一种低成本无人机通信导航干扰信号产生电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,包括：噪声发生电路，产生随机噪声信号；三角波发生电路，产生三角波信号；加法器，将随机噪声信号与加载有直流偏置电压的三角波信号进行叠加；压控振荡器，在叠加后的信号驱动下产生高频随机信号；带通滤波器；微波功率放大器；以及定向天线，所述高频随机信号经过带通滤波器滤波继而经过微波功率放大器激励后通过该定向天线辐射出去。利用模拟电路产生可用于干扰卫星导航和wifi无线通讯的高频随机噪声，以克服现有偏置三角波驱动VCO电路产生高频噪声具有一定的周期性和规律性，对靶目标的干扰效率较低的问题；克服数字式直接输出随机高频噪声开发难度大，硬件成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本无人机通信导航干扰信号产生电路
本专利技术是一种产生高频干扰随机噪声的电路，具体的是一种利用模拟电路产生具有一定偏置电压的随机热噪声驱动压控振荡器（VOC），输出可用于干扰卫星导航和wifi无线通讯的高频信号。
技术介绍
微波反无人飞行器装置通过欺骗、干扰、压制“低、小、慢”无人驾驶飞行器的无线电控制链路和卫星导航系统，可在公里范围内拦截无人飞行器，使其坠落、“冻僵”或返航，实现对特定目标或场所的保护，具有束宽度较宽、作用距离远、体积重量小、装备价格和使用成本较低等特点，可用于重点设施（核电站、水坝、油库）、建筑物、军事基地、大型会议会场的低空区域的安全保卫。英国推出了反无人机防御系统（AUDS），以对抗微型、小型和更大尺寸的无人机，该系统采用全电扫描雷达技术，能够全天时探测高速、迷你型目标，可对8km范围内的无人机进行探测、跟踪、识别、干扰和制止；美国推出名为DroneDefender的反无人机设备。该系统以电磁波有效干扰并迫降实施遥控与GPS导航的无人机。其通过前端定向天线向目标无人机发射覆盖其频段的干扰信号，屏蔽阻断操作者对无人机的实时遥控信号与GPS导航信号，即能令无人机因丧失控制而坠落，也能对目标无人机进行捕获。利用高频信号干扰无人机成为目前和未来研究的热点。用于产生干扰卫星导航和wifi无线通讯高频信号的方法主要分为模拟和全数字两种，其中低成本模拟电路实现方式多采用偏置三角波驱动VCO的方法；全数字电路采用可编程逻辑器件+高速D/A（或AD936×）的方式实现，可编程逻辑器件中配置伪随机噪声算法。采用偏置三角波驱动VCO产生高频噪声的电路，虽然成本较低，但其输出的噪声具有一定的周期性和规律性，对靶目标的干扰效率较低；采用数字式电路可以产生接近于随机噪声的高频干扰信号，但其低峰平比随机噪声产生算法开发周期长，且电路的硬件成本较高，无法满足便携式低成本干扰系统的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于：利用模拟电路产生可用于干扰卫星导航和wifi无线通讯的高频随机噪声，以克服现有偏置三角波驱动VCO电路产生高频噪声具有一定的周期性和规律性，对靶目标的干扰效率较低的问题；克服数字式直接输出随机高频噪声开发难度大，硬件成本高的问题；具体由以下技术方案实现：一种低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,包括：噪声发生电路，产生随机噪声信号；三角波发生电路，产生三角波信号；加法器，将随机噪声信号与加载有直流偏置电压的三角波信号进行叠加；压控振荡器，在叠加后的信号驱动下产生高频随机信号；带通滤波器；微波功率放大器；以及定向天线，所述高频随机信号经过带通滤波器滤波继而经过微波功率放大器激励后通过该定向天线辐射出去。所述的低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,其进一步设计在于：所述噪声发生电路包括电阻R13;和运算放大器U4、电阻R14以及电阻R15构成的负反馈放大电路，其中R15为反馈电阻，该负反馈放大电路对电阻R13两端的随机热噪声进行放大；和运算放大器U5、运算放大器U6，对经过放大的噪声信号进行级联放大。所述的低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,其进一步设计在于：所述三角波发生电路包括由集成运放A1电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻、双向稳压管VS构成的同相输入的滞回电压比较电路，其中为匹配电阻，电阻R1为输入电阻、电阻R2构成正反馈，R3为输出电阻；和连接于所述滞回电压比较电路输出端的电位器RP；以及集成运放A2、电容C以及电阻R4构成的积分电路，所述滞回电压比较电路输出经电位器RP分压后作为所述积分电路输入信号，积分电路的输出信号又经电阻R1作为电压比较电路的输入信号，所述滞回电压比较电路和积分电路共同构成闭合环路。所述的低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,其进一步设计在于：还包括运算放大器U2，用于将叠加后的信号放大后再输出至所述压控振荡器。