一种全方位天线阵列及天线遍历方法技术

本发明专利技术涉及一种全方位天线阵列及天线遍历方法，属于低空安防技术领域。该全方位天线阵列包括：用于连接第一通道的至少2个第一定向天线；以及，用于连接第二通道的至少2个第二定向天线，至少2个第一定向天线和至少2个第二定向天线围绕一个同心圆间隔交错设置，每个定向天线的3dB波束宽度不小于2＊360°/M，M为定向天线的数量，且为大于等于4的偶数。该全方位天线阵列由第一定向天线和第二定向天线环形间隔交错设置构成，且每个定向天线的3dB波束宽度不小于2＊360°/M，从而保证了信号的全方位覆盖，同时，采用定向天线增强了复杂环境下的可用性，使其具有抗多径性能，并保证了在一定方位角度内，同频设备的识别能力。

【技术实现步骤摘要】
一种全方位天线阵列及天线遍历方法
本发属于低空安防
，具体涉及一种全方位天线阵列及天线遍历方法。
技术介绍
随着民用无人机产业的迅速发展，消费级无人机功能日益强大，流入市场的无人机数量不断增加，这同时意味着无人机给公共安全和保密隐私方面带来了大量隐患。无人机的操控、定位和图传等功能均需要通过无线信号实现。低空领域的相位测向方法，通过累积接收到的无线电信号，测得对应信号的相位差，利用相位差解出信号来波方向，也即无人机遥控或无人机方位。从而可以进一步实施，跟踪、识别、干扰等一系列反制措施。目前，基于相位的无人机监测技术，受城市内多径，同频干扰等复杂因素的影响很大。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种全方位天线阵列及天线遍历方法，以有效地改善上述问题。本专利技术的实施例是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种全方位天线阵列，包括：用于连接接收机的第一通道的至少2个第一定向天线；以及，用于连接所述接收机的第二通道的至少2个第二定向天线，所述至少2个第一定向天线和所述至少2个第二定向天线围绕一个同心圆间隔交错设置，每个定向天线的3dB波束宽度不小于2＊360°/M，所述M为定向天线的数量，且为大于等于4的偶数，任意相邻三天线组成一个双基线测向阵元，测向中心指向当前三天线中的中间天线。在本专利技术可选的实施例中，所述M个定向天线等间隔设置，均匀分布于圆周。在本专利技术可选的实施例中，任意相邻两个定向天线组成一个天线阵元，每个所述天线阵元覆盖以当前两个定向天线垂直平分线为中心±180°/M的测向范围。在本专利技术可选的实施例中，任意相邻两个定向天线组成一个天线阵元，每个所述天线阵元屏蔽以当前两定向天线垂直平分线为中心±360°/M范围以外的信号。在本专利技术可选的实施例中，所述M的取值选自6至20中的任一偶数。在本专利技术可选的实施例中，所述M为12。在本专利技术可选的实施例中，还包括：天线选择开关，所述天线选择开关与所述M个定向天线选择性的连接。在本专利技术可选的实施例中，所述天线选择开关为单刀多掷开关。在本专利技术可选的实施例中，所述定向天线为平面螺旋天线、渐变微带天线、平板天线或对数周期天线。在本专利技术可选的实施例中，所述M个定向天线围成的同心圆的半径等于为Aλ＊M/π，π为圆周率，λ＝c/f，λ为波长，c为光速，f为接收信号的频率，其中，A选自0.5至1.5之间的任一数值。本专利技术实施例还提供了一种天线遍历方法，应用于上述的全方位天线阵列，所述方法包括：遍历任意相邻三天线组成的双基线测向阵元，全方位遍历一次，得到M+1组数据。本专利技术实施例提供的全方位天线阵列，包括：用于连接接收机的第一通道的至少2个第一定向天线；以及，用于连接所述接收机的第二通道的至少2个第二定向天线，所述至少2个第一定向天线和所述至少2个第二定向天线围绕一个同心圆间隔交错设置，每个定向天线的3dB波束宽度不小于2＊360°/M，所述M为定向天线的数量，且为大于等于4的偶数，任意相邻三天线组成一个双基线测向阵元，测向中心指向当前三天线中的中间天线。该全方位天线阵列由连接第一通道的第一定向天线和连接第二通道的第二定向天线环形间隔交错设置构成，且每个定向天线的3dB波束宽度不小于2＊360°/M，从而保证了信号的全方位覆盖，与此同时，采用定向天线增强了复杂环境下的可用性，使其具有抗多径性能，并保证了在一定方位角度内，同频设备的识别能力。此外，任意相邻三天线组成一个双基线测向阵元，使得单次采集的数据可作两次运算，全方位遍历一次该天线阵列只需要采集M+1组数据，大大提高了天线的复用程度，缩短了天线的遍历时间。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1示出了现有技术下的四面定向天线阵列的布阵示意图。图2示出了本专利技术一实施例提供的全方位天线阵列的布阵示意图。图3示出了本专利技术又一实施例提供的全方位天线阵列的布阵示意图。图4示出了本专利技术实施例提供的全方位天线阵列中的定向天线与天线选择开关的连接示意图。图5a示出了本专利技术实施例提供的应用于三通道干涉仪测向系统中的全方位天线阵列的布阵示意图。图5b示出了本专利技术实施例提供的应用于三通道干涉仪测向系统中的全方位天线阵列中的定向天线与天线选择开关的连接示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。为了满足高实时性全方位测向需要，目前主要采取下面的这两种天线阵列：第一种，采用全向天线二维阵列，单次接收包含所有方向信号，可以完成所有方向的测向。第二种，为了降低多径反射的接收范围，采用了四面定向天线的布阵方法，如图1。该方法仅接收定向阵面90°范围内的信号，能够在一定层面上屏蔽其他方向的同频信号，保证每个面范围内的正常工作。研究人在研究本申请的过程中发现，第一种方案：由于低空无人机的帧测，有城市复杂环境的应用需求。每个天线接收到的全方位信号，多径反射和杂波信号会引起干涉仪设备的失效。全向天线方案仅能满足空旷环境应用，对城市本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全方位天线阵列，其特征在于，包括：用于连接接收机的第一通道的至少2个第一定向天线；以及，用于连接所述接收机的第二通道的至少2个第二定向天线，所述至少2个第一定向天线和所述至少2个第二定向天线围绕一个同心圆间隔交错设置，每个定向天线的3dB波束宽度不小于2＊360°/M，所述M为定向天线的数量，且为大于等于4的偶数，任意相邻三天线组成一个双基线测向阵元，测向中心指向当前三天线中的中间天线。

【技术特征摘要】
1.一种全方位天线阵列，其特征在于，包括：用于连接接收机的第一通道的至少2个第一定向天线；以及，用于连接所述接收机的第二通道的至少2个第二定向天线，所述至少2个第一定向天线和所述至少2个第二定向天线围绕一个同心圆间隔交错设置，每个定向天线的3dB波束宽度不小于2＊360°/M，所述M为定向天线的数量，且为大于等于4的偶数，任意相邻三天线组成一个双基线测向阵元，测向中心指向当前三天线中的中间天线。2.根据权利要求1所述的全方位天线阵列，其特征在于，所述M个定向天线等间隔设置，均匀分布于圆周。3.根据权利要求2所述的全方位天线阵列，其特征在于，任意相邻两个定向天线组成一个天线阵元，每个所述天线阵元覆盖以当前两个定向天线垂直平分线为中心±180°/M的测向范围。4.根据权利要求2所述的全方位天线阵列，其特征在于，任意相邻两个定向天线组成一个天线阵元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈文韬，
申请(专利权)人：杭州捍鹰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33