基于无人机项目的2.4GHz变频遥控设备的设计与实现

摘要

随着社会经济的发展，人工智能设备与日俱增，无人机的应用也越来越受到世人的关注。最近的研究表明，全球无人机的数量已经达到4.8万架。尽管目前无人机已经可以自行做一些简单的飞行动作，但是无人机的起飞、降落、横滚、悬停等复杂动作至今未能得到很好的解决。
　　本文中的2.4GHz变频遥控设备是基于研究室的无人机遥测遥控无线传输的预研项目，具有很好的应用前景。无人机通信系统是无人机遥测控制系统的关键部分，而通常许多无人机受遥测系统控制以监测其飞行。本论文首先介绍了射频电路设计中的常见问题及设计原则，为了保证电路的性能，在进行射频电路PCB设计时应考虑电磁兼容性，因而着重讨论了元器件的布局与布线原则来达到电磁兼容的目的。之后利用Futaba遥控设备设计了应用于无人机的2.4GHz变频遥控设备的硬件、程序和结构等。重点设计开发了发射电路和接收电路，详细测试了该电路，并进行了分析。用C语言在Windows操作系统平台上编写了频综程序，并应用了该程序。对设备进行了温度、振动等相关的环境试验，以验证该设备的稳定性和可靠性。
　　最后，对此系统得到的试验数据进行讨论。总结了本论文的创新与不足，并对今后的工作提出了改进和展望。

目录

基于无人机项目的2.4GHz 变频遥控设备的设计与实现

DESIGDESIGN AND REALIZATION OF2.4GHz FREQUENCY CONVERSIONTELEMETRY DEVICE BASE ON THE PROJECTOF UNMANNED AERIAL VEHICLE

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1课题背景

1.2无人机的简介及发展现状

1.3无人机遥控的发展现状

1.42.4GHz变频遥控设备项目的来源

1.52.4GHz变频遥控设备的任务指标要求

1.62.4GHz变频遥控设备的具体研究任务

第2章射频电路设计原则

2.1射频电路设计简介

2.2射频电路设计的常见问题

2.2.1数字电路模块和模拟电路模块之间的干扰

2.2.2供电电源的噪声干扰

2.2.3不合理的地线

2.2.4天线对其他模拟电路部分的辐射干扰

2.3射频电路设计原则及方案

2.3.1射频布局概念

2.3.2物理分区和电气分区设计原则

2.4本章小结

第3章设计方案

3.1总体设计

3.1.1Futaba遥控设备

3.1.2原理设计

3.2电路设计

3.2.1上变频电路设计

3.2.2下变频电路设计

3.3频综程序设计

3.4结构设计

3.4.1上变频板结构件

3.4.2下变频板结构件

3.5成品组装

3.6本章小结

第4章测试与分析

4.1常温测试

4.1.1PCB板检测

4.1.2频综焊接检查

4.1.3供电电压测试

4.1.4稳压块失效的故障

4.1.5频综输出测试

4.1.6地面遥控设备模块测试

4.1.7机载接收机模块测试

4.1.8机载接收机灵敏度测试

4.1.9接收机灵敏度降低的故障

4.2环境测试

4.2.1高低温度循环试验

4.2.2随机振动试验

4.3本章小结

结论

参考文献

附录1上变频电路设计原理图

附录2下变频电路设计原理图

附录3频综输出程序

附录4基座结构图纸

附录5盖板结构图纸

附录6屏蔽盒体结构图纸

附录7屏蔽盒盖结构图纸

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