CN211061681U - 一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，主要解决现有控制器收发转换控制不灵敏，导致无人机反制系统中的雷达追踪系统不稳定的问题。该控制器包括与雷达的发射机和接收机相连的信号产生模块，以及DSP处理器、微处理器、以太网通讯接口、数据断电保护电路、按键选择电路、开关切换电路、故障检测电路、稳压器、存储模块和显示器，以及与稳压器相连的电源模块。通过上述设计，本实用新型的收发切换开关控制器提高了收发转换开关的切换准确性与稳定性，能够持续提供稳定的无人机反制系统的雷达目标追踪信号，提高了无人机反制系统的稳定性。因此，具有很高的使用价值和推广价值。

Description

一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器

技术领域

本实用新型涉及一种开关控制器，具体地说，是涉及一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器。

背景技术

随着无人机技术的变革和发展，人们对无人机使用需求的日渐提高，小型商业多轴无人机以其尺寸小、噪音小、携带方便、操纵简便的自身特点已成为一种热门的消费产品。目前国内外无人机市场发展迅猛，越来越多的无人机爱好者拥有了自己的无人机，但由此带来的问题也日渐突出。

在一些特定区域，无人机是被禁止飞行的，就需要对无人机进行监测和反制，无人机反制系统主要应用到以下方面，比如地区禁飞区域的防护：机场、核电设施、军事管理区、监狱、卫星发射塔、国家战略资源项目、政府部门等区域，再比如涉密区域的防护：国家保密机构、重要安保场所、大型体育赛事、大型演艺赛事、考古挖掘现场、商业涉密信息、以无人机为载体的违法犯罪行为，防控打击运贩毒、走私、违法物品运输、违法信息传递边境破坏等。

在无人机反制系统中，使用雷达追踪反制目标是一种常见、高效的技术手段，雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。为了避免高功率的发射信号进入雷达接收机把高放或混频器烧毁。需要利用收发开关使天线与发射机接通，并与接收机断开。进行信号接收时，天线与接收机接通，并与发射机断开，以免因发射机旁路而使微弱的接收信号受损失。控制收发开关的转换利用转换开关控制器进行。现有的无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器电压检测电路普遍采用电压互感器降压或光耦检测的信号处理电路，由于电压互感器的体积较大，成本高，而光耦的电特性受环境温度影响较大，监测数据往往不能准确采样雷达收发系统的真实值，造成自动转换开关控制器错误判断，同时，由于转换期间电弧的产生导致转换触头转换不灵活，可靠性降低，导致控制器不能可靠选择收发线路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，主要解决现有控制器收发转换控制不灵敏，导致无人机反制系统中的雷达追踪系统不稳定的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，包括与雷达的发射机和接收机相连的信号产生模块，与信号产生模块相连的DSP处理器，与DSP处理器相连的微处理器，均与微处理器相连的以太网通讯接口、数据断电保护电路、按键选择电路、开关切换电路、故障检测电路、稳压器、存储模块和显示器，以及与稳压器相连的电源模块；所述开关切换电路与雷达的发射机和接收机的控制器相连，所述稳压器还与DSP处理器和显示器相连。

进一步地，所述信号产生模块包括与雷达的发射机和接收机相连的AD采样电路，与AD采样电路相连的信号调制电路，以及与信号调制电路相连的信号产生电路；所述信号产生电路与DSP处理器相连。

进一步地，所述AD采样电路包括型号为AD590的芯片U1，与芯片U1的V-引脚相连的电阻R1，与电阻R1另一端均相连的电阻R2、电阻R3，正极与电阻R3相连且负极接地的电解电容C1，同相输入端与电解电容的正极相连的放大器A1，一个固定端与放大器A1的同相输入端相连且另一个固定端接地的变阻器R4，同相输入端与变阻器R4的自由端相连的放大器A2，一端与放大器A1的反相输入端和输出端均相连且另一端与放大器A2的反相输入端相连的电阻R5，以及一端与放大器A2的反相输入端相连且另一端与放大器A2的输出端相连的电阻R6；其中，芯片U1的V+引脚接15V电压源的正极，电阻R2的另一端接15V电压源的负极，电阻R3的另一端接地，放大器A2的正负电源端对应连接15V电压源的正负极，放大器A2的输出端与信号调制电路相连。

