工用無人飛行器解決方案詳解

無人飛行器在軍事領域承載著重要的使命，從過去僅僅負責情報、監視和偵查(ISR)任務，如今則承擔了ISR與打擊的雙重職責，在軍事領域中扮演者愈來愈重要的角色……

隨著無人飛行器在政府國防計劃和民用領域中的使用快速增長，其市場需求日益興盛，所以無人飛行器可實現的分支應用領域正不斷增加，在人們的視線中也頻繁起來了。

此時，擁有專業半導體行業經驗的ADI按耐不住這廣闊的前景，大步挺入無人飛行器的航空領域……

無人飛行器框圖：

一、安全通信(數據鏈)RF(Datalink)

①ADF7242：低功耗IEEE 802.15.4/專有GFSK/FSK零中頻2.4 GHZ收發器IC

一款高度集成的低功耗、高性能收發器，在全球通用的2.4 GHz ISM頻段工作。其設計注重靈活性、魯棒性、易用性和低功耗特性。在數據包和數據流兩種模式下，該IC均支持IEEE 802.15.4-2006 2.4 GHz PHY要求和專有GFSK/FSK/GMSK/MSK調制方案。而且只需極少的外部元件…

優勢及特色：

1.低功耗：接收模式：19 mA(典型值)、發射模式：21.5 mA(典型值，PO = 3 dBm)2 kHz晶振喚醒模式：1.7 μA

2.可編程輸出功率：-20 dBm至+4.8 dBm，步進為2 dB

3.頻率范圍(全球ISM頻段)：2400 MHz至2483.5 MHz

②ADF4150：小數N/整數N分頻PLL頻率合成器

該器件結合外部電壓控制振蕩器、環路濾波器和外部基準頻率使用時，可實現小數N分頻或整數N分頻鎖相環(PLL)頻率合成器。同時能夠與外部VCO器件配合使用。VCO頻率可進行1/2/4/8或16分頻，因此用戶可以產生低至31.25 MHz的RF輸出頻率。對于要求隔離的應用，RF輸出級可以實現靜音。靜音功能既可以通過引腳控制，也可以通過軟件控制…同時適用于：無線基礎設施、無線局域網…

優勢及特色：

1.獨立的電荷泵電源 (VP) 可在3 V系統中提供擴展的調諧電壓

2.所有片內寄存器均通過簡單的三線式接口進行控制

3.采用3.0 V至3.6 V電源供電，不用時可以關斷

③ADL5801：高IP3、10 MHz 至6 GHz 有源混頻器

利用一個高線性度雙平衡有源混頻器內核以及集成的本振緩沖放大器來提供10 MHz至6 GHz的高動態范圍頻率轉換。專有的線性化架構使混頻器能在高輸入電平下提供增強的IP3性能。偏置調整特性可通過單一控制引腳實現輸入線性度、單邊帶噪聲指數，以及直流電流的最優化。在手機應用中，帶內阻塞信號可能會導致動態性能下降，該器件的高輸入線性度使其能夠滿足這一應用的嚴苛要求……

優勢及特色：

1.自適應偏置功能使得該款器件能夠在出現強阻塞信號時實現高IP3性能

2.當強干擾不再出現時，會自動偏置以實現低噪聲指數和低功耗

3.出色的阻塞單邊帶噪聲指數，邊帶噪聲指數：10 dB

④ADRF6510：30 MHz 雙通道可編程濾波器和可變增益放大器

集成一對匹配的完全差分低噪聲、低失真可編程濾波器和可變增益放大器。每個通道都能夠抑制較大的帶外干擾信號，同時忠實放大所需信號，因而模數轉換器的帶寬和分辨率要求得以降低。兩個通道匹配出色，而且在所有增益和帶寬設置下都具有很高的無雜散動態范圍，因此非常適合具有密集星座圖、多個載波并存在鄰近干擾的正交(I-Q)通信系統…

優勢及特色：

1.一對匹配的可編程濾波器和VGA

2.連續增益控制范圍：-5 dB至45 dB

3.差分輸入和輸出、可調輸出共模電壓、可選直流輸出失調校正功能

二、框架控制(Gimbal Control)

①ADXRS450： ±300°/S高抗振性數字陀螺儀

一款角速率傳感器(陀螺儀)，主要用于工業、醫療、儀器儀表、穩定和其它高性能應用。它采用先進的差分四傳感器設計，可抑制線性加速度的影響，從而能在有沖擊和振動的極惡劣環境中工作。同時采用內部連續自測架構。機電系統的完整性通過以下方法來檢查：對檢測結構施加一個高頻靜電力，以便產生一個速率信號，將該速率信號與基帶速率數據區分開來，并進行內部分析…同時適用于醫療應用、工業儀器儀表…

優勢和特點：

1. 能夠檢測高達±300°/s的角速率。角速率數據以16位字的形式提供，作為32位SPI消息的一部分

2. 可在寬頻率范圍內提供高振動抑制特性

3. 出色的零點偏置穩定性：25°/小時、內部溫度補償、抗沖擊能力：2000 g

②ADXRS624： ±50°/S偏航角速度陀螺儀

一款功能完備、成本低廉的角速率傳感器(陀螺儀)，采用表面微加工工藝制造，單芯片上集成了全部必需的電子器件。該器件制造技術與高可靠性汽車安全氣囊加速度計所用的大規模BiMOS工藝相同。也是一款汽車應用級陀螺儀。受汽車測試影響，這類陀螺儀具有更寬泛的保證最小/最大技術規格…同時完美適用于：導航系統、機器人平臺…

優勢和特點：

1. 兩路數字自測輸入通過機電方式激勵傳感器，以測試傳感器和信號調理電路是否正常工作

2. 在單芯片上實現完整的角速度陀螺儀

3. 105℃工作溫度、根據數字命令執行自測、超小尺寸、重量輕(《0.15 cc、《0.5克)

③ADXRS623： ±150°/S偏航角速度陀螺儀

三、視覺增強

高品質的提高視覺系統對國防和航空航天市場具有關鍵的作用。應用中如安裝監控攝像頭的飛機和夜視護目鏡的士兵需要尖端的圖像采集，視頻處理和高速數據連接技術。同時監控攝像頭現在就像人類的的眼鏡一樣，是監視、觀察為一體的視覺系統…

AD8031： 2.7 V、800 ΜA、80 MHZ軌到軌輸入/輸出單路放大器

一款單電源電壓反饋型放大器，具有高速特性，小信號帶寬為80 MHz，壓擺率為30 V/?s，建立時間為125 ns。實現以上特性采用+5 V單電源供電時，功耗小于4.0 mW.這一低功耗特性可以在不犧牲動態性能的情況下延長高速、電池供電系統的工作時間…非常適用于病人監護、無人飛機和掃描設備…