【应用】宽空中速率的无线收发芯片Si4438在无人机远距离遥控中的应用

时间： 2016-12-24 来源：世强

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远距离遥控应用一直是无人机设计中的一个巨大的挑战。世强推荐的波长较长的433M/915MHz应用方案，高性能无线EZRadioPRO系列芯片Si4438可帮助无人机克服无人机远距离遥控的缺点。本文还着重介绍了无人机空中数据速率选择的几个决定因素，及影响其遥控系统传输距离的几个决定性参数。

无人机是通过无线电遥控设备，或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机结构简单、使用成本低，不但能用于完成人工驾驶飞机执行的任务，更适用于不宜人工驾驶飞机执行的任务。在突发事情应急、预警有很大的作用。

无人机近年来虽火热，但由于遥控距离短，远距离遥控应用一直是无人机设计中的一个巨大的挑战。究其原因，是无人机常用的2.4G传输方案的2.4G波长较短，容易被遮挡，而且同样的距离需要更大的发射功率。而波长较长的433M/915MHz应用方案的出现，无疑是给饥渴的无人机远距离遥控设计带来了甘露，该方案可帮助无人机克服上述两个缺点。

433M/915MHz应用方案推荐世强代理的SILICON LABS 高性能无线EZRadioPRO系列芯片Si4438。该无线芯片具有体积小、高接收灵敏度、跳频展频、多频率可选、10mW到1W发射功率可调等众多杰出特性。还可实现信道监听功能，即通过读取当前信道RSSI值，使其能够符合更广泛的区域监管要求，合理的完成跳频机制，避免信道冲撞。从而使遥控信号变得井然有序，完成正确的实时操控动作。

空中数据传输速率是影响无人机遥控距离的关键数据，将空中速率设得越小，传输范围就愈远，但降低空中速率的同时也会降低可传输的数据量。空中数据速率的选择，取决于以下几个因素：
1）传输距离要求

2）做单向还是双向传输应用

3）是否开启ECC应用

4）是否有做自适应的流量控制

5）传输数据量和速率要求

在大多数的遥控应用中，主要集中在从无人机向地面站这一个主向发送数据包，由地面站发送给无人机的数据量很小，一般只有偶尔的控制包和心跳包。如果是用遥控操控无人机，那么就会从地面站向无人机发出很多数据包，在这种情况下需要一个较高的空中速率。Si4438 支持100bps到500kbps的空中速率，可配多达 13 种空中数据传输速率，包括2，4，8，16，19，24，32，48，64，96，128，192 及 250Kpbs。因此极大地扩宽了无人机遥控设计的空中数据速率选择。

此外，对于无人机遥控系统的传输距离，也有以下几个决定性参数：
1）发射功率

2）接收灵敏度

3）系统抗干扰能力

4）发送/接收端的天线类型及增益

Si4438最大发射功率为20dBm，接收灵敏度为-124dBm，是无人机遥控系统对这两个参数的极佳数值。还可为无人机遥控系统提供极佳的链路质量，在扩大传输距离的同时将功耗降至最低，在425~525MHz频段内，可以传输到上千米的距离。

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duanmaxie Lv8. 研究员 2017-09-04

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