进一步地，所述信号调制电路包括与放大器A2的输出端相连型号为IC555的芯片U2，连接于芯片U2的第1引脚与第2引脚之间的电容C2，连接于芯片U2的第2引脚与第7引脚之间的电阻R7，一端与芯片U2的第7引脚相连且另一端与芯片U2的第4引脚和第8引脚均相连的电阻R8，以及一端与芯片U2的第3引脚相连且另一端与芯片U2的第4引脚和第8引脚均相连的电阻R9；其中，芯片U2的第4引脚和第8引脚接电压源，芯片U2的第1引脚接地。

进一步地，所述信号产生电路包括与芯片U2的第3引脚相连的电阻R10，一端与电阻R10相连且另一端接地的电阻R11，同相输入端与电阻R11和电阻R10连接端相连的放大器A3，均与放大器A3的反相输入端相连的电阻R12、R13，反相输入端与电阻R12另一端相连且正极与放大器A3的输出端相连的二极管D1，正极与电阻R13另一端相连且负极与放大器A3的输出端相连的二极管D2，一端与放大器A3的反相输入端相连且另一端接地的电容C3，以及一端与放大器A3的同相输入端相连且另一端与放大器A3的输出端相连的电阻R14。

进一步地，所述数据断电保护电路包括与并联后正极微处理器相连的稳压二极管VD、电阻R15，正极与稳压二极管VD、电阻R15并联后另一端相连的稳压源GB，负极与稳压源GB的负极相连的比较器A4，一端与比较器A4的输出端相连且另一端与比较器A4的正极相连的电阻R16，一端与比较器A4的正极输入端相连且另一端与比较器A4的正极相连的电阻R17，一端与比较器A4的负极输入端相连且另一端与比较器A4的正极相连的电阻R18，一端与比较器A4的正极输入端相连且另一端与比较器A4的负极相连的电阻R19，以及负极与比较器A4的负极输入端相连且正极与比较器A4的负极相连的二极管VL。

进一步地，所述开关切换电路包括正极与微处理器相连且负极接地的电解电容C4，正极均与电解电容C4的正极相连的二极管D3、D4，主级两端分别与二极管D3、D4的负极相连的双次级互感器T1，与双次级互感器T1的第一次级一端相连的电阻R20，与电阻R20的另一端相连的电容C5，基极与电容C5的另一端相连的三极管Q1，与三极管Q1的发射极相连的电阻R21，负极与三极管Q1的集电极相连的二极管D5，并联后一端与二极管D5的正极相连的电容C6、电阻R22，正极与并联后的电容C6、电阻R22另一端相连且负极接地的电解电容C7，一端与三极管Q1的基极相连且另一端与电解电容C7的正极相连的电阻R23，与电解电容C7的负极相连的双掷开关S，与双掷开关S另一端两路分别相连的电阻R24、R25，以及一端与电解电容C7的正极另一端与电阻R21的另一端相连的整流桥ZL；其中，双次级互感器T1的第一次级的另一端接地，双次级互感器T1的第二次级一端与电解电容C7的正极相连、另一端与三极管Q1的集电极相连，电阻R24另一端与雷达的发射机相连，电阻R25另一端与雷达的接收机相连。

进一步地，所述故障检测电路包括依次串联的电阻R26、R27、R28，并联于电阻R26、R27、R28串联后两端的电阻R29，顺次串联后正极与电阻R26、R27连接端相连且负极与R27、R28连接端相连的二极管D6、D7，负极输入端与二极管D6的正极相连且输出端与二极管D6的负极相连的比较器A5，负极输入端与电阻R29一端相连比较器A6，与比较器A6的负极输入端相连的电阻R30、R33、电容C8，与电阻R30另一端均相连的电阻R31、R32，与电阻R33另一端相连的电容C9，以及与电容C8、C9另一端、比较器A6的输出端相连的电阻R34；其中，电阻R31、R32的另一端分别接5V、2.5V电压源；比较器A5、A6的正极输入端接2.5V电压源。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过AD采样电路获取无人机反制系统中雷达的发射机与接收机的工作状态，通过信号调制电路、信号产生电路生成精确的控制指令，再经过DSP处理器与微处理器进行控制校验，提高了收发转换开关的切换准确性与稳定性，能够持续提供稳定的无人机反制系统的雷达目标追踪信号，提高了无人机反制系统的稳定性。

