一种反无人机宽带干扰电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开了反无人机技术领域内的一种反无人机宽带干扰电子设备，包括依次电连接的干扰产生模块、放大模块和天线阵面，及控制单元：控制单元用以与外部终端通讯，并根据外部终端下发的指令控制干扰产生模块产生干扰信号，并控制放大模块形成波束；干扰产生模块用以根据控制单元指令产生干扰信号并输出至放大模块；放大模块用以将干扰信号放大并形成波束并输出至天线阵面；天线阵面用以发射干扰波束，天线阵面包括多个天线阵元，多个天线阵元均匀间隔圆周分布。该设备天线阵元圆周分布，天线的波束性能在方位面360°内基本保持一致，通过切换选用不同的天线阵元发射干扰波束从而实现对方位面360°空域进行扫描。

【技术实现步骤摘要】
一种反无人机宽带干扰电子设备
本技术涉及反无人机
，特别涉及一种反无人机宽带干扰电子设备。
技术介绍
当前，随着民用无人机的技术发展，特别是中小型多旋翼无人机的应用越来越广，其功能越来越强，在给各行各业带来便利的同时，也带来了很多安全风险。很多无人机处于“黑飞”的状态，同时还存在无人机非法改装现象，将国家规定的无人机工作频段有意识的进行更改，使无人机管控更加困难，最近几年已经出现多次无人机非法飞行导致民航班机避让，延误等事件，同时国家大型基础设施，国防重点区域等也面临着无人机非法侵入的问题。目前反制无人机有电子对抗打击，激光打击，机械捕获网等多种手段，其中电子对抗打击因技术实现成熟，成本适中，操作方便、环境适应性强等优点成为目前反制无人机设备的主流手段。反无人机电子设备根据体积重量主要分为便携式设备和固定式设备；便携式干扰设备虽然便于携带，应用场合受限较少，但单人携带干扰设备如电磁枪的作用距离短，基本只能在目视距离下进行干扰。受携带电池储能影响，工作时间一般不长，而且有工作模式单一，干扰样式简单等缺点，只能对民用、低等级的无人机进行干扰，对一些功能先进，具有反干扰能力的无人机的干扰效果不佳；固定干扰设备干扰距离远，干扰样式丰富，工作时间长，同时可以做到全天候，全自动等优点。但目前大多数固定设备天线发射的电磁波只能对准一个方向，如果需要对空域360度内任意角度进行干扰时，只能依靠设备底部的转动机构进行方位面上的转动，使发射的电磁波对准无人机进行干扰，这就增加了固定设备的重量和功耗，提高了系统的复杂度，降低了干扰设备的可靠性，同时转动机构的转速都是秒级以上，对近距离的快速目标跟踪能力不够。如果需要干扰信号对空域方位面360°进行快速扫描时，可以采用有源相控阵天线技术，目前主要有两种方式：一是有源相控阵天线安装于一个可以进行方位面360°转动的伺服转台，通过电扫和机扫结合，在一定的角度内(一般±45°)可以快速的电扫描，当扫描角度跨度较大(大于45°)，通过转台转动到相应角度后再进行电扫；二是当没有伺服机构时，通过三个或以上数目的平面有源相控阵天线在方位面上按三角形或多边形拼接组成，每个有源相控阵天线阵面负责扫描一定角度的空域，通过组合实现空域方位面360°的扫描覆盖。但采用第一种方式时转台角速度影响了干扰信号的波束指向扫描速度，波束转换时间达到了几百毫秒以上，对于系统应用来说仍然较慢，基本不能同时干扰2台以上的无人机，同时因为采用了伺服转台，增加了天线平台的重量、功耗，操控复杂、降低了平台的可靠性，带来了一系列的缺点；采用第二种方式时，天线波束的扫描速度高，对空域方位面360°扫描一圈的速度可以达到几十微秒以内，但是平面相控阵天线的性能随波束扫描角度的增大而迅速下降，一般波束扫描±60°时，天线增益会下降3dB～5dB，并同时伴随波瓣形状严重畸变，这些变化都直接影响了天线在方位面360°扫描时一些特定角度范围上的指标性能，导致这些角度上的干扰信号能量下降，对无人机干扰有效距离降低，影响干扰效果，达不到预期要求。
技术实现思路
本申请通过提供一种反无人机宽带干扰电子设备，至少部分解决现有技术中反无人机干扰电子设备的问题。本申请实施例提供了一种反无人机宽带干扰电子设备，包括依次电连接的干扰产生模块、放大模块和天线阵面，及与所述干扰产生模块、放大模块电连接的控制单元：所述控制单元用以与外部终端通讯，并根据所述外部终端下发的指令控制所述干扰产生模块产生干扰信号，并控制所述放大模块形成波束；所述干扰产生模块用以根据所述控制单元指令产生干扰信号并输出至所述放大模块；所述放大模块用以将所述干扰信号放大并形成波束并输出至所述天线阵面；所述天线阵面用以发射干扰波束，所述天线阵面包括多个天线阵元，多个所述天线阵元均匀间隔圆周分布。上述实施例的有益效果在于：该干扰电子设备的天线阵元圆周分布，天线的波束性能在方位面360°内基本保持一致，通过切换选用不同的天线阵元发射干扰波束从而实现对方位面360°空域进行扫描。