本發(fā)明涉及天線，具體涉及一種多功能一體化抗干擾接收天線。

背景技術(shù)：

1、隨著我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的不斷發(fā)展，基于北斗系統(tǒng)的各類應(yīng)用已遍布經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)研究等多種領(lǐng)域，并且隨著北斗系統(tǒng)的不斷完善，各種應(yīng)用也在不斷增加。衛(wèi)星導(dǎo)航天線作為整個(gè)接收系統(tǒng)的前端硬件設(shè)備，其性能好壞直接關(guān)系到整系統(tǒng)的精度和靈敏度。

2、抗干擾天線作為導(dǎo)航天線發(fā)展的重要方向，在衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)抗干擾系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。包括單天線時(shí)域?yàn)V波技術(shù)、多天線空域零陷技術(shù)、多天線空時(shí)處理技術(shù)等。

3、單天線時(shí)域?yàn)V波抗干擾技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是只有單個(gè)天線，體積小，便于安裝于各種載體上；缺點(diǎn)是只能抗窄帶干擾，不能抗寬帶干擾。

4、多天線空域零陷技術(shù)與多天線空時(shí)處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)抗窄帶、寬帶干擾。但缺點(diǎn)是由于在干擾方向形成零陷，因此當(dāng)干擾與衛(wèi)星信號(hào)來(lái)波方向相同或者夾角很小時(shí)，衛(wèi)星信號(hào)將同樣被抑制掉；而且由于陣列抗干擾能力受到陣元數(shù)目的限制，為了增加抗干擾個(gè)數(shù)，需要增加陣元數(shù)，在多個(gè)天線陣元同時(shí)存在的條件下，陣列不便于安裝在空間有限的載體上，應(yīng)用受到一定的限制。

5、近年來(lái)，電磁波極化信息的應(yīng)用得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，利用極化技術(shù)已經(jīng)成為雷達(dá)抗干擾的有效手段，在導(dǎo)航信號(hào)處理領(lǐng)域，利用干擾的極化信息也可進(jìn)行抗干擾處理。

6、因此，需要一種使用干擾的極化信息進(jìn)行抗干擾處理的天線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是為了解決導(dǎo)航抗干擾天線在平臺(tái)尺寸受限時(shí)不宜增加陣元個(gè)數(shù)，從而導(dǎo)致對(duì)干擾抑制的個(gè)數(shù)受限等問(wèn)題，提供一種多功能一體化抗干擾接收天線，采用極化融合的方式，在有限尺寸內(nèi)，具備更多干擾信號(hào)的抑制能力，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)rdss短報(bào)文收發(fā)功能；利用分支線電橋和功率電阻組成北斗全球短報(bào)文發(fā)射網(wǎng)絡(luò)，提高了高溫環(huán)境下，長(zhǎng)航時(shí)平臺(tái)的功率耐受能力，提升系統(tǒng)的可靠性；采用雙圓極化單元和中心三層印制板，實(shí)現(xiàn)北斗b3頻率7干擾抑制以及全球短報(bào)文的收發(fā)功能，應(yīng)用便攜。

2、本發(fā)明提供一種多功能一體化抗干擾接收天線，包括結(jié)構(gòu)底板，連接在結(jié)構(gòu)底板上部的雙極化b3天線單元，從上到下依次連接的s天線單元、l天線單元、b2天線單元、饋電網(wǎng)絡(luò)，連接s天線單元與饋電網(wǎng)絡(luò)的s饋電電纜，連接l天線單元與饋電網(wǎng)絡(luò)的l饋電電纜，將雙極化b3天線單元、b2天線單元分別與饋電網(wǎng)絡(luò)連接的b2/b3饋電電纜；

3、雙極化b3天線單元的數(shù)量為4個(gè)、均勻分布在結(jié)構(gòu)底板的四角，s天線單元、l天線單元和b2天線單元通過(guò)螺釘固定在結(jié)構(gòu)底板上，饋電網(wǎng)絡(luò)連接在結(jié)構(gòu)底板上；

4、s天線單元、b2天線單元分別與后端接收機(jī)相連接，l天線單元與發(fā)射機(jī)連接；雙極化b3天線單元依次與八通道抗干擾模塊、b3接收機(jī)連接；

5、將雙極化b3天線單元的1路天線陣元作為主陣元、其余3路天線陣元為輔助陣元，將主陣元的一個(gè)極化信號(hào)作為主陣元信號(hào)，主陣元的另一個(gè)極化信號(hào)和輔助陣元的7個(gè)極化信號(hào)作為對(duì)消信號(hào)進(jìn)行干擾對(duì)消，當(dāng)輸出誤差的功率最小時(shí)，主陣元的抗干擾對(duì)消完成。