(2)本实用新型通过设置以太网通讯接口、按键选择电路，能够实现控制器的远程网络控制和本地手动控制，丰富了无人机反制系统的雷达追踪的功能。便于无人机反制系统的操控。

(3)本实用新型通过设置数据断电保护电路，能够设备正常供电失效的情况下持续对收发转换开关的切换进行控制，使无人机反制系统持续正常工作。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构原理框图。

图2为本实用新型中AD采样电路原理图。

图3为本实用新型中信号调制电路原理图。

图4为本实用新型中信号产生电路原理图。

图5为本实用新型中数据断电保护电路原理图。

图6为本实用新型中开关切换电路原理图。

图7为本实用新型中故障检测电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1所示，本实用新型公开的一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，包括与雷达的发射机和接收机相连的信号产生模块，与信号产生模块相连的DSP处理器，与DSP处理器相连的微处理器，均与微处理器相连的以太网通讯接口、数据断电保护电路、按键选择电路、开关切换电路、故障检测电路、稳压器、存储模块和显示器，以及与稳压器相连的电源模块；所述开关切换电路与雷达的发射机和接收机的控制器相连，所述稳压器还与DSP处理器和显示器相连。

所述信号产生模块包括与雷达的发射机和接收机相连的AD采样电路，与AD采样电路相连的信号调制电路，以及与信号调制电路相连的信号产生电路；所述信号产生电路与DSP处理器相连。

如图2所示，本实用新型的AD采样电路采用型号为AD590的数模转换芯片，该芯片成本低廉、功耗较小。所述AD采样电路包括型号为AD590的芯片U1，与芯片U1的V-引脚相连的电阻R1，与电阻R1另一端均相连的电阻R2、电阻R3，正极与电阻R3相连且负极接地的电解电容C1，正相输入端与电解电容的正极相连的放大器A1，一个固定端与放大器A1的正相输入端相连且另一个固定端接地的变阻器R4，正相输入端与变阻器R4的自由端相连的放大器A2，一端与放大器A1的反相输入端和输出端均相连且另一端与放大器A2的反相输入端相连的电阻R5，以及一端与放大器A2的反相输入端相连且另一端与放大器A2的输出端相连的电阻R6；其中，芯片U1的V+引脚接15V电压源的正极，电阻R2的另一端接15V电压源的负极，电阻R3的另一端接地，放大器A2的正负电源端对应连接15V电压源的正负极，放大器A2的输出端与信号调制电路相连。

如图3所示，本实用新型的信号调制电路采用型号为IC555的芯片，电路不需要设计过多的电容进行充放电，同时该种架构的栅极电涌就比较小，降低了整个电路功耗，减小了发热量。所述信号调制电路包括与放大器A2的输出端相连型号为IC555的芯片U2，连接于芯片U2的第1引脚与第2引脚之间的电容C2，连接于芯片U2的第2引脚与第7引脚之间的电阻R7，一端与芯片U2的第7引脚相连且另一端与芯片U2的第4引脚和第8引脚均相连的电阻R8，以及一端与芯片U2的第3引脚相连且另一端与芯片U2的第4引脚和第8引脚均相连的电阻R9；其中，芯片U2的第4引脚和第8引脚接电压源，芯片U2的第1引脚接地。

如图4所示，本实用新型的信号产生电路包括与芯片U2的第3引脚相连的电阻R10，一端与电阻R10相连且另一端接地的电阻R11，正相输入端与电阻R11和电阻R10连接端相连的放大器A3，均与放大器A3的反相输入端相连的电阻R12、R13，负极与电阻R12另一端相连且正极与放大器A3的输出端相连的二极管D1，正极与电阻R13另一端相连且负极与放大器A3的输出端相连的二极管D2，一端与放大器A3的反相输入端相连且另一端接地的电容C3，以及一端与放大器A3的正相输入端相连且另一端与放大器A3的输出端相连的电阻R14。

如图5所示，本实用新型的数据断电保护电路包括与并联后正极微处理器相连的稳压二极管VD、电阻R15，正极与稳压二极管VD、电阻R15并联后另一端相连的稳压源GB，负极与稳压源GB的负极相连的比较器A4，一端与比较器A4的输出端相连且另一端与比较器A4的正极相连的电阻R16，一端与比较器A4的正极输入端相连且另一端与比较器A4的正极相连的电阻R17，一端与比较器A4的负极输入端相连且另一端与比较器A4的正极相连的电阻R18，一端与比较器A4的正极输入端相连且另一端与比较器A4的负极相连的电阻R19，以及负极与比较器A4的负极输入端相连且正极与比较器A4的负极相连的二极管VL。

