飛行器信息采錄儀無線發(fā)射模塊的研究.pdf

1、在飛行器設(shè)計(jì)定型工作中，飛行參數(shù)測(cè)試是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。針對(duì)傳統(tǒng)遙測(cè)方法存在的系統(tǒng)復(fù)雜、參數(shù)采集種類有限、成本較高、保密性差等缺陷，本課題設(shè)計(jì)了一款飛行器上飛行信息采集的黑匣子系統(tǒng)所使用的無線發(fā)射模塊。 本課題除工作頻率、天線尺寸、發(fā)射功率等常規(guī)無線發(fā)射模塊設(shè)計(jì)指標(biāo)外，還需滿足飛行器上系統(tǒng)體積微型化、數(shù)據(jù)保密性、零延時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集等特殊設(shè)計(jì)要求。本文主要描述飛行器信息采集系統(tǒng)無線發(fā)射模塊的設(shè)計(jì)，包括的工作內(nèi)容有： （1）分析

2、課題設(shè)計(jì)功能需求，進(jìn)行黑匣子無線發(fā)射模塊結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)，將黑匣子無線發(fā)射系統(tǒng)分為兩個(gè)主要模塊：射頻電路模塊和微帶天線模塊兩方面。 （2）根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)各指標(biāo)及一些特殊要求，進(jìn)行芯片選型和電路設(shè)計(jì)工作。其中我們將射頻電路模塊分為以下六大部分：信號(hào)發(fā)生器（Generator）、中頻頻率合成器（Synthesizer）、混頻器（Mixer）、高頻振蕩器（VCO）、變頻器（Upconverter）和功率放大器（Amplifier）。其中信號(hào)發(fā)

3、生器采用了美國(guó)MAXIM公司的MAX038，將其產(chǎn)生的20MHz 信號(hào)作為系統(tǒng)的主要信號(hào)源，同時(shí)配合該公司的MAX275x系列芯片所產(chǎn)生的2.2GHz 至2.4GHz的載波信號(hào)，使得系統(tǒng)所產(chǎn)生的信號(hào)穩(wěn)定并且易于識(shí)別。 （3）在微帶天線模塊設(shè)計(jì)方面，由于涉及到很多理論方面的計(jì)算。因此，結(jié)合射頻發(fā)射電路方面的實(shí)際情況，以及信號(hào)主頻的需求，確定了天線發(fā)射單元的材料、長(zhǎng)度、寬度以及基板的各項(xiàng)特性等。在設(shè)計(jì)完了貼片天線單元后利用ADS對(duì)天

4、線進(jìn)行仿真，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，讓傳輸線達(dá)到最大限度的匹配，從而讓系統(tǒng)發(fā)揮最大效用。在完成了無線發(fā)射模塊基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，運(yùn)用Altium Designer軟件設(shè)計(jì)各部分硬件原理圖和PCB布局布線圖，并將設(shè)計(jì)結(jié)果送到相關(guān)工廠制作PCB電路板。射頻天線方面則是運(yùn)用Agilent公司的Advanced Design System軟件進(jìn)行微帶天線的仿真，并根據(jù)需求參數(shù)進(jìn)行修改，最終得到符合要求的方案。 設(shè)計(jì)結(jié)果表明，該信息采錄儀無線發(fā)射