一种用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线，解决的是带宽窄的技术问题，用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线包括基板，基板上表面设置天线辐射贴片，下表面设有金属接地面；所述天线辐射贴片包括阻抗匹配单元，与阻抗匹配单元连接的1.5GHZ天线单元辐射贴片，2.4GHz天线单元辐射贴片与5.8GHz天线单元辐射贴片，阻抗匹配单元还连接有天线输入/出端口；基板包括水平重合、依次设置的下介质层、液晶取向层、液晶腔、液晶取向层及上介质层；液晶腔用于填充液晶超材料，液晶腔外设有外置偏压单元；外置偏压单元用于提供液晶腔内上下电势差技术方案，解决了该问题，可用于黑飞无人机导航诱骗系统中。

A three band antenna for black air UAV navigation decoy system

The utility model relates to a three band antenna for black flying unmanned aerial vehicle navigation and deception system, which solves the problem of wide narrow technology. The three band antenna for the black flying UAV navigation and deceive system includes a substrate, the surface of the substrate is set with antenna radiation patch, and the lower surface is equipped with metal ground; the antenna is radiated on the surface. The impedance matching unit, the 1.5GHZ antenna unit radiation patch connected to the impedance matching unit, the 2.4GHz antenna unit radiation patch and the 5.8GHz antenna unit radiation patch, the impedance matching unit also connected with the antenna input / output port, and the substrate including the horizontal reclosing, the lower medium layer, the liquid crystal orientation layer, the liquid crystal cavity, and the substrate. The liquid crystal orientation layer and the upper medium layer; the liquid crystal cavity is used to fill the liquid crystal supermaterial, the liquid crystal cavity has an external bias unit, and the external bias unit is used to provide the up and down potential difference technology scheme in the liquid crystal cavity, which can be used in the black flying UAV navigation and deception system.

