CN109217949B - 无线通讯装置和无人飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种无线通讯装置和无人飞行器，该无线通讯装置中，在射频接口中接入天线；定向耦合器，用于耦合天线未发出而从射频接口反射回来的射频信号功率；模拟信号处理模块，与定向耦合器连接，用于将指定频段的射频信号功率转换为电压信号；模拟控制模块，与模拟信号处理模块连接，用于将电压信号与预设的门限值进行比较，若电压信号高于所述门限值，则输出电平控制信号；可控衰减器，第一端与模拟控制模块连接、第二端与功率放大器连接，用于依据电平控制信号调整输入功率放大器的射频信号功率，从而减少天线发射信号时反射回来的射频信号功率，防止反射回来的射频信号损坏功率放大器。
Description
技术领域
本发明涉及无人飞行器的技术领域，特别是涉及一种无线通讯装置和无人飞行器。
背景技术
无人飞行器一般配置无线通讯装置和天线，以进行无线通讯，无线信号的通信距离影响无人飞行器的覆盖范围，因此，无线通讯装置和天线的匹配情况对于无线信号的传输距离起着较为重要的作用。
无线通讯装置和天线一般有两种打包运输方式：
第一种是整体打包，即无线通讯装置和天线安装测试好后整体出货，但是，在运输过程中可能会造成无线通讯装置和天线松动，导致匹配变差。
第二种是拆分打包，即无线通讯装置和天线安装测试好后拆分出货，用户自行安装天线，但是，用户在自行安装时可能安装出错，天线没有正确安装在无线通讯装置中，甚至无线通讯装置没有安装天线。
如果无线通讯装置和天线匹配不好，无线信号传输的距离会变短；如果无线通讯装置和天线匹配较差，例如，无线通讯装置在工作时未接如天线或其他负载，反射回来的信号可能会损坏无线通讯装置。
无人飞行器上电工作后，用户难以检测无线通讯装置和天线的匹配情况，可能损坏无线通讯装置。
发明内容
本发明实施例提出了一种天线检测电路、无线通讯装置和无人飞行器，以解决用户难以检测无线通讯装置和天线的匹配情况，可能损坏无线通讯装置的问题。
依据本发明的一个方面，提供了一种无线通讯装置，应用在无人飞行器中，所述无线通讯装置包括可控衰减器、功率放大器、射频接口、定向耦合器、模拟信号处理模块和模拟控制模块；
在所述射频接口中接入天线；
所述定向耦合器，用于耦合所述天线未发出而从所述射频接口反射回来的射频信号功率；
所述模拟信号处理模块，与所述定向耦合器连接，用于将指定频段的射频信号功率转换为电压信号；
所述模拟控制模块，与所述模拟信号处理模块连接，用于将所述电压信号与预设的门限值进行比较，若所述电压信号高于所述门限值，则输出电平控制信号；
所述可控衰减器，第一端与所述模拟控制模块连接、第二端与所述功率放大器连接，用于依据所述电平控制信号调整输入所述功率放大器的射频信号功率。
可选地，所述模拟信号处理模块包括检波电路；
所述检波电路，与所述定向耦合器连接，用于检测指定频段的射频信号功率，并转换为电压信号；
或者，
所述模拟信号处理模块包括检波电路与放大电路；
所述检波电路，与所述定向耦合器连接，用于检测指定频段的射频信号功率，并转换为电压信号；
所述放大电路，与所述检波电路连接，用于将所述电压信号进行放大处理。
可选地，所述模拟控制模块包括比较电路；
所述比较电路，与所述模拟信号处理模块连接，用于将所述电压信号与预设的门限值进行比较，若所述电压信号高于所述门限值，则输出指定的电平信号，作为电平控制信号；
或者，
所述模拟控制模块包括比较电路和控制电路；
所述比较电路，与所述模拟信号处理模块连接，用于将所述电压信号与预设的门限值进行比较，若所述电压信号高于所述门限值，则输出电平信号；
所述控制电路，与所述比较电路连接，用于依据所述电平信号输出电平控制信号。
可选地，所述无线通讯装置还包括处理器和提示器；
所述模拟控制模块，用于依据所述电平控制信号输出处理驱动信号；
所述处理器，与所述模拟控制模块连接，用于依据所述处理驱动信号输出提示控制信号；
所述提示器，与所述处理器相连，用于依据所述提示控制信号触发提示操作。
可选地，所述无线通讯装置还包括处理器、通讯接口、射频收发芯片、射频开关和低噪声放大器；
所述通讯接口，与所述处理器连接，用于接收通信数据并传输至所述处理器；
所述射频收发芯片，与所述处理器连接，用于将所述通信数据加载到指定频率的射频信号；
所述可控衰减器，与所述射频收发芯片连接，还用于按照衰变量调节所述射频信号的功率；
所述功率放大器，用于对调节功率之后的射频信号进行放大处理；
所述射频开关与所述功率放大器连接，所述射频接口与所述射频开关连接，放大处理之后的射频信号，经所述射频开关、所述射频接口与所述天线发射；
所述低噪声放大器的一端与所述射频收发芯片连接，另一端与所述射频开关连接，用于对经所述天线、所述射频接口与所述射频开关接收的射频信号进行放大处理；
所述射频收发芯片，用于从放大处理之后的射频信号读取通信数据并传输至所述处理器。
根据本发明的另一方面，提供了一种无线通讯装置，其特征在于，应用在无人飞行器中，所述无线通讯装置包括可控衰减器、功率放大器、射频接口、定向耦合器、数字信号处理模块、ADC电路、数字控制模块和DAC电路；
在所述射频接口中接入天线；