所述的低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,其进一步设计在于：所述定向天线P1为圆极化的平面天线。所述的低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,其进一步设计在于：所述定向天线P1为八木天线。所述的低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,其进一步设计在于：所述定向天线P1为对数周期天线。本技术的有益效果在于：与现有干扰噪声产生电路相比，高频噪声的随机性更强，对目标的干扰效率较高；产生高频随机干扰噪声电路的成本较低。附图说明图1系统组成图。图2噪声发生电路。图3三角波发生电路。具体实施方式以下结合说明书附图以及实施例对本技术进行进一步说明：如图1所示，该种低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,包括：噪声发生电路，产生随机噪声信号；三角波发生电路，产生三角波信号；加法器，将随机噪声信号与加载有直流偏置电压的三角波信号进行叠加；压控振荡器，在叠加后的信号驱动下产生高频随机信号；带通滤波器；微波功率放大器；以及定向天线，所述高频随机信号经过带通滤波器滤波继而经过微波功率放大器激励后通过该定向天线辐射出去。本技术采用加法器将随机噪声与带有偏置的三角波进行叠加，运算放大器U1实现加法器功能，其中电阻R6、电阻R7、电阻R8为输入电阻，R10为反馈电阻，R9为匹配电阻；运算放大器U2对信号进行放大，其中R11为反馈电阻，R12为匹配电阻；三角波的斜率和直流偏置电压的选择由VOC的特性决定。叠加后的信号驱动压控振荡器U3产生高频随机信号。该高频随机信号经带通滤波器后激励微波功率放大器后通过定向天线P1辐射出去。定向天线P1选择八木、对数周期或其它圆极化的平面天线。如图2所示，噪声发生电路利用多级运放级联的方式将电阻产生的噪声进行放大，将普通电阻R13两端的随机热噪声经过进行放大，运算放大器U4、电阻R14、电阻R15、电阻U4构成负反馈放大电路，其中R15为反馈电阻；运算放大器U5、运算放大器U6对噪声信号进行级联放大，R16、R17、U5，R19、R20、U6分别构成负反馈放大电路，其中R17、R19为反馈电阻，R18、R21为匹配电阻。采用多级宽带运算放大器级联的方式进行放大，以避免放大回路的不稳定。三角波发生电路产生三角波信号，具体如图3所示，集成运放A1为同相输入的滞回电压比较电路，其中为匹配电阻，R1、R2构成正反馈，R3为输出电阻，VS为双向稳压管，稳压值为。集成运放A2为积分电路，电压比较电路输出经电位器RP分压后作为积分电路输入信号，同时，经过反馈，积分电路的输出信号又作为电压比较电路的输入信号，共同构成闭合环路。比较电路初始电压为，经RP分压后的通过R4向电容C充电，线性下降，从而使A1的同相端电压也下降。当下降到使略小于（=0）时，从跳变到。随之变为，。同时，经RP分压后的通过R4向电容C放电，线性上升，从而使A1的同相端电压也上升，当略大于（=0）时，从跳变到，周而复始，产生震荡。其中U1，U2，U4，U5，U6，A1，A2，A3可选择诸如LM733，OP07CP等的宽带放大器；R15/R14，R17/R16，R19/R20一般选择为10-20倍。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,其特征在于，包括：噪声发生电路，产生随机噪声信号；三角波发生电路，产生三角波信号；加法器，将随机噪声信号与加载有直流偏置电压的三角波信号进行叠加；压控振荡器，在叠加后的信号驱动下产生高频随机信号；带通滤波器；微波功率放大器；以及定向天线，所述高频随机信号经过带通滤波器滤波继而经过微波功率放大器激励后通过该定向天线辐射出去。

【技术特征摘要】
1.一种低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,其特征在于，包括：噪声发生电路，产生随机噪声信号；三角波发生电路，产生三角波信号；加法器，将随机噪声信号与加载有直流偏置电压的三角波信号进行叠加；压控振荡器，在叠加后的信号驱动下产生高频随机信号；带通滤波器；微波功率放大器；以及定向天线，所述高频随机信号经过带通滤波器滤波继而经过微波功率放大器激励后通过该定向天线辐射出去。2.根据权利要求1所述的低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,其特征在于：所述噪声发生电路包括电阻R13;和运算放大器U4、电阻R14以及电阻R15构成的负反馈放大电路，其中R15为反馈电阻，该负反馈放大电路对电阻R13两端的随机热噪声进行放大；和运算放大器U5、运算放大器U6，对经过放大的噪声信号进行级联放大。3.根据权利要求1所述的低成本无人机通信导航干扰信号产生电路,其特征在于：所述三角波发生电路包括由集成运放A1电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻、双向稳压管V...

【专利技术属性】
技术研发人员：于学尧，
申请(专利权)人：北京宇能瑞达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11