如图6所示，本实用新型的开关切换电路包括正极与微处理器相连且负极接地的电解电容C4，正极均与电解电容C4的正极相连的二极管D3、D4，主级两端分别与二极管D3、D4的负极相连的双次级互感器T1，与双次级互感器T1的第一次级一端相连的电阻R20，与电阻R20的另一端相连的电容C5，基极与电容C5的另一端相连的三极管Q1，与三极管Q1的发射极相连的电阻R21，负极与三极管Q1的集电极相连的二极管D5，并联后一端与二极管D5的正极相连的电容C6、电阻R22，正极与并联后的电容C6、电阻R22另一端相连且负极接地的电解电容C7，一端与三极管Q1的基极相连且另一端与电解电容C7的正极相连的电阻R23，与电解电容C7的负极相连的双掷开关S，与双掷开关S另一端两路分别相连的电阻R24、R25，以及一端与电解电容C7的正极另一端与电阻R21的另一端相连的整流桥ZL；其中，双次级互感器T1的第一次级的另一端接地，双次级互感器T1的第二次级一端与电解电容C7的正极相连、另一端与三极管Q1的集电极相连，电阻R24另一端与雷达的发射机相连，电阻R25另一端与雷达的接收机相连。

如图5所示，本实用新型的故障检测电路包括依次串联的电阻R26、R27、R28，并联于电阻R26、R27、R28串联后两端的电阻R29，顺次串联后正极与电阻R26、R27连接端相连且负极与R27、R28连接端相连的二极管D6、D7，负极输入端与二极管D6的正极相连且输出端与二极管D6的负极相连的比较器A5，负极输入端与电阻R29一端相连比较器A6，与比较器A6的负极输入端相连的电阻R30、R33、电容C8，与电阻R30另一端均相连的电阻R31、R32，与电阻R33另一端相连的电容C9，以及与电容C8、C9另一端、比较器A6的输出端相连的电阻R34；其中，电阻R31、R32的另一端分别接5V、2.5V电压源；比较器A5、A6的正极输入端接2.5V电压源。

通过上述设计，本实用新型的收发切换开关控制器通过AD采样电路获取无人机反制系统中雷达的发射机与接收机的工作状态，通过信号调制电路、信号产生电路生成精确的控制指令，再经过DSP处理器与微处理器进行控制校验，提高了收发转换开关的切换准确性与稳定性，能够持续提供稳定的无人机反制系统的雷达目标追踪信号，提高了无人机反制系统的稳定性。因此，具有很高的使用价值和推广价值。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，其特征在于，包括与雷达的发射机和接收机相连的信号产生模块，与信号产生模块相连的DSP处理器，与DSP处理器相连的微处理器，均与微处理器相连的以太网通讯接口、数据断电保护电路、按键选择电路、开关切换电路、故障检测电路、稳压器、存储模块和显示器，以及与稳压器相连的电源模块；所述开关切换电路与雷达的发射机和接收机的控制器相连，所述稳压器还与DSP处理器和显示器相连。

2.根据权利要求1所述的一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，其特征在于，所述信号产生模块包括与雷达的发射机和接收机相连的AD采样电路，与AD采样电路相连的信号调制电路，以及与信号调制电路相连的信号产生电路；所述信号产生电路与DSP处理器相连。

3.根据权利要求2所述的一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，其特征在于，所述AD采样电路包括型号为AD590的芯片U1，与芯片U1的V-引脚相连的电阻R1，与电阻R1另一端均相连的电阻R2、电阻R3，正极与电阻R3相连且负极接地的电解电容C1，同相输入端与电解电容的正极相连的放大器A1，一个固定端与放大器A1的同相输入端相连且另一个固定端接地的变阻器R4，同相输入端与变阻器R4的自由端相连的放大器A2，一端与放大器A1的反相输入端和输出端均相连且另一端与放大器A2的反相输入端相连的电阻R5，以及一端与放大器A2的反相输入端相连且另一端与放大器A2的输出端相连的电阻R6；其中，芯片U1的V+引脚接15V电压源的正极，电阻R2的另一端接15V电压源的负极，电阻R3的另一端接地，放大器A2的正负电源端对应连接15V电压源的正负极，放大器A2的输出端与信号调制电路相连。