在上述实施例基础上，本申请可进一步改进，具体如下：在本申请其中一个实施例中，所述天线阵面包括天线基座、400MHz～1200MHz频段天线和1200MHz～6000MHz频段天线，所述400MHz～1200MHz频段天线包括对应天线阵元1-4，所述1200MHz～6000MHz频段天线包括对应天线阵元1-16，4个所述400MHz～1200MHz频段天线阵元位于所述天线基座上方并依次均匀间隔圆周分布，16个所述1200MHz～6000MHz频段天线阵元位于所述天线基座下方并依次均匀间隔圆周分布。在本申请其中一个实施例中，所述放大模块包括400MHz～1200MHz频段放大模块和1200MHz～6000MHz频段合成功分移相功放模块，所述400MHz～1200MHz频段放大模块包括功放组件和开关切换单元，所述功放组件包括数控衰减单元、功率放大单元，所述1200MHz～6000MHz频段合成功分移相功放模块包括3路合成功分单元、4路移相功放组件和四个所述开关切换单元，所述3路合成功分单元包括合路单元、补偿单元和功分单元，4路移相功放组件包括移相单元、所述数控衰减单元、所述功率放大单元。在本申请其中一个实施例中，所述开关切换单元均为一选四开关。在本申请其中一个实施例中，所述控制单元包括相互电连接的ARM芯片和FPGA芯片。在本申请其中一个实施例中，所述干扰产生模块包括相互电连接的FPGA芯片和DAC芯片。在本申请其中一个实施例中，所述干扰电子设备包括电源模块，所述电源模块用以给所述控制单元、干扰产生模块、放大模块供电。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、采用了圆形有源相控体制天线，天线阵元按圆周均匀排列，天线的波束性能在方位面360°内基本保持一致，克服了常规相控阵天线在扫描大角度时性能下降严重等缺点，干扰信号波束可以以微秒级的速度对方位面360°空域进行扫描。2、干扰设备工作频率从400MHz至6000MHz，覆盖了常用的各种数传、遥控、图传、导航的工作频段，有效的针对了非法改装工作频率的无人机，比常规的干扰设备更能有效的打击非法无人机入侵现象。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术的结构框图；图2为控制单元的结构框图；图3为干扰产生模块的结构框图；图4为400MHz～1200MHz频段放大模块的结构框图；图5为1200MHz～6000MHz频段合成功分移相功放模块的结构框图；图6为天线阵面的结构示意图。1.天线基座、2.400MHz～1200MHz频段天线、3.1200MHz～6000MHz频段天线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反无人机宽带干扰电子设备，其特征在于，包括依次电连接的干扰产生模块、放大模块和天线阵面，及与所述干扰产生模块、放大模块电连接的控制单元：所述控制单元用以与外部终端通讯，并根据所述外部终端下发的指令控制所述干扰产生模块产生干扰信号，并控制所述放大模块形成波束；所述干扰产生模块用以根据所述控制单元指令产生干扰信号并输出至所述放大模块；所述放大模块用以将所述干扰信号放大并形成波束并输出至所述天线阵面；所述天线阵面用以发射干扰波束，所述天线阵面包括多个天线阵元，多个所述天线阵元均匀间隔圆周分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种反无人机宽带干扰电子设备，其特征在于，包括依次电连接的干扰产生模块、放大模块和天线阵面，及与所述干扰产生模块、放大模块电连接的控制单元：所述控制单元用以与外部终端通讯，并根据所述外部终端下发的指令控制所述干扰产生模块产生干扰信号，并控制所述放大模块形成波束；所述干扰产生模块用以根据所述控制单元指令产生干扰信号并输出至所述放大模块；所述放大模块用以将所述干扰信号放大并形成波束并输出至所述天线阵面；所述天线阵面用以发射干扰波束，所述天线阵面包括多个天线阵元，多个所述天线阵元均匀间隔圆周分布。


2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述天线阵面包括天线基座、400MHz～1200MHz频段天线和1200MHz～6000MHz频段天线，所述400MHz～1200MHz频段天线包括对应天线阵元1-4，所述1200MHz～6000MHz频段天线包括对应天线阵元1-16，4个所述400MHz～1200MHz频段天线阵元位于所述天线基座上方并依次均匀间隔圆周分布，16个所述1200MHz～6000MHz频段天线阵元位于所述天线基座下方并依次均匀间隔圆周分布。


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【专利技术属性】
技术研发人员：符友，潘景荣，赵山中，张清喜，王玉珏，范永媛，何帅，
申请(专利权)人：中电科技扬州宝军电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32