所述定向耦合器，用于耦合所述天线未发出而从所述射频接口反射回来的射频信号功率；
所述数字信号处理模块，与所述定向耦合器连接，用于将所述射频信号功率转换为模拟的电压信号；
所述ADC电路，与所述功率检测电路连接，用于将所述模拟的电压信号转换为数字的电压信号；
所述数字控制模块，与所述ADC电路连接，用于将所述数字的电压信号与预设的一个或多个校准电压进行比较，依据比较的结果输出数字的电平控制信号；
所述DAC电路，与所述数字控制模块连接，用于将所述数字的电平控制信号转换为模拟的电平控制信号；
所述可控衰减器，第一端与所述DAC电路连接、第二端与所述功率放大器连接，用于依据所述模拟的电平控制信号调整输入所述功率放大器的射频信号功率。
可选地，所述数字信号处理模块包括功率检测电路；
所述功率检测电路，与所述定向耦合器连接，用于检测所述射频信号功率，并转换为模拟的电压信号；
或者，
所述数字信号处理模块包括固定衰减器和功率检测电路；
所述固定衰减器，与所述定向耦合器连接，用于对所述射频信号功率进行衰减；
所述功率检测电路，与所述固定衰减器连接，用于检测衰减的射频信号功率，并转换为模拟的电压信号。
可选地，所述无线通讯装置包括天线检测电路和处理器；
所述定向耦合器和所述数字信号处理模块集成在所述天线检测电路中；
所述ADC电路集成在所述天线检测电路或所述处理器中；
所述数字控制模块位于所述处理器中；
所述DAC电路集成在所述处理器中或者为一个独立的元件。
可选地，所述无线通讯装置还包括提示器；
所述数字控制模块，还用于依据比较的结果生成提示控制信号；
所述提示器，与所述数字控制模块相连，用于依据所述提示控制信号触发提示操作。
可选地，所述无线通讯装置还包括处理器、通讯接口、射频收发芯片、射频开关和低噪声放大器；
所述通讯接口，与所述处理器连接，用于接收通信数据并传输至所述处理器；
所述射频收发芯片，与所述处理器连接，用于将所述通信数据加载到指定频率的射频信号；
所述可控衰减器，与所述射频收发芯片连接，还用于按照衰变量调节所述射频信号的功率；
所述功率放大器，用于对调节功率之后的射频信号进行放大处理；
所述射频开关与所述功率放大器连接，所述射频接口与所述射频开关连接，放大处理之后的射频信号，经所述射频开关、所述射频接口与所述天线发射；
所述低噪声放大器的一端与所述射频收发芯片连接，另一端与所述射频开关连接，用于对经所述天线、所述射频接口与所述射频开关接收的射频信号进行放大处理；
所述射频收发芯片，用于从放大处理之后的射频信号读取通信数据并传输至所述处理器。
根据本发明的另一方面，提供了一种无人飞行器，特征在于，包括所述的无线通讯装置和/或所述的无线通讯装置，以及，天线。
本发明实施例包括以下优点：
本发明实施例的无线通讯装置可以进行模拟检测，耦合天线未发出而从射频接口反射回来的射频信号功率，将指定频段的射频信号功率转换为电压信号，与预设的门限值进行比较，若电压信号高于门限值，此时，无线通讯装置可能未接入天线，则输出电平控制信号至可控衰减器，用以调整输入功率放大器的射频信号功率，从而减少天线发射信号时反射回来的射频信号功率，防止反射回来的射频信号损坏功率放大器等器件。
本发明实施例的无线通讯装置可以进行数字检测，耦合天线未发出而述射频接口反射回来的射频信号功率并转换为模拟的电压信号，进行模数转换后，与一个或多个校准电压进行比较，比较的结果可以表明无线通讯装置与天线之间的匹配情况，依据比较的结果输出数字的电平控制信号，经过数模转换后输出至可控衰减器，用以降低输入功率放大器的射频信号功率，从而减少天线发射信号时反射回来的射频信号功率，防止反射回来的射频信号损坏功率放大器等器件。
附图说明
图1是本发明一个实施例的一种无线通讯装置的结构框图；
图2是本发明一个实施例的一种模拟信号处理模块的结构框图；
图3是本发明一个实施例的另一种模拟信号处理模块的结构框图；
图4是本发明一个实施例的一种模拟控制模块的结构框图；
图5是本发明一个实施例的另一种模拟控制模块的结构框图；
图6是本发明一个实施例的另一种无线通讯装置的结构框图；
图7是本发明一个实施例的另一种无线通讯装置的结构框图；
图8是本发明一个实施例的一种数字信号处理模块的结构框图；
图9是本发明一个实施例的另一种数字信号处理模块的结构框图；
图10A-图10B是本发明一个实施例的一种天线检测电路的结构框图；
图11A-图11D是本发明一个实施例的一种处理器的结构框图；
图12是本发明一个实施例的另一种无线通讯装置的结构框图；
图13是本发明一个实施例的一种无人飞行器的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本发明一个实施例的一种无线通讯装置的结构框图。
在具体实现中，本发明实施例可以应用于无人飞行器中，例如，农业无人机，可以用于植保。
如图1所示，无线通讯装置110包括可控衰减器111、功率放大器(PowerAmplifier，PA)112、射频接口113、定向耦合器114、模拟信号处理模块115和模拟控制模块116。
在射频接口113中接入天线120。所述射频接口113用于与天线120匹配连接，在无线通讯装置110内部能够生成射频信号，在射频接口113和天线120连接后，射频信号通过天线120发出，从而通过天线120发出无线信号，达到无线传输的目的。
