無人機光伏調制電源發(fā)射機的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種無人機光伏調制電源發(fā)射機，尤其涉及一種電源效率高的無 人機光伏調制電源發(fā)射機，屬于無線電通信技術領域。
【背景技術】
[0002] 無人機是一種以無線電遙控或自身程序控制為主的不載人飛機。與載人飛機相 比，它具有體積小、造價低、使用方便，對作站環(huán)境要求低、戰(zhàn)場生存能力較強等特點。現(xiàn)代 戰(zhàn)爭中，無人機可以深入陣地前沿和敵后一二百公里對敵情進行偵察和監(jiān)視，可以作為騙 敵誘餌，對敵人實施干擾，對敵進行攻擊，還可以進行通信中繼，但是，無人機在完成其任務 時需要電能，如果電能一旦用盡，其擔任的任務就無法完成。
[0003] 圖1是現(xiàn)有技術中提供的末級功率放大器放大信號時提供電能的波形圖。如圖 1所示，為了使發(fā)射信號不失真的通過無線信道進行傳輸，在末級功率放大級需要提供 的電源電壓值E大于所發(fā)射信號的最大幅值，如此，大部分能量被以熱能的形式消耗掉了。 而對OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing正交頻分復用）系統(tǒng)，信號的 峰平比很高，大部分信號的幅值比較低，而只有極小一部分信號的幅度比較大，而采用現(xiàn)有 技術中的供電方法，給末級功放加固定電壓的電源，電源的利用率極低。

【發(fā)明內容】

[0004] 為克服現(xiàn)有技術中存在的缺點，本實用新型的發(fā)明目的是提供無人機光伏調制電 源發(fā)射機，其電源利用率高。
[0005] 為實現(xiàn)所述發(fā)明目的，本實用新型提供一種光伏調制電源發(fā)射機，其包括激勵器、 控制器、光伏調制電源和用于對激勵器所要發(fā)送的信號進行功率放大的末級功率放大器， 控制器根據激勵器所要發(fā)送的信號的瞬時幅值控制光伏調制電源以給末級功率放大器提 供電能。
[0006] 光伏調調制電源至少包括k個光伏電源模塊、k個充電器和k級電性相串聯(lián)的直 流電壓單元，所述k為大于或者等于2的整數(shù)，每個充電器利用相應的光伏電源模塊給直流 電壓單元提供電能，光伏電源模塊包括：多個電并聯(lián)響應性太陽能子電源，每個太陽能子電 源包括電串聯(lián)的來自飛行器頂面的太陽能孫單元、來自飛行器前面的太陽能孫單元、來自 飛行器左面的太陽能孫單元、來自飛行器右面的太陽能孫單元和來自飛行器后面的太陽能 孫單元。
[0007] 優(yōu)選地，所述的直流電壓單元包括充電電池組，充電器利用光伏電源模塊給充電 電池組充電。
[0008] 優(yōu)選地，所述的直流電壓單元還包括電開關，充電電池組通過電開關接入串接電 路中。
[0009] 優(yōu)選地，直流電壓單元還包括電壓傳感器，所述電壓傳感器用于探測充電電池的 電壓，并將充電電池的電壓傳送給控制器。
[0010] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供的光伏調制電源發(fā)射機，可將無人機的電源利 用率提高到60%。
【附圖說明】
[0011] 圖1是現(xiàn)有技術中提供的末級功率放大器放大信號時提供電能的波形圖；
[0012] 圖2是本實用新型提供的無人機載光伏調制電源發(fā)射機的組成框圖；
[0013] 圖3是本實用新型提供的光伏可調制電源的組成框圖；
[0014] 圖4是本實用新型提供的控制器的組成框圖；
[0015] 圖5是本發(fā)明提供的的末級功率放大器放大信號時提供電能的波形圖；
[0016] 圖6是本實用新型提供的光伏電源模塊的電路圖；
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖，詳細說明本實用新型。
[0018] 圖2是本實用新型提供的無人機載光伏調制電源發(fā)射機的組成框圖。如圖2所示， 本實用新型提供一種無人機載漏極調制裝置，其包括激勵器、控制器、光伏調制電源、末級 功率放大器、輸出匹配濾波器和發(fā)射天線，控制器根據激勵器所要發(fā)送的信號的瞬時幅值 給末級功率放大器提供電；末級功率放大器用于對激勵器所要發(fā)送的信號進行功率放大； 輸出濾波器用于對末級功率放大器的輸出阻抗與發(fā)射天線的輸入阻抗進行匹配；發(fā)射天線 用于將經末級功放放大的電信號變成磁信號并發(fā)射到空間。