【技术实现步骤摘要】
一种用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线
本技术涉及天线
，具体涉及一种用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线。
技术介绍
近年来，黑飞无人机产业得到飞速发展，无论是在军事还是民用领域，黑飞无人机的应用都呈爆炸式成长。据统计，2015年全球黑飞无人机大约销售58.7万架，其中军用黑飞无人机约占3％，民用黑飞无人机占97％，黑飞无人机开始向小型化、低成本化、民用化方向发展，在农业植保、森林防火、抢险救灾、环境监测、新闻报道、交通巡查等领域得到广泛应用，产生了良好的经济效益和社会效益。但是一些黑飞或者恶意黑飞无人机的飞行也存在一些潜在危害，如干扰航班飞行、测绘泄密、被恐怖分子利用等。如2017年4月，仅成都双流机场就接连发生多次黑飞无人机干扰航班飞行事件，造成航班备降、数百个航班延误、数万旅客出行受阻滞留机场。因此，从城市空域安全、防恐、维护公共治安等方面考虑，急需对黑飞或者恶意黑飞无人机采取强有力的管控手段。目前黑飞无人机管控手段主要有四种：如直升机驱赶、大功率无线电干扰、激光打击和开网式捕捉。驱赶式拦截：利用直升机主旋翼高速回转产生的气流和离心力，迫使目标飞行器无法正常飞行。这一方式目前处于理论研究阶段，还未进行实地调研和研究。电磁干扰式拦截：这种方式主要是通过发射无线干扰信号阻断黑飞无人机的遥控信号，干扰其正常飞行，达到拦截的目的。这种方式的缺点有：第一，只对遥控方式黑飞无人机有效，对自主导航式黑飞无人机无效。第二，黑飞无人机受到干扰后不会立即下坠，且其失控后的飞行方向及坠落地点不可预控。激光打击拦截：利用激光发射装置打击黑飞无人机的飞行控制系统，使其燃烧致使无法正常航行，达到拦截的目的。该手段对遥控方式黑飞无人机和自主导航式黑飞无人机都有效，但是激光打击装置能耗大，打击效果易受天气和照射时间影响，且仍然存在目标被击中后不会立即下坠，航迹不可控等问题。开网式捕捉拦截：开网式捕捉拦截是对黑飞无人机发射特制拦截弹，弹体在空中开网，缠住被捕捉目标的旋转翼，使得目标黑飞无人机在降落，达到拦截目的。开网式捕捉具有无烟、无焰、无光、微声等特点，且目标被网获后，残骸部分缓慢降至地面，可相对保证地面人群和设施的安全。而用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线应用在黑飞无人机系统中，黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线中1.5GHz用于黑飞无人机诱骗导航系统中干扰原有导航信号并牵引上欺骗信号，而2.4GHz与5.8GHz用于压制无人机遥控信号和图像回传信号。对比前面四种实现方式不但具有无烟、无焰、无光、无声等特点，并且能耗小，可控性好，拦截打击范围远的优势。传统用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线主要采取基板为单一板材，或者板材与空气结合的方式。没有进行电加载，带宽窄，本技术提供一种变尺寸的天线方案，实现梯度折射率自由度高，能够完成所需范围内任意折射率的获取。其自由度高、损耗小、体积小。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是现有技术中存在的带宽窄的技术问题。提供一种新的用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线，该用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线具有折射率的自由度高、损耗小、体积小及带块窄的特点。为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：一种用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线，所述三频段天线为1.5GHZ/2.4GHz/5.8GHz双频段，所述用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线包括基板，基板上表面设置天线辐射贴片，下表面设有金属接地面；所述天线辐射贴片包括阻抗匹配单元，与阻抗匹配单元连接的1.5GHZ天线单元辐射，2.4GHz天线单元辐射贴片与5.8GHz天线单元辐射贴片，阻抗匹配单元还连接有天线输入/出端口；所述基板包括水平重合、依次设置的下介质层、液晶取向层、液晶腔、液晶取向层及上介质层；所述液晶腔用于填充液晶超材料，液晶腔外设有外置偏压单元；外置偏压单元用于提供液晶腔内上下电势差。本技术的工作原理：液晶材料在外加偏压过程中有效光学介电常数逐步变化，从而导致其介电常数的逐步变化。因此，利用液晶材料介电常数电可调的性质，可以获得折射率在一定范围内可任意取值的液晶超材料，从而可以实现高效率、宽带宽的天线。黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线中1.5GHz用于黑飞无人机诱骗导航系统中干扰原有导航信号并牵引上欺骗信号，而2.4GHz与5.8GHz用于压制无人机遥控信号和图像回传信号。由于天线设计时天线振子的尺寸与频率有关，一般取工作频率对应的1/2波长，波长与基板的介电常数有关，因此利用液晶材料在电压下的可调介电常数，能够满足频段更宽的天线应用。上述方案中，为优化，进一步地，所述液晶腔由两个液晶取向层与正交设置的衬垫闭合构成。进一步地，所述衬垫为聚四氟乙烯材料制成。进一步地，所述下介质层的材料与上介质层的材料均为RT/duriod_5880。进一步地，所述用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线还包括位于基板上方的天线罩，天线罩由玻璃钢制成。本技术的有益效果：效果一，采用的液晶材料具有损耗小、调谐范围大、工作频率高，实现了天线的低损耗、宽频带、高频段；效果二，减小了用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线的体积；效果三，通过控制液晶材料偏置电压对折射率进行调控，能有效获得高精度梯度折射率，从而提升用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线的效率。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1，实施例1中用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线示意图。图2，实施例1中用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线侧视示意图。图3，为实施例1中天线驻波测试图。图中：1-2.4GHz天线单元辐射贴片，2-5.8GHz天线单元辐射贴片，3-阻抗匹配单元，4-天线输入/出端口，5-1.5GHz天线单元辐射贴片。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1本实施例提供一种用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线，所述三频段天线为1.5GHZ/2.4GHz/5.8GHz双频段，所述用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线包括基板，基板上表面设置天线辐射贴片，下表面设有金属接地面；如图1，所述天线辐射贴片包括阻抗匹配单元3，与阻抗匹配单元3连接的1.5GHz天线单元辐射贴片5，2.4GHz天线单元辐射贴片1与5.8GHz天线单元辐射贴片2，阻抗匹配单元3还连接有天线输入/出端口4；如图2，所述基板包括水平重合、依次设置的下介质层、液晶取向层、液晶腔、液晶取向层及上介质层；所述液晶腔用于填充液晶超材料，液晶腔外设有外置偏压单元；外置偏压单元用于提供液晶腔内上下电势差。本实施例的设计流程是：首先，使用常用的天线尺寸计算软件，计算1.5GHz，2.4GHz与5.8GHz天线辐射单元的长度，略为半波长长度。然后使用HFSS进行模型建立如图1及图2，设置端口馈电模式。再输入液晶材料随电压变化的规律，该规律由现有的液晶材料研究取得。将介电常数设置为一个变量，带入HFSS仿真优化，得到天线尺寸。具体地，HFSS模型中，将所述液晶腔由两个液晶取向层与正交设置的衬垫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线，其特征在于：所述三频段天线为1.5GHZ/2.4GHz/5.8GHz三频段，所述用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线包括基板，基板上表面设置天线辐射贴片，下表面设有金属接地面；所述天线辐射贴片包括阻抗匹配单元(3)，与阻抗匹配单元(3)连接的1.5GHZ天线单元辐射贴片(5)于2.4GHz天线单元辐射贴片(1)以及5.8GHz天线单元辐射贴片(2)，阻抗匹配单元(3)还连接有天线输入/出端口(4)；所述基板包括水平重合、依次设置的下介质层、液晶取向层、液晶腔、液晶取向层及上介质层；所述液晶腔用于填充液晶超材料，液晶腔外设有外置偏压单元；外置偏压单元用于提供液晶腔内上下电势差。

【技术特征摘要】
1.一种用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线，其特征在于：所述三频段天线为1.5GHZ/2.4GHz/5.8GHz三频段，所述用于黑飞无人机导航诱骗系统的三频段天线包括基板，基板上表面设置天线辐射贴片，下表面设有金属接地面；所述天线辐射贴片包括阻抗匹配单元(3)，与阻抗匹配单元(3)连接的1.5GHZ天线单元辐射贴片(5)于2.4GHz天线单元辐射贴片(1)以及5.8GHz天线单元辐射贴片(2)，阻抗匹配单元(3)还连接有天线输入/出端口(4)；所述基板包括水平重合、依次设置的下介质层、液晶取向层、液晶腔、液晶取向层及上介质层；所述液晶腔用于填充液晶超材料，液晶腔外设有外置偏压单...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪元法，付文涛，孙希延，符强，王守华，严素清，邓洪高，吴孙勇，欧阳缮，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：广西,45