一种抗干扰双极化阵列天线制造技术

本发明专利技术提供了一种抗干扰双极化阵列天线，包括若干个双极化天线单元，每个双极化天线单元采用双极化贴片天线，水平极化馈电点和接地短路点的连线，与垂直极化馈电点和接地短路点的连线为垂直关系；接地短路点位于贴片的物理中心点，与天线背面的地板用短路针直接相连；水平极化信号和垂直极化信号用同轴传输线分别送给天线背面的水平极化信号处理电路和垂直极化信号处理电路；各个双极化天线单元平移后的水平极化馈电点、垂直极化馈电点和接地短路点完全重合。本发明专利技术比用单一圆极化信号进行抗干扰处理的自由度多一个，从而可以对抗更多个数的干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星导航抗干扰领域。
技术介绍
随着卫星导航抗干扰天线技术的成熟，使用平台覆盖范围越来越广泛。因此，某些特定使用平台对于产品小型化的要求也越来越高。但是，一方面天线单元小型化设计和工程调试难度大，不利于批量生产；另一方面，由于小尺寸阵列的单元天线间距小，单元天线之间的耦合影响严重，导致天线性能恶化，从而影响阵列天线抗干扰性能，限制抗干扰天线产品的使用。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种抗干扰双极化阵列天线，利用天线极化特性，将微带圆极化天线进行极化分解，获得两路线极化信号，即水平极化信号和垂直极化信号。本专利技术利用两路独立的线极化信号进行抗干扰处理，比用单一圆极化信号进行抗干扰处理的自由度多一个，从而可以对抗更多个数的干扰。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：包括若干个双极化天线单元；每个双极化天线单元采用双极化贴片天线，水平极化馈电点和接地短路点的连线，与垂直极化馈电点和接地短路点的连线为垂直关系；接地短路点位于贴片的物理中心点，与天线背面的地板用短路针直接相连；水平极化信号和垂直极化信号用同轴传输线分别送给天线背面的水平极化信号处理电路和垂直极化信号处理电路；各个双极化天线单元平移后的水平极化馈电点、垂直极化馈电点和接地短路点完全重合。每个极化天线单元接收的水平极化与垂直极化信号，分别送入各自的放大、滤波、下变频模块，从而获得模拟中频信号；对各路模拟中频信号进行A/D采样，并对采样后的各路数字信号进行空时联合的抗干扰处理，获得一路抗干扰信号输出。本专利技术的有益效果是：在保证阵列的抗干扰个数M-1不变的情况下，常规抗干扰阵列天线需要M个天线单元，而极化阵列天线仅需M/2个(数值向上取整)天线单元，这样，可以极大的缩小天线阵面尺寸；在保证天线单元个数M不变的情况下，常规阵列天线可对抗的干扰个数为M-1个，而极化阵列天线可以对抗的干扰个数能提高到2M-1个。本专利技术操作简单，易于工程实现。双极化天线同时接收水平极化信号和垂直极化信号，两路信号之间满足交叉极化隔离，即两路信号之间具有非相关性，可以视为两路独立信号进行抗干扰处理，从而每个天线单元可以额外增加一个抗干扰处理自由度。将双极化天线单元组成阵列后，可以使得抗干扰信号处理支路的个数加倍，从而提高了阵列天线抗干扰的自由度，因此，能够对抗更多个数的干扰。附图说明图1是本专利技术的双极化天线单元顶视图；图2是本专利技术的双极化天线单元立体视图；图3是本专利技术的极化阵列天线的排布示意图；图4为实物原理样机示意图；图中，1-水平极化馈电点，2-垂直极化馈电点，3-接地短路点，4-天线阵面，5-阵面固定孔位。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，本专利技术包括但不仅限于下述实施例。本专利技术采用微带介质设计的双极化天线单元，顶视图如图1所示，立体视图如图2所示。水平极化馈电点1和接地短路点3的连线，与垂直极化馈电点2和接地短路点3的连线为垂直关系。