激勵器包括符號映射器、OFDM 調制器、D/A變換電路、混頻器、本級振蕩器和預放大器，其中，符號映射器用于將所輸入的 串行二進制數(shù)流進行分組形成數(shù)據符號并將數(shù)據符號映射成復數(shù)數(shù)據序列，OFDM調制器用 于將復數(shù)數(shù)據序列進行串并變換并調制到K個子載波上，K個子載波上的數(shù)據記為I11、Z11丨 …，；r_i;接著進行IFFT變換形成并行的時域數(shù)據.，即，、_吒、…，#_:-為 一個OFDM符號，將所述并行的時域數(shù)據進行并串變換形成串行的OFDM符號，而后在每個 OFDM符號間插入保護時間間隔形成OFDM碼元；D/A變換電路將數(shù)據流進行數(shù)模轉換形成模 擬信號，；混頻器用于將模擬信號％與本級振蕩器產生的本振信號％進行上變頻形成待 發(fā)送的信號％，預放大器對待發(fā)送的信號，進行放大并送給末級功率放大。控制器將激勵 器所要發(fā)送的信號的瞬時幅值給末級功率放大器提供電能。
[0019] 仍如圖2所示，輸入的二進制數(shù)流進行分組形成數(shù)據符號，數(shù)據符號經符號映射 器映射形成復數(shù)數(shù)據序列，復數(shù)數(shù)據序列串并變換后變開K條并行的低速數(shù)據流Xfl、Xri …，對其進行IFFT變換得到時域的抽樣值：
[0021] 其中，m為頻域的離散點，k為時域的離散點。
[0022] 圖3是本實用新型提供的光伏可調制電源的組成框圖。如圖3所示，光伏調調制 電源包括k+1個光伏電源模塊k+1充電器和k+1級電性相串聯(lián)的直流電壓單元，所述k為 大于或者等于2的整數(shù)，所述充電器利用光伏電源模塊給直流電壓單元提供電能。
[0023] 其中，可充電電池EO的正極連接于二極管DO的負極，負極接公共端，二極管DO 的正極連接于第1充電器的電源輸出端，第1充電器的共公端與可充電電池EO的公共端相 連，第1充電器的電源輸入端連接于第1光伏電源模塊的輸出端，第1充電器的電源輸入端 連接于第1光伏電源模塊的輸出端。
[0024] 第一個直流電壓單元Ml通過二極管Dll連接于第2充電器的輸出端，第2充電 器的電源輸入端連接于第2光伏電源模塊的輸出端。第一個直流電壓單元Ml包括一可充 電電池組E11、一個續(xù)流二極管D12、一個電子開關Tll和一個電壓傳感器U11，電子開關為 CMOS管，所述電池組Ell的正極連接于續(xù)流二極管D12的負極；續(xù)流二極管D12的正極連 接到CMOS管的漏極，CMOS管Tll的源極連接到所述電池組Ell的負極，CMOS管Tll的柵極 連接到控制器的一個輸出端；電壓傳感器Ull的兩個端子分別連接于可充電電池組Ell的 兩端，用于探測可充電電池Ell兩端的電壓，并將探測結果傳送給控制器的一個輸入端。控 制器根據激勵器所要發(fā)送的信號的瞬時幅值和電壓傳感器Ull所探測的可充電電流的電 壓控制CMOS管Tll的通斷。CMOS管Tll工作于開關狀態(tài)，當給CMOS管Tll的柵極輸入一 個高電位時，CMOS管Tll導通，電池組Ell的負極相當于接到續(xù)流二極管D12的正極。續(xù) 流二極管D12兩端的電壓為Ul，上端為正，下端為負。當給CMOS管Tll的柵極輸入一個低 電位時，CMOS管Tll截止。續(xù)流二極管D12兩端的電壓為二極管結電壓。
[0025] 同理，第二個直流電壓單元M2通過二極管D21連接于第3充電器的輸出端，第3 充電器的電源輸入端連接于第3光伏電源模塊的輸出端。第二個直流電壓單元M2包括一 可充電電池組E21、一個續(xù)流二極管D22、一個電子開關T21和一個電壓傳感器U21，電子開 關為CMOS管，所述電池組E21的正極連接于續(xù)流二極管D22的負極；續(xù)流二極管D22的正 極連接到CMOS管的漏極，CMOS管T21的源極連接到所述電池組E21的負極，CMOS管T21 的柵極連接到控制器的一個輸出端；電壓傳感器U21的兩個端子分別連接于可充電電池組 E21的兩端，用于探測可充電電池E21兩端的電壓，并將探測結果傳送給控制器的一個輸入 端?？刂破鞲鶕钇魉l(fā)送的信號的瞬時幅值和電壓傳感器U21所探測的可充電電流 的電壓控制CMOS管T21的通斷。CMOS管T21工作于開關狀態(tài)，當CMOS管T21的柵極輸入 一個高電位時，CMOS管T21導通，電池組E21的負極相當于接到續(xù)流二極管D22的正極。續(xù) 流二極管D22兩端的電壓為U2,上端為正，下端為負。當CMOS管T21的柵極輸入一個低電 位時，CMOS管T21截止。續(xù)流二極管D22兩端的電壓為二極管結電壓。
[0026] 依次類推，第k個直流電壓單元Mk通過二極管Dkl連接于第k+1充電器的輸出端， 第k+1充電器的電源輸入端連接于第k+1光伏電源模塊的輸出端。第k個直流電壓單元Mk 包括一可充電電池組Ekl、一個續(xù)流二極管Dk2、一