在本发明实施例中，定向耦合器114、模拟信号处理模块115和模拟控制模块116可以集成在天线检测电路中。在另一实施例中，定向耦合器114、模拟信号处理模块115、模拟信号检测模块116也可以集成为一个或多个模块。
定向耦合器114是一种通用的微波/毫米波部件，可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。
定向耦合器114可以在主、副两根传输线(简称主、副线)之间设置适当的耦合结构组成，其中，耦合结构可以有耦合孔、耦合分支线和连续结构耦合等形式。
在本发明实施例中，定向耦合器114，用于耦合天线120未发出而从射频接口113反射回来的射频信号功率。
在实际应用中，在天线120发射信号时，通常基于无线通讯装置110与天线120之间的匹配情况，部分射频信号通过天线120发射出去，部分射频信号从射频接口113反射回来。
一般情况下，无线通讯装置110与天线120之间的匹配越好，发射出去的射频信号就越完整，反射回来的射频信号功率就越小，理想状态下，所有的射频信号均可以通过天线发出，而实际上，天线120与射频接口113的匹配程度并不一定理想，如果无线通讯装置110和天线120匹配不好，无线信号传输的距离会变短；无线通讯装置110与天线120之间的匹配越差，反射回来的射频信号功率越大。匹配很差的情况下，比如无线通讯装置工作时忘了接天线或其他负载，反射回来的信号过大，则会损坏无线通讯装置110中发射端的功率放大器。
模拟信号处理模块115，与定向耦合器114连接，用于将指定频段的射频信号功率转换为电压信号。在本发明的优选实施例中，模拟信号处理模块115只将指定频段的射频信号转换为电压信号，在实际工作中，本领域内技术人员可以了解，模拟信号处理模块115只处理指定频段的射频信号，能够将射频信号迅速地转换为电压信号，由此节约了转换时间，使得模拟信号处理模块115的反应更为灵敏，从而及时衰减输出的射频信号功率，达到保护元器件的目的。
模拟控制模块116，与模拟信号处理模块115连接，用于将电压信号与预设的门限值进行比较，若电压信号高于门限值，则输出电平控制信号。预设的门限值由系统预设或者通过交互接口由用户预设。本领域内技术人员能够理解，若电压信号高于门限值，则说明天线120发出的无线信号较小，而天线120未发出而从射频接口113反射回来的信号过大，有可能损害元器件，此时发出电平控制信号，而达到保护元器件的目的。
可控衰减器111，第一端与模拟控制模块116连接、第二端与功率放大器112连接，用于依据电平控制信号调整输入功率放大器112的射频信号功率。
在具体实现中，可控衰减器304可以由PIN二极管组成(如HSMP-3814)，也可以由集成器件组成(如AV104)，可根据电压修改其衰减量，降低输入功率放大器112的射频信号功率，减小功率放大器112输出的射频信号功率，进而减小或截止在天线120发射信号时，从射频接口113反射回来的射频信号损坏功率放大器112。
当然，除了调节可控衰减器111之外，还可以采用其他方式降低天线输出的射频信号功率，例如，将电平控制信号发送至电源，关断功率放大器112的供电，从而截止在天线120发射信号时，从射频接口113反射回来射频信号损坏功率放大器112，等等，本发明实施例对此不加以限制。
功率放大器112通常用于对信号进行放大处理，放大处理之后的信号从天线120发射，在实际工作中，功率放大器112在工作时也会接收到从天线120未发出而返回到无线通讯装置的射频信号，当天线120与射频接口113匹配不好时，反射回来的射频信号较大，此时会损坏功率放大器112。此时控制甚至截止输入到功率放大器112的功率，达到减小或截止功率放大器112的输出功率，从而减小或截止由射频接口113反射回来的功率损坏功率放大器112，当输入功率放大器112的功率降低时，可以保护功率放大器112不受损。
参见图2，示出了本发明一个实施例的一种模拟信号处理模块115的结构框图。
如图2所示，模拟信号处理模块115包括检波电路1151。
检波电路1151通常包括检波(也称解调)二极管，利用其单向导电性快速地将高频或中频无线电信号中的低频信号或音频信号取出来。
在本发明实施例中，检波电路1151，与定向耦合器114连接，用于检测指定频段的射频信号功率，并转换为电压信号。
进一步而言，若检波电路1151转换的电压信号较高，则另一端可以直接连接模拟控制模块116，将该电压信号输出至模拟控制模块116进行处理。
参见图3，示出了本发明一个实施例的另一种模拟信号处理模块115的结构框图。
如图3所示，模拟信号处理模块115包括检波电路1151与放大电路1152。
放大电路1152能够将一个微弱的交流小信号(叠加在直流工作点上)，通过一个装置(如三极管、场效应管等)，得到一个波形相似(不失真)，但幅值却大很多的交流大信号的输出。
在本发明实施例中，检波电路1151，与定向耦合器114连接，用于检测指定频段的射频信号功率，并转换为电压信号。
放大电路1152，与检波电路1151连接，用于将电压信号进行放大处理。
