浅谈无人机P440超宽带射频模块应用

射频放大器

射频功率放大器（RF PA）是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。

分类及用途

射频功率放大器的工作频率很高，但相对频带较窄，射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。射频功率放大器可以按照电流导通角的不同，分为甲（A）、乙（B）、丙（C）三类工作状态。甲类放大器电流的导通角为360°，适用于小信号低功率放大，乙类放大器电流的导通角等于180°，丙类放大器电流的导通角则小于180°。乙类和丙类都适用于大功率工作状态，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。射频功率放大器大多工作于丙类，但丙类放大器的电流波形失真太大，只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然接近于正弦波形，失真很小。

威廉希尔官方网站 参数

放大器的主要威廉希尔官方网站 指标：

（1）频率范围：放大器的工作频率范围是选择器件和电

路拓扑设计的前提。

（2）增益：是放大器的基本指标。按照增益可以确定放

大器的级数和器件类型。G（db）=10log（Pout/Pin）=S21（dB）

（3）增益平坦度和回波损耗

VSWR《2.0orS11，S22《-10dB

（4） 噪声系数：放大器的噪声系数是输入信号的信噪比 与输出信号的信噪比的比值，表示信号经过放大器后信号质量的变坏程度。NF（dB）=10log［（Si/Ni）/（So/No）］

射频放大器的功率参数

现代的无线通信中，射频设备的使用相当普及，而射频放大器在设备中起粉至关重要的作用，放大器中有关功率参数的测t也引起相当的重视，而在实际的研发生产中对功率参数的理解和应用存在一定的误解，下面就一个放大器的特性来说明相关功率参数的含义和应用 。

在描述一个放大器时，基本的参数有增益和最大输出电平（功率）。为对增益有较为准确的描述，引人线性特性的参数来衡t，通常用ldB压缩点对应输人功率和线性垠小输人电平来表示，两者之差就是放大器的输人动态范围。对于ldB压缩点，在GSM直放站标准YD汀952一1998中是这样描述的：ldB压缩点输出功率是指放大器在增益下降ldB时，对应此时的输人功率，用图示方法表示是指当时的实际输出功率比理想的线形放大器对应的输出功率小ldB 。

为进一步描述线性度。还有一个指标就是增益步长误差，表示的是当输人变化单位信号强度时输出是否也变化相同的大小 。

一个实际的放大器，由于物理特性和噪声的影响，当输人电平太小时不能保持有线性状态。因此引人最小输出电平的概念。通常认为输出比噪声电平高3dB时对应的输人电平为最小输人电平。放大器的输出噪声功率为：P=kTBGF 。

1、无人机定位：

用P440给无人机定位是基于其远距离（测距有效半径全向4000米）高精度（测距精度2cm）的测距功能，用3个P440模块作为定位基站，1个P440作为定位标签安装在无人机上，通过无人机上P440定位标签实时测到距离3个P440定位基站的精确距离，计算出无人机实时准确的三维位置坐标。

这项功能在GPS定位精度达不到要求或无法定位的场景下非常实用（如山区、室内、楼宇间等场景）。

2、无人机引导降落：

该应用也是基于P440的测距功能来实现的，在降落平台上（如航母、军舰、车辆、基地、屋顶、广场、野外等）部署3个P440基站，无人机上安装1个P440模块，通过P440基站来获得无人对降落平台的相对位置，从而准确的引导无人机精准降落。

这个应用和无人机定位类似，不同点在于，该应用中P440基站是可以随着平台一起移动的，如引导无人机降落在无人车上，无人机和无人车都可以高速运动的。

3、无人机编队：

该应用除了基于P440的测距功能外，还用到了P440组网功能，在该应用中，在每架无人机上安装一个P440模块，通过其测距和组网功能，可以实时知道任意两架无人机之间的距离。通过算法，可以知道所有无人机之间的空间位置分布，这个数据和无人机的飞行控制系统对接，从而可以实现无人机群的编队飞行功能。在实际应用中，还能有效的避免无人机之间的相互碰撞的问题。

4、无人机测高

该应用测的不是无人机的绝对高度（海拔），而是测无人机距离地面或障碍物的相对高度，这运用了P440的雷达功能，在无人机上的P440模块上安装一对定向天线，并把天线的朝向垂直于地面，通过雷达回波信号，可以得知无人机距离地面或障碍物的准确距离（也就是相对高度）。

该功能在室内或地面不平的室外非常有作用，特别是地平面起伏特别明显的山区，无人机贴近地面工作时，能够保证工作视角的稳定并能有效保障无人机的飞行安全。