگیری از اتصال الکترومغناطیسی
• شبکه های کنترل سیگنالبه فرکانس های خاص تنظیم شده

اجزای انتخاب شده به درستی احتمال انتشار آلودگی های جعلی را در ارتباط با سیگنال های کنترل یا پیوندهای تله متری کاهش می دهند.

ثبات قدرت و حساسیت RF

برخلاف زیرساخت های ثابت، هواپیماهای بدون سرنشین بهسیستم های برق بر روی هواپیماولتاژ نوسانات یا ریپل در اتوبوس قدرت می تواند به طور مستقیم به عدم ثبات RF جلوی پایان ترجمه.

طراحی قدرت موثر برای زیرسیستم های RF شامل:

• فیلتر کردن قدرت کم سر و صدا
• ریل های تامین پایدار برای تقویت کننده های RF و ترانسسیورها
• شبکه های جداکننده که شفافیت سیگنال را تحت بار های مختلف حفظ می کنند

در کاربردهای دنیای واقعی،این اغلب به معنای انتخاب محرک ها و شبکه های غیرفعال است که برای فرکانس بالا و واکنش کم راه افتاده طراحی شده اند characteristics that general-purpose components may not reliably provide.

بدون سرنشین های مدرن ارتباطات RF را با مجموعه ای از سنسورهای سوار بر هواپیما ترکیب می کنند: GPS، واحد های اندازه گیری بی حرکت (IMUs) ، آلتی مترها، و LiDAR یا سیستم های ارتفاع فوق صوتی.این سنسورها اغلب همان PCB یا فضای محوطه سازی را به عنوان قطعات RF به اشتراک می گذارند، ایجاد چالش های اضافی برای:

• سازگاری الکترومغناطیسی (EMC)
• به حداقل رساندن بحث متقابل بین سیستم ها
• حفظ عملکرد آنتن در محفظه های فشرده

این یکی از دلایلی است که انتخاب و قرار دادن اجزای دقیق تنها یک عمل خوب نیست، بلکه یک متمایز عملکرد است.

برای تامین کنندگان در زنجیره تامین الکترونیک، افزایش برنامه های کاربردی هواپیماهای بدون سرنشین تاکید می کند که عملکرد سیستم RF فقط به اندازه اجزای پشتیبانی از آن است.مهندسان به دنبال قطعاتي هستند که:

• عملکرد پایدار در برابر دما و ارتعاش
• عنصر های انگلی کمبرای حفظ یکپارچگی RF
• فاکتورهای فرم فشردهکه متناسب با محدودیت های سخت وزن و فضا از UAVs
• سازگاری در میان دسته های تولید، کاهش نیاز به صلاحیت مجدد سیستم

اجزای غیرفعال از جمله محرک های RF، فیلترها و دستگاه های حسگر در حال خارج شدن از پس زمینه و به چشم انداز به عنوان فعال کننده عملکرد بهتر هواپیماهای بدون سرنشین هستند.

در"شينوم", we understand the demands that modern RF systems place on their supporting components. ما طیف وسیعی ازکویل های پرتاب کننده، اندوکتورهای RF، و عناصر غیرفعال دقیقطراحی شده اند تا به طراحان سیستم کمک کنند:

• کاهش شور کوپلینگ در RF فرونت اند
• بهبود ثبات قدرت برای ماژول های حساس RF
• ذکر شد سیگنال Clarity in compact layouts
• طراحی با اعتماد به نفس دانستن اجزای برآورده کردن الزامات سختگیرانه الکتریکی و مکانیکی

By providing reliable components that support RF performance — even under the challenging conditions drones often encounter — SHINHOM helps engineers build more robust airborne systems with greater range، ثبات و قابلیت اطمینان.

به عنوان برنامه های کاربردی درون گسترش به بازرسی صنعتی، خدمات تحویل، نظارت بر محیط زیست، و فراتر از آن، عملکرد سیستم RF یک تفاوت کلیدی باقی خواهد ماند.مهندسان که درک می کنند چگونه اجزای منفعل با فرونت های RF تعامل دارند، بهتر در موقعیت طراحی سیستم هایی هستند که هر دو عملکرد و الزامات نظارتی را برآورده می کنند..

برای سوالات در مورد قطعات آماده RF و پشتیبانی طراحی برای برنامه های UAV خود را، احساس رایگان به ما در تماس باشید
فروش@shinhom.com