在本发明实施例中，若检波电路1151转换的电压信号较低，则另一端可以连接放大电路1152，放大电路1152再连接模拟控制模块116，放大电路1152对检波电路1151转换的电压信号进行放大处理，再输出放大处理的电压信号至模拟控制模块116进行处理。
参见图4，示出了本发明一个实施例的一种模拟控制模块116的结构框图。
如图4所示，模拟控制模块116包括比较电路1161。
在本发明实施例中，比较电路1161，与模拟信号处理模块115连接，用于将电压信号与预设的门限值进行比较，若电压信号高于门限值，则输出指定的电平信号，作为电平控制信号。
进一步而言，模拟控制模块116判断电压信号是否高于预设的门限值，则说明电压信号过大，此时发出电平控制信号去控制无线通讯装置110中的射频信号输出功率，从而达到保护功率放大器112的目的。在本发明一个实施例中，比较电路1161直接连接可控衰减器111，以该电平信号驱动可控衰减器111。
参见图5，示出了本发明一个实施例的另一种模拟控制模块的结构框图。
如图5所示，模拟控制模块116包括比较电路1161和控制电路1162。
比较电路1161，与模拟信号处理模块115连接，用于将电压信号与预设的门限值进行比较，若电压信号高于门限值，则输出指定的电平信号。
控制电路1162，与比较电路1161连接，用于依据指定的电平信号输出电平控制信号。
在本发明实施例中，比较电路1161可以直接连接控制电路1162，控制电路1162连接可控衰减器111，以控制电路1162生成一个较高的电平控制信号，以驱动可控衰减器111。
本发明实施例的无线通讯装置可以进行模拟检测，耦合天线未发出而从射频接口反射回来的射频信号功率，将指定频段的射频信号功率转换为电压信号，与预设的门限值进行比较，若电压信号高于门限值，此时，无线通讯装置可能未接入天线，则输出电平控制信号至可控衰减器，用以调整输入功率放大器的射频信号功率，从而减少天线发射信号时反射回来的射频信号功率，防止反射回来的射频信号损坏功率放大器。
参照图6，示出了本发明一个实施例的另一种无线通讯装置的结构框图。
如图6所示，无线通讯装置610应用在无人飞行器中，包括处理器611、射频收发芯片(Transceiver)612、可控衰减器613、功率放大器614、射频开关615、射频接口616、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)617、定向耦合器618、模拟信号处理模块619、模拟控制模块620、通讯接口621、提示器622和电源623。
通讯接口621，与处理器611连接，用于接收通信数据并传输至处理器611。
处理器611，例如，MCU(Micro controller Uni，微控制单元)，可以对该通信数据进行处理，并发送至射频收发芯片612。
射频收发芯片612，与处理器611连接，用于将通信数据加载到指定频率的射频信号。
可控衰减器613，与射频收发芯片612连接，还用于按照衰变量调节射频信号的功率。
功率放大器614，用于对调节功率之后的射频信号进行放大处理。
射频开关615与功率放大器614连接，射频接口616与射频开关615连接，在射频接口616中接入天线630，放大处理之后的信号，经射频开关615、射频接口616与天线630发射。
低噪声放大器617的一端与射频收发芯片612连接，另一端与射频开关615连接，用于对经天线630、射频接口616与射频开关615接收的射频信号进行放大处理。
射频收发芯片612，用于从放大处理之后的射频信号读取通信数据并传输至处理器611。
定向耦合器618，用于耦合天线630未发出而从射频接口616反射回来的射频信号功率。
模拟信号处理模块619，与定向耦合器618连接，用于将指定频段的射频信号功率转换为电压信号。
模拟控制模块620，与模拟信号处理模块619连接，用于将电压信号与预设的门限值进行比较，若电压信号高于门限值，则输出电平控制信号。
可控衰减器613，第一端与模拟控制模块620连接、第二端与功率放大器614连接，用于依据电平控制信号调整输入功率放大器614的射频信号功率。
在本发明实施例中，模拟控制模块620，用于依据电平控制信号输出处理驱动信号。
处理器611，与模拟控制模块620连接，用于依据处理驱动信号输出提示控制信号。
提示器622，即可以发出声音、光线等提示信息的装置，例如，蜂鸣器、LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)等等，与处理器611相连，用于依据提示控制信号触发提示操作，提示用户未安装天线630。
电源623为无线通讯装置610中的各部件供电。
参照图7，示出了本发明一个实施例的另一种无线通讯装置的结构框图。
如图7所示，无线通讯装置710应用在无人飞行器中，包括可控衰减器711、功率放大器712、射频接口713、定向耦合器714、数字信号处理模块715、ADC(Analog-to-digitalconverter，模拟数字转换器)电路716、数字控制模块717和DAC(Digital to analogconverter，数字模拟转换器)电路718。
