基于VCO噪声源的无人机干扰器

杨帆　徐玥辉　游凯

摘 要： 本设计是一款基于压控振荡器设计的无人机干扰器。只需瞄准多旋翼无人机并发射无线信号就可以迫使多旋翼无人机返航或者遏制多旋翼无人机起飞。基于VCO设计的无人机干扰器集成度更高，便于携带和操作，采用了八木天线指向性更强，整个系统采用了12V锂电池以保证电源稳定供电。本设计解决了由于四旋翼无人机的广泛使用造成的天空安全管理混乱问题。

关键词： 反无人机干扰器;多旋翼无人机;干扰

1 设计方法

1.1 电源系统设计

本设计用的5V输出如图1所示，Ra要用40.2KΩ的电阻，Rb要用7.68KΩ的电阻，Rc要用33KΩ的电阻。对于MP1495的电感选择一般选择1uH至10uH的电感，电感与输出电压根据需要的输出电压选择适当的电感。输入电容的选择：由于输入的电流是不连续的，所以需要一个电容，来提供电流给降压转换器同时也保持稳定的直流输入电压。通常情况下可以使用一个22uF的电容应用于大多数电路。

1.2 1.6G噪声源设计

（1）1.6G噪声源元器件

1.6G噪声源元器件主要包括绘制NE555、MP1495、1.6G VCO。

（2）设计PCB电路板

新建电路板文件，在File下→Import→Logic导入网络表，然后进行元件的手工摆放，也可以使用自动摆放，摆放完成后进行元器件的布局、布线等操作。一般布局可以根据原理图进行相应的布局操作，元器件的位置信息及布局完成后进行一系列的手动检查然后进行原理图的布线操作，布线一般可以选择软件自带的自动布线和手动布线操作，布线结束后覆铜然后输出Gerber文件进行打板，至此1.6G VCO电路板设计制作完成，其他两个噪声源的PCB设计同1.6G VCO电路板的设计流程一样。

1.3 2.4GHZ功率放大器设计

AMS1117有两个版本，本设计采用固定输出电压版，MP1495要输出电压为3.3V要注意8号引脚FB连接的三个电阻的阻值大小关系。最后使用OrCAD Capture CIS完成整个2.4GHz功率放大器原理图的绘制。如图2 2.4GHz功率放大器所示为绘制好的完整的原理图设计

2 结果与分析

2.1 实验结果

2.1.1 实验硬件原理图及实物图

基于VCO设计的无人机干扰器集成度更高，便于携带和操作，本设计采用了八木天线增加了无人机的指向性，整个系统采用了12V锂电池以保证电源稳定供电。最终设计完成PCB图

2.2 实验分析

2.2.1 主要研究内容

分析当前多旋翼无人机的工作原理和通信频段，根据当前多旋翼无人机的通信频段研究如何进行有效干扰并设计整个系统的总体方案。（2）根据总体方案设计，构建硬件电路系统，并根据各个模块的电路电源需求选取适合的电源芯片，构建三个基于VCO的噪声源，搭建2.4G的功率放大器，天线的选择等。最后用Cadence完成整个电路设计以及PCB布板。（3）根据设计好的电路，用频谱分析仪分析设计好的噪声源频率波段以及信号增益等。（4）根据总体方案设计，选取合 适的材料，完成整个系统的组装。（5）使用万能表检查电路的电压电流情况，调试电路，使电路工作状态最佳。最后实际测试制作的相关性能。

2.2.2 无人机信号频段分析

使用美国泰克RSA306B频谱分析仪分析出无人机的信号频段采用的是2408-2440MHz频段，这个频段主要用于遥控。1430-1444MHz频段主要用于GPS，5725-5850MHz频段主要用于图传。

要想干扰无人机就必须阻断无人机和遥控器之间的通讯，由于2.4G、5.8G、1.6G都是一个开放的频段所以可以采取同频干扰的技术，只要信号足够强就可以阻断无人机的通讯了。四旋翼无人机自然也就无法起飞或者在空中受到干扰后自动返航。

参考文献

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