接地短路点位于天线贴片的物理中心点，与天线背面的地板用短路针直接相连；水平极化信号和垂直极化信号用同轴传输线，将信号分别送给天线单元背面水平极化信号处理电路和垂直极化信号处理电路。极化阵列天线的排布形式需要满足如下要求：将每个天线进行平移操作，不进行旋转操作，最终可以使得所有天线单元的接地短路点和极化馈电点完全重合。极化阵列天线的排布示意图如图3所示。将天线BCDEF仅通过平移操作，不进行旋转，可以实现与天线的A短路点和极化馈电点完全重合。每个极化天线单元接收的水平极化与垂直极化信号，分别送入各自的放大、滤波、下变频模块，从而获得模拟中频信号。对各路模拟中频信号进行A/D采样，并对采样后的各路数字信号进行空时联合的抗干扰处理，获得一路抗干扰信号输出。本专利技术适用于GPS、BDS和GLONASS卫星导航系统的极化抗干扰处理。以两单元BD2-B3频点抗干扰天线抗三个宽带压制式干扰为例阐述本专利技术的具体实施方式。双极化天线单元设计选用的微带介质贴片材料的介电常数为16，损耗角正切为0.02。设计后的天线单元的尺寸为35mm*35mm，天线介质的厚度为4mm。水平极化馈电点和短路点的连线，与垂直极化馈电点和短路点的连线的夹角为90°。天线的中心频率谐振在1268.52MHz，阻抗带宽大于20MHz，两路正交极化信号的极化隔离度大于30dB。天线单元的接地短路点与背面地板用短路针直连焊接，射频放大电路设计在天线背面，因此，两路极化馈电点用同轴传输线引到背面的射频放大器的输入端口。天线阵面的设计采用两个BD2单元进行组阵，实物原理样机如图4所示，图中标号4为天线阵面，标号5为阵面固定孔位。两个单元之间排布方式遵循上述排布要求，一个天线仅通过平移操作，可以与另一个天线完全重合。为了保持单元中心间距最大，两个天线采取角对角排布，不采取边对边排布。对BD2双极化射频信号进行放大、滤波、下变频、AD采样及抗干扰处理。信号放大器的总增益选为40±1dB，通带平坦度小于±1dB，滤波器通带宽带20MHz，带外抑制度大于45dB，下变频处理采用一次变频技术，本振频率选用1222MHz，获得46.52MHz的中频信号。中频信号的A/D采样选用16位A/D变换器，信号采样时钟为62MHz。对采样后的数字信号进行抗干扰处理，抗干扰算法采用复信号的16阶空时联合抗干扰算法，完成干扰抑制。最后，对两阵元BD2双极化阵列天线进行对抗三干扰测试，验证两个单元天线对抗三个干扰的实测可行性。在露天环境下测试证明，本专利技术可以有效对抗三个宽带压制式干扰。至此，抗干扰双极化阵列天线设计完成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗干扰双极化阵列天线，包括若干个双极化天线单元，其特征在于：每个双极化天线单元采用双极化贴片天线，水平极化馈电点和接地短路点的连线，与垂直极化馈电点和接地短路点的连线为垂直关系；接地短路点位于贴片的物理中心点，与天线背面的地板用短路针直接相连；水平极化信号和垂直极化信号用同轴传输线分别送给天线背面的水平极化信号处理电路和垂直极化信号处理电路；各个双极化天线单元平移后的水平极化馈电点、垂直极化馈电点和接地短路点完全重合。

【技术特征摘要】
1.一种抗干扰双极化阵列天线，包括若干个双极化天线单元，其特征在于：每个双极化天线单元采用双极化贴片天线，水平极化馈电点和接地短路点的连线，与垂直极化馈电点和接地短路点的连线为垂直关系；接地短路点位于贴片的物理中心点，与天线背面的地板用短路针直接相连；水平极化信号和垂直极化信号用同轴传输线分别送给天线背面的水平极化信号处理电路和垂直极化信号处理电路；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁峰，张海光，金燕，王晓宇，谢斌斌，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61