在射频接口713中接入天线720。所述射频接口713用于与天线720匹配连接，在无线通讯装置710内部能够生成射频信号，在射频接口713和天线720连接后，射频信号通过天线720发出，从而通过天线720发出无线信号，达到无线传输的目的。
定向耦合器714，用于耦合天线720未发出而从射频接口713反射回来的射频信号功率。
数字信号处理模块715，与定向耦合器714连接，用于将射频信号功率转换为模拟的电压信号。
ADC电路716，与功率检测电路715连接，用于将模拟的电压信号转换为数字的电压信号。
数字控制模块717，与ADC电路716连接，用于将数字的电压信号与预设的一个或多个校准电压进行比较，依据比较的结果输出数字的电平控制信号。
应用本发明实施例中，可以预先针对无线通讯装置710与天线720之间不同的匹配情况，检测通过天线720发射信号时反射回来的信号功率，并转换为电压，将其设置为校准电压，即不同的校准电压可以表征无线通讯装置710与天线720之间不同的匹配情况。
此外，若比较的结果表示无线通讯装置710与天线720之间匹配较差，如数字的电压信号高于某个校准电压等，则可以输出数字的电平控制信号。
DAC电路718，与数字控制模块717连接，用于将数字的电平控制信号转换为模拟的电平控制信号。
可控衰减器711，第一端与DAC电路连718接、第二端与功率放大器712连接，用于依据模拟的电平控制信号降低输入功率放大器712的射频信号功率。
参见图8，示出了本发明一个实施例的一种数字信号处理模块的结构框图。
如图8所示，数字信号处理模块715包括功率检测电路7151。
功率检测电路715可以用于射频信号功率的检测，常见方法共有三种：采用二极管分立元器件、采用对数检波器件、采用RMS-DC器件的检波电路。
在本发明实施例中，若耦合的信号功率在功率检测电路7151检测的范围内，功率检测电路7151，与定向耦合器714连接，用于检测射频信号功率，并转换为模拟的电压信号。
参见图9，示出了本发明一个实施例的另一种数字信号处理模块的结构框图。
如图9所示，数字信号处理模块7151包括固定衰减器7152和功率检测电路7151。
在本发明实施例中，若耦合的信号功率在功率检测电路7151检测的范围外，如耦合的信号功率大于功率检测电路7151检测的范围，固定衰减器7152，与定向耦合器714连接，用于对射频信号功率进行衰减。
功率检测电路7151，与固定衰减器7152连接，用于检测衰减的信号功率，并转换为模拟的电压信号。
在本发明实施例中，无线通讯装置710包括天线检测电路730和处理器740。
其中，如图10A所示，定向耦合器714和数字信号处理模块715集成在天线检测电路730中。
如图10B所示，ADC电路716集成在天线检测电路730。
如图11A所示，数字控制模块717位于处理器740中。
如图11B所示，ADC电路716集成在处理器740中。
如图11C和图11D所示，DAC电路718集成在处理器740中。
如图11B所示，DAC电路718为一个独立的元件，即DAC电路718并非集成在处理器740中。
本发明实施例的无线通讯装置可以进行数字检测，耦合天线未发出而述射频接口反射回来的射频信号功率并转换为模拟的电压信号，进行模数转换后，与一个或多个校准电压进行比较，比较的结果可以表明无线通讯装置与天线之间的匹配情况，依据比较的结果输出数字的电平控制信号，经过数模转换后输出至可控衰减器，用以降低输入功率放大器的射频信号功率，从而减少天线发射信号时反射回来的射频信号功率，防止反射回来的射频信号损坏功率放大器。
参照图12，示出了本发明一个实施例的另一种无线通讯装置的结构框图。
如图12所示，无线通讯装置1210包括处理器1211、射频收发芯片1212、可控衰减器1213、功率放大器1214、射频开关1215、射频接口1216、低噪声放大器1217、定向耦合器1218、数字信号处理模块1219、通讯接口1220、提示器1221和电源1222。
处理器1211包括ADC电路12111、数字控制模块12112和DAC电路12113。
通讯接口1220，与处理器1211连接，用于接收通信数据并传输至处理器1211。
处理器1211，例如，MCU，可以对该通信数据进行处理，并发送至射频收发芯片1212。
射频收发芯片1212，与处理器1211连接，用于将通信数据加载到指定频率的射频信号。
可控衰减器1213，与射频收发芯片1212连接，还用于按照衰变量调节射频信号的功率。
功率放大器1214，用于对调节功率之后的射频信号进行放大处理。
射频开关1215与功率放大器1214连接，射频接口1216与射频开关1215连接，在射频接口1216中接入天线1230，放大处理之后的射频信号，经射频开关1215、射频接口1216与天线1230发射。
低噪声放大器1217的一端与射频收发芯片1212连接，另一端与射频开关1215连接，用于对经天线1230、射频接口1216与射频开关1215接收的射频信号进行放大处理。
射频收发芯片1212，用于从放大处理之后的射频信号读取通信数据并传输至处理器1211。
定向耦合器1218，用于耦合天线120未发出而从射频接口1216反射回来的射频信号功率。
数字信号处理模块1219，与定向耦合器1218连接，用于将信号功率转换为模拟的电压信号。