4.根据权利要求3所述的一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，其特征在于，所述信号调制电路包括与放大器A2的输出端相连型号为IC555的芯片U2，连接于芯片U2的第1引脚与第2引脚之间的电容C2，连接于芯片U2的第2引脚与第7引脚之间的电阻R7，一端与芯片U2的第7引脚相连且另一端与芯片U2的第4引脚和第8引脚均相连的电阻R8，以及一端与芯片U2的第3引脚相连且另一端与芯片U2的第4引脚和第8引脚均相连的电阻R9；其中，芯片U2的第4引脚和第8引脚接电压源，芯片U2的第1引脚接地。

5.根据权利要求4所述的一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，其特征在于，所述信号产生电路包括与芯片U2的第3引脚相连的电阻R10，一端与电阻R10相连且另一端接地的电阻R11，同相输入端与电阻R11和电阻R10连接端相连的放大器A3，均与放大器A3的反相输入端相连的电阻R12、R13，反相输入端与电阻R12另一端相连且正极与放大器A3的输出端相连的二极管D1，正极与电阻R13另一端相连且负极与放大器A3的输出端相连的二极管D2，一端与放大器A3的反相输入端相连且另一端接地的电容C3，以及一端与放大器A3的同相输入端相连且另一端与放大器A3的输出端相连的电阻R14。

6.根据权利要求5所述的一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，其特征在于，所述数据断电保护电路包括与并联后正极微处理器相连的稳压二极管VD、电阻R15，正极与稳压二极管VD、电阻R15并联后另一端相连的稳压源GB，负极与稳压源GB的负极相连的比较器A4，一端与比较器A4的输出端相连且另一端与比较器A4的正极相连的电阻R16，一端与比较器A4的正极输入端相连且另一端与比较器A4的正极相连的电阻R17，一端与比较器A4的负极输入端相连且另一端与比较器A4的正极相连的电阻R18，一端与比较器A4的正极输入端相连且另一端与比较器A4的负极相连的电阻R19，以及负极与比较器A4的负极输入端相连且正极与比较器A4的负极相连的二极管VL。

7.根据权利要求6所述的一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，其特征在于，所述开关切换电路包括正极与微处理器相连且负极接地的电解电容C4，正极均与电解电容C4的正极相连的二极管D3、D4，主级两端分别与二极管D3、D4的负极相连的双次级互感器T1，与双次级互感器T1的第一次级一端相连的电阻R20，与电阻R20的另一端相连的电容C5，基极与电容C5的另一端相连的三极管Q1，与三极管Q1的发射极相连的电阻R21，负极与三极管Q1的集电极相连的二极管D5，并联后一端与二极管D5的正极相连的电容C6、电阻R22，正极与并联后的电容C6、电阻R22另一端相连且负极接地的电解电容C7，一端与三极管Q1的基极相连且另一端与电解电容C7的正极相连的电阻R23，与电解电容C7的负极相连的双掷开关S，与双掷开关S另一端两路分别相连的电阻R24、R25，以及一端与电解电容C7的正极另一端与电阻R21的另一端相连的整流桥ZL；其中，双次级互感器T1的第一次级的另一端接地，双次级互感器T1的第二次级一端与电解电容C7的正极相连、另一端与三极管Q1的集电极相连，电阻R24另一端与雷达的发射机相连，电阻R25另一端与雷达的接收机相连。

8.根据权利要求7所述的一种无人机反制系统的雷达收发转换开关控制器，其特征在于，所述故障检测电路包括依次串联的电阻R26、R27、R28，并联于电阻R26、R27、R28串联后两端的电阻R29，顺次串联后正极与电阻R26、R27连接端相连且负极与R27、R28连接端相连的二极管D6、D7，负极输入端与二极管D6的正极相连且输出端与二极管D6的负极相连的比较器A5，负极输入端与电阻R29一端相连比较器A6，与比较器A6的负极输入端相连的电阻R30、R33、电容C8，与电阻R30另一端均相连的电阻R31、R32，与电阻R33另一端相连的电容C9，以及与电容C8、C9另一端、比较器A6的输出端相连的电阻R34；其中，电阻R31、R32的另一端分别接5V、2.5V电压源；比较器A5、A6的正极输入端接2.5V电压源。

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