CN205539456U - 用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表 - Google Patents

Abstract

用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，包括：发射天线、接收天线、收发组件、视放组件和信号处理组件；所述的收发组件分别与发射天线、接收天线、视放组件和信号处理组件相连，所述视放组件与信号处理组件相连。天线口径和元件、器件体积小，更适合于小型无人机。采用了FPGA硬件平台，通用性强，并具备现场升级能力。

Description

用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表

技术领域

本实用新型属于毫米波雷达高度表技术领域，具体涉及一种用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表。

背景技术

测高技术广泛的应用于测量地球表面上空飞行器的高度，根据所采用的测高技术与设备的不同，所测的高度可以是地球表面水准面上空的高度，也可以是地球表面与飞行器之间的高度。基于不同的原理，测高技术大致可分为气压高度表、雷达高度表、激光高度表、超声波高度表等。

雷达高度表是利用测量电磁波传播延迟时间的原理，来确定飞行器的高度。一般分为连续波调制型和脉冲调制型。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，在天线口径相同的情况下，可提高雷达的角分辨能力和测角精度，天线口径、元件、器件体积小，更适合于小型无人机。

为达到上述目的，本实用新型是这样实现的：用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，包括：发射天线、接收天线、收发组件、视放组件和信号处理组件；所述的收发组件分别与发射天线、接收天线、视放组件和信号处理组件相连，所述视放组件与信号处理组件相连。

进一步的，信号处理组件，包括FPGA芯片、高速DSP芯片、接口芯片。

进一步的，收发组件，包括射频放大器、定向耦合器、压控振荡器、高敏脉冲电阻、混频器、带通滤波器和前置放大器；所述定向耦合器分别与射频放大器、混频器、压控振荡器相连，所述混频器还与高敏脉冲电阻、带通滤波器相连，所述带通滤波器还与前置放大器。

进一步的，视放组件，包括顺序相连的窄带滤波器、主放大器、VGC接口。

进一步的，VGC接口采用D/A转换器和运放，来产生VGC电压。

更进一步的，所述发射天线与收发组件中的射频放大器相连，所述接收天线与收发组件中的高敏脉冲电阻相连。

更进一步的，收发组件中的前置放大器与视放组件中的窄带滤波器相连。

更进一步的，接收天线、发射天线选用微带集成平板天线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在天线口径相同的情况下，可提高雷达的角分辨能力和测角精度；天线口径和元件、器件体积小，更适合于小型无人机。采用了FPGA硬件平台，通用性强，并具备现场升级能力；满足更多应用场合的需要、抗干扰能力强、具有大范围测高能力。

附图说明

图1为本实用新型用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表结构框图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型的内容做详细描述，但不用于限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，该系统包括：

发射天线，与收发组件中的射频放大器相连；

收发组件，分别与发射天线、接收天线、视放组件和信号处理组件相连；所述收发组件包括射频放大器、定向耦合器、压控振荡器、高敏脉冲电阻、混频器、带通滤波器和前置放大器；所述定向耦合器分别与射频放大器、混频器、压控振荡器相连，所述混频器还与高敏脉冲电阻、带通滤波器相连，所述带通滤波器还与前置放大器；收发组件采用自差结构，输出为零中频的差拍信号，其频率跟地面高度成正比；

视放组件，包括顺序相连的窄带滤波器、主放大器、VGC接口；所述窄带滤波器与收发组件中的前置放大器相连，主放大器与信号处理组件相连；主放大器选用AD公司的视频放大器，它内部集成了两个放大器模块，可以单独使用其中的任何一个或将两个级联使用以提高增益和扩大动态范围。

信号处理组件，包括FPGA芯片、高速DSP芯片、接口芯片；VGC接口采用D/A转换器和运放，来产生VGC电压；FPGA选用Xilinx公司的XC2V500。

接收天线，与收发组件中的高敏脉冲电阻相连；接收、发射天线选用微带集成平板天线，天线间距不小于1m，使收发隔离度大于70dB。

本实用新型的工作原理如下：发射信号经过与飞行器飞行高度成正比例的时间延迟，由地面反射并被雷达高度表的接收天线接收，经过收发组件混频后输出差拍信号，该信号经过窄带滤波器选频后，被一个增益随高度变化的放大器放大、滤波，送到信号处理组件。信号处理组件根据保持或调整三角波的频率，使差拍信号始终落入跟踪带内，保持恒定值。信号稳定跟踪后，由DSP进行高度值的解算并通过接口芯片输出。

本实用新型解决的技术问题是：天线口径和元件、器件体积小，更适合于小型无人机。采用了FPGA硬件平台，通用性强；解决该技术问题采用的技术手段主要是依靠于各个元器件集成于一体，及各个元器件的连接关系；本申请使用的计算机程序、信号处理、算法都是本领域的公知常识。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，其特征在于，包括：发射天线、接收天线、收发组件、视放组件和信号处理组件；所述的收发组件分别与发射天线、接收天线、视放组件和信号处理组件相连，所述视放组件与信号处理组件相连。

2.根据权利要求1所述的用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，其特征在于，信号处理组件，包括FPGA芯片、高速DSP芯片、接口芯片。

3.根据权利要求1所述的用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，收发组件，包括射频放大器、定向耦合器、压控振荡器、高敏脉冲电阻、混频器、带通滤波器和前置放大器；所述定向耦合器分别与射频放大器、混频器、压控振荡器相连，所述混频器还与高敏脉冲电阻、带通滤波器相连，所述带通滤波器还与前置放大器。

4.根据权利要求1所述的用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，视放组件，包括顺序相连的窄带滤波器、主放大器、VGC接口。

5.根据权利要求4所述的用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，VGC接口采用D/A转换器和运放，来产生VGC电压。

6.根据权利要求1所述的用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，所述发射天线与收发组件中的射频放大器相连，所述接收天线与收发组件中的高敏脉冲电阻相连。

7.根据权利要求1所述的用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，收发组件中的前置放大器与视放组件中的窄带滤波器相连。

8.根据权利要求1所述的用于无人机的77GHz毫米波雷达高度表，接收天线、发射天线选用微带集成平板天线。