ADC电路12111，与功率检测电路连接，用于将模拟的电压信号转换为数字的电压信号。
数字控制模块12112，与ADC电路12111连接，用于将数字的电压信号与预设的一个或多个校准电压进行比较，依据比较的结果输出数字的电平控制信号。
DAC电路12113，与数字控制模块12112连接，用于将数字的电平控制信号转换为模拟的电平控制信号。
可控衰减器1213，一端与DAC电路12113连接、另一端与功率放大器1214连接，用于依据模拟的电平控制信号降低输入功率放大器1214的射频信号功率。
在本发明实施例中，数字控制模块12112，还用于依据比较的结果生成提示控制信号。
提示器1221，与数字控制模块12112相连，用于依据提示控制信号触发提示操作。
在本发明实施例中，可以预先建立比较的结果与电平控制信号之间的映射关系，数字控制模块12112可以基于不同匹配情况下比较的结果，输出不同的提示控制信号，提示器1221依据不同的提示控制信号，触发不同的提示操作。
例如，无线通讯装置1210与天线1230之间匹配良好，则提示器1221可以闪烁绿灯，无线通讯装置1210与天线1230之间匹配一般，则提示器1221可以闪烁黄灯，无线通讯装置1210与天线1230之间匹配较差，则提示器1221可以闪烁红灯。
又例如，无线通讯装置1210与天线1230之间匹配良好，则提示器1221可以发出分贝较低的声音，无线通讯装置1210与天线1230之间匹配一般，则提示器1221可以发出分贝一般的声音，无线通讯装置1210与天线1230之间匹配较差，则提示器1221可以发出分贝较高的声音。
电源1222为无线通讯装置1210中的各部件供电。
参照图13，示出了本发明一个实施例的一种无人飞行器的结构框图。
如图13所示，无人飞行器包括无线通讯装置1310和天线1330。
无线通讯装置1310包括可控衰减器1311、功率放大器1312、射频接口1313、定向耦合器1314，模拟信号处理模块1315、模拟控制模块1316，和/或，数字信号处理模块1317、ADC电路1318、数字控制模块1319和DAC电路1320，以及天线1330。
在射频接口1313中接入天线1330。
定向耦合器1314，用于耦合天线1330未发出而从射频接口1313反射回来的射频信号功率。
模拟信号处理模块1315，与定向耦合器1314连接，用于将指定频段的射频信号功率转换为电压信号。
模拟控制模块1316，与模拟信号处理模块1315连接，用于将电压信号与预设的门限值进行比较，若电压信号高于门限值，则输出电平控制信号。
可控衰减器1311，第一端与模拟控制模块1316连接、第二端与功率放大器1312连接，用于依据电平控制信号降低输入功率放大器的射频信号功率。
数字信号处理模块1317，与定向耦合器1314连接，用于将信号功率转换为模拟的电压信号。
ADC电路1318，与功率检测电路1317连接，用于将模拟的电压信号转换为数字的电压信号。
数字控制模块1319，与ADC电路1318连接，用于将数字的电压信号与预设的一个或多个校准电压进行比较，依据比较的结果输出数字的电平控制信号。
DAC电路1320，与数字控制模块1319连接，用于将数字的电平控制信号转换为模拟的电平控制信号。
可控衰减器1311，第一端与DAC电路1320连接、第二端与功率放大器1312连接，用于依据模拟的电平控制信号降低输入功率放大器的射频信号功率。
在本发明的一个实施例中，模拟信号处理模块1315包括检波电路；
检波电路，与定向耦合器1314连接，用于检测指定频段的射频信号功率，并转换为电压信号。
在本发明的另一个实施例中，模拟信号处理模块1315包括检波电路与放大电路；
检波电路，与定向耦合器1314连接，用于检测指定频段的射频信号功率，并转换为电压信号；
放大电路，与检波电路连接，用于将电压信号进行放大处理。
在本发明的一个实施例中，模拟控制模块1316包括比较电路；
比较电路，与模拟信号处理模块1315连接，用于将电压信号与预设的门限值进行比较，若电压信号高于门限值，则输出指定的电平信号，作为电平控制信号。
在本发明的另一个实施例中，模拟控制模块1316包括比较电路和控制电路；
比较电路，与模拟信号处理模块1315连接，用于将电压信号与预设的门限值进行比较，若电压信号高于门限值，则输出指定的电平信号；
控制电路，与比较电路连接，用于依据指定的电平信号输出电平控制信号。
在本发明的一个实施例中，无线通讯装置1310还包括处理器和提示器；
模拟控制模块1316，用于依据电平控制信号输出处理驱动信号；
处理器，与模拟控制模块1316连接，用于依据处理驱动信号输出提示控制信号；
提示器，与处理器相连，用于依据提示控制信号触发提示操作。
在本发明的一个实施例中，数字信号处理模块1317包括功率检测电路；
功率检测电路，与定向耦合器连接，用于检测射频信号功率，并转换为模拟的电压信号。
在本发明的另一个实施例中，数字信号处理模块1317包括固定衰减器和功率检测电路；
固定衰减器，与定向耦合器连接，用于对射频信号功率进行衰减；
功率检测电路，与固定衰减器连接，用于检测衰减的射频信号功率，并转换为模拟的电压信号。
在本发明的一个实施例中，无线通讯装置1310包括天线检测电路和处理器；
定向耦合器1314和数字信号处理模块1317集成在天线检测电路中；
ADC电路1318集成在天线检测电路或处理器中；
数字控制模块1319位于处理器中；
DAC电路1320集成在处理器中或者为一个独立的元件。
在本发明的一个实施例中，无线通讯装置1310还包括提示器；
数字控制模块1319，还用于依据比较的结果生成提示控制信号；
提示器，与数字控制模块1319相连，用于依据提示控制信号触发提示操作。
在本发明的一个实施例中，无线通讯装置1310还包括处理器、通讯接口、射频收发芯片、射频开关和低噪声放大器；
通讯接口，与处理器连接，用于接收通信数据并传输至处理器；
射频收发芯片，与处理器连接，用于将通信数据加载到指定频率的射频信号；
可控衰减器，与射频收发芯片连接，还用于按照衰变量调节射频信号的功率；
功率放大器，用于对调节功率之后的射频信号进行放大处理；
射频开关与功率放大器连接，射频接口1313与射频开关连接，放大处理之后的射频信号，经射频开关、射频接口1313与天线1330发射；
低噪声放大器的一端与射频收发芯片连接，另一端与射频开关连接，用于对经天线1330、射频接口1313与射频开关接收的射频信号进行放大处理；
射频收发芯片，用于从放大处理之后的射频信号读取通信数据并传输至处理器。
对于无人飞行器的实施例而言，由于其与无线通讯装置的实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见无线通讯装置的实施例的部分说明即可。
本发明实施例的无线通讯装置可以进行模拟检测，在天线发射信号时从射频接口耦合反射回来的信号功率，将指定频段的信号功率转换为电压信号，与预设的门限值进行比较，若电压信号高于门限值，此时，无线通讯装置可能未接入天线，则输出电平控制信号至可控衰减器，用以降低输入功率放大器的功率，从而减少天线发射信号时反射回来的信号功率，防止反射回来的信号功率损坏功率放大器。
本发明实施例的无线通讯装置可以进行数字检测，在天线发射信号时从射频接口耦合反射回来的信号功率并转换为模拟的电压信号，进行模数转换后，与一个或多个校准电压进行比较，比较的结果可以表明无线通讯装置与天线之间的匹配情况，依据比较的结果输出数字的电平控制信号，经过数模转换后输出至可控衰减器，用以降低输入功率放大器的功率，从而减少天线发射信号时反射回来的信号功率，防止反射回来的信号功率损坏功率放大器。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种无线通讯装置和无人飞行器，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (11)
1.一种无线通讯装置，其特征在于，应用在无人飞行器中，所述无线通讯装置包括可控衰减器、功率放大器、射频接口、定向耦合器、模拟信号处理模块和模拟控制模块；所述无线通讯装置还包括射频开关；
在所述射频接口中接入天线；
所述定向耦合器，用于耦合所述天线未发出而从所述射频接口反射回来的射频信号功率；
所述模拟信号处理模块，与所述定向耦合器连接，用于将指定频段的射频信号功率转换为电压信号；
所述模拟控制模块，与所述模拟信号处理模块连接，用于将所述电压信号与预设的门限值进行比较，若所述电压信号高于所述门限值，则输出电平控制信号；所述电平控制信号用于驱动所述可控衰减器；
所述可控衰减器，第一端与所述模拟控制模块连接、第二端与所述功率放大器连接，用于依据所述电平控制信号调整输入所述功率放大器的射频信号功率，以减少所述天线发射信号时反射回来的射频信号功率，防止反射回来的射频信号损坏所述功率放大器；
所述功率放大器，用于对调节功率之后的射频信号进行放大处理；
所述射频开关与所述功率放大器连接，所述射频接口与所述射频开关连接，放大处理之后的射频信号，经所述射频开关、所述射频接口与所述天线发射。
2.根据权利要求1所述的无线通讯装置，其特征在于，
所述模拟信号处理模块包括检波电路；
所述检波电路，与所述定向耦合器连接，用于检测指定频段的射频信号功率，并转换为电压信号；
或者，
所述模拟信号处理模块包括检波电路与放大电路；
所述检波电路，与所述定向耦合器连接，用于检测指定频段的射频信号功率，并转换为电压信号；
所述放大电路，与所述检波电路连接，用于将所述电压信号进行放大处理。
3.根据权利要求1所述的无线通讯装置，其特征在于，
所述模拟控制模块包括比较电路；
所述比较电路，与所述模拟信号处理模块连接，用于将所述电压信号与预设的门限值进行比较，若所述电压信号高于所述门限值，则输出指定的电平信号，作为电平控制信号；
或者，
所述模拟控制模块包括比较电路和控制电路；
所述比较电路，与所述模拟信号处理模块连接，用于将所述电压信号与预设的门限值进行比较，若所述电压信号高于所述门限值，则输出电平信号；
所述控制电路，与所述比较电路连接，用于依据所述电平信号输出电平控制信号。
4.根据权利要求1或2或3所述的无线通讯装置，其特征在于，所述无线通讯装置还包括处理器和提示器；
所述模拟控制模块，用于依据所述电平控制信号输出处理驱动信号；
所述处理器，与所述模拟控制模块连接，用于依据所述处理驱动信号输出提示控制信号；
所述提示器，与所述处理器相连，用于依据所述提示控制信号触发提示操作。
5.根据权利要求4所述的无线通讯装置，其特征在于，所述无线通讯装置还包括处理器、通讯接口、射频收发芯片和低噪声放大器；
所述通讯接口，与所述处理器连接，用于接收通信数据并传输至所述处理器；
所述射频收发芯片，与所述处理器连接，用于将所述通信数据加载到指定频率的射频信号；
所述可控衰减器，与所述射频收发芯片连接，还用于按照衰变量调节所述射频信号的功率；
所述低噪声放大器的一端与所述射频收发芯片连接，另一端与所述射频开关连接，用于对经所述天线、所述射频接口与所述射频开关接收的射频信号进行放大处理；
所述射频收发芯片，用于从放大处理之后的射频信号读取通信数据并传输至所述处理器。
6.一种无线通讯装置，其特征在于，应用在无人飞行器中，所述无线通讯装置包括可控衰减器、功率放大器、射频接口、定向耦合器、数字信号处理模块、ADC电路、数字控制模块和DAC电路；所述无线通讯装置还包括射频开关；
在所述射频接口中接入天线；
所述定向耦合器，用于耦合所述天线未发出而从所述射频接口反射回来的射频信号功率；
所述数字信号处理模块，与所述定向耦合器连接，用于将所述射频信号功率转换为模拟的电压信号；
所述ADC电路，与所述数字信号处理模块连接，用于将所述模拟的电压信号转换为数字的电压信号；
所述数字控制模块，与所述ADC电路连接，用于将所述数字的电压信号与预设的一个或多个校准电压进行比较，依据比较的结果输出数字的电平控制信号；
所述DAC电路，与所述数字控制模块连接，用于将所述数字的电平控制信号转换为模拟的电平控制信号；
所述可控衰减器，第一端与所述DAC电路连接、第二端与所述功率放大器连接，用于依据所述模拟的电平控制信号调整输入所述功率放大器的射频信号功率，以减少所述天线发射信号时反射回来的射频信号功率，防止反射回来的射频信号损坏所述功率放大器；
所述功率放大器，用于对调节功率之后的射频信号进行放大处理；
所述射频开关与所述功率放大器连接，所述射频接口与所述射频开关连接，放大处理之后的射频信号，经所述射频开关、所述射频接口与所述天线发射。
7.根据权利要求6所述的无线通讯装置，其特征在于，
所述数字信号处理模块包括功率检测电路；
所述功率检测电路，与所述定向耦合器连接，用于检测所述射频信号功率，并转换为模拟的电压信号；
或者，
所述数字信号处理模块包括固定衰减器和功率检测电路；
所述固定衰减器，与所述定向耦合器连接，用于对所述射频信号功率进行衰减；
所述功率检测电路，与所述固定衰减器连接，用于检测衰减的射频信号功率，并转换为模拟的电压信号。
8.根据权利要求6所述的无线通讯装置，其特征在于，所述无线通讯装置包括天线检测电路和处理器；
所述定向耦合器和所述数字信号处理模块集成在所述天线检测电路中；
所述ADC电路集成在所述天线检测电路或所述处理器中；
所述数字控制模块位于所述处理器中；
所述DAC电路集成在所述处理器中或者为一个独立的元件。
9.根据权利要求6或7或8所述的无线通讯装置，其特征在于，所述无线通讯装置还包括提示器；
所述数字控制模块，还用于依据比较的结果生成提示控制信号；
所述提示器，与所述数字控制模块相连，用于依据所述提示控制信号触发提示操作。
10.根据权利要求9所述的无线通讯装置，其特征在于，所述无线通讯装置还包括处理器、通讯接口、射频收发芯片和低噪声放大器；
所述通讯接口，与所述处理器连接，用于接收通信数据并传输至所述处理器；
所述射频收发芯片，与所述处理器连接，用于将所述通信数据加载到指定频率的射频信号；
所述可控衰减器，与所述射频收发芯片连接，还用于按照衰变量调节所述射频信号的功率；
所述低噪声放大器的一端与所述射频收发芯片连接，另一端与所述射频开关连接，用于对经所述天线、所述射频接口与所述射频开关接收的射频信号进行放大处理；
所述射频收发芯片，用于从放大处理之后的射频信号读取通信数据并传输至所述处理器。
11.一种无人飞行器，特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的无线通讯装置和/或如权利要求6-10任一项所述的无线通讯装置，以及，天线。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 510000 Block C, 115 Gaopu Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant after: XAG Co., Ltd. Address before: No.3a01, No.1 Sicheng Road, Gaotang Software Park, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong 510000 Applicant before: Guangzhou Xaircraft Technology Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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