6、本發(fā)明所述的一種多功能一體化抗干擾接收天線，最為優(yōu)選方式，雙極化b3天線單元每一路天線陣元均接收空間輻射信號(hào)后輸出相互正交的b3左旋信號(hào)和b3右旋信號(hào)。

7、本發(fā)明所述的一種多功能一體化抗干擾接收天線，最為優(yōu)選方式，八通道抗干擾模塊進(jìn)行輸出誤差的功率最小化的抗干擾處理得到抗干擾b3接收信號(hào)，抗干擾b3接收信號(hào)輸出至b3接收機(jī)；

8、八通道抗干擾模塊包括分別與雙極化b3天線單元輸出端連接的八路射頻通道和與射頻通道均連接的抗干擾處理器，抗干擾處理器將與主陣元信號(hào)輸出端連接的射頻通道輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理、其余7路射頻通道輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理幅相加權(quán)，并自適應(yīng)進(jìn)行權(quán)值調(diào)整直至輸出誤差的功率最??；

9、輸出誤差的功率為：

10、；

11、其中，為主陣元右旋電場(chǎng)分量，為主陣元左旋電場(chǎng)分量，為輔助陣元1右旋電場(chǎng)分量，為輔助陣元1左旋電場(chǎng)分量，為輔助陣元2右旋電場(chǎng)分量，為輔助陣元2左旋電場(chǎng)分量，為輔助陣元3右旋電場(chǎng)分量，為輔助陣元3左旋電場(chǎng)分量，k1~k7為分量權(quán)值。

12、本發(fā)明所述的一種多功能一體化抗干擾接收天線，最為優(yōu)選方式，

13、；

14、；

15、；

16、；

17、；

18、；

19、；

20、；

21、其中，為角速度，單位為度/秒，t為時(shí)間，單位為秒，為陣元電場(chǎng)幅度，為輔助陣元1的電場(chǎng)幅度，△t1為輔助陣元1的時(shí)延，為輔助陣元2的電場(chǎng)幅度，△t2為輔助陣元2的時(shí)延，為輔助陣元3的電場(chǎng)幅度，△t3為輔助陣元3的時(shí)延。

22、本發(fā)明所述的一種多功能一體化抗干擾接收天線，最為優(yōu)選方式，s天線單元接收空間輻射信號(hào)后輸出s右旋圓極化信號(hào)，l天線單元將接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為l左旋圓極化信號(hào)向空間輻射，b2天線單元接收空間輻射信號(hào)后輸出b2右旋圓極化信號(hào)。

23、本發(fā)明所述的一種多功能一體化抗干擾接收天線，最為優(yōu)選方式，饋電網(wǎng)絡(luò)包括4個(gè)分別實(shí)現(xiàn)左旋圓極化和右旋圓極化的極化電橋；

24、b2/b3饋電電纜的數(shù)量為10個(gè)，其中8個(gè)b2/b3饋電電纜的一端均穿過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)分別與極化電橋的焊盤焊接、另一端分別與雙極化b3天線單元焊接，另外兩個(gè)b2/b3饋電電纜的一端均穿過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)與b2右旋圓極化電橋的焊盤焊接、另一端與b2天線單元焊接。

25、本發(fā)明所述的一種多功能一體化抗干擾接收天線，最為優(yōu)選方式，饋電網(wǎng)絡(luò)還包括與l天線單元連接的l左旋圓極化電橋和與b2天線單元連接的b2右旋圓極化電橋，l左旋圓極化電橋的匹配端為功率電阻；

26、b2天線單元上開設(shè)第一l饋電線通孔、第一s饋電線通孔和b2饋電線通孔；第一l饋電線通孔的數(shù)量為2個(gè)，第一l饋電線通孔和第一s饋電線通孔為金屬化孔；b2饋電線通孔的數(shù)量為2個(gè)，b2饋電線通孔為非金屬化孔。

27、本發(fā)明所述的一種多功能一體化抗干擾接收天線，最為優(yōu)選方式，l天線單元上開設(shè)第二l饋電線通孔和第二s饋電線通孔，第二l饋電線通孔的數(shù)量為2個(gè)，第二l饋電線通孔為非金屬化孔，第二s饋電線通孔為金屬化孔；

28、l饋電電纜的一端穿過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)與l左旋圓極化電橋的焊盤焊接，另一端依次穿過(guò)第二l饋電線通孔和第一l饋電線通孔與l天線單元連接。

29、本發(fā)明所述的一種多功能一體化抗干擾接收天線，最為優(yōu)選方式，s天線單元上開設(shè)第三s饋電線通孔，第三s饋電線通孔為非金屬化孔；

30、s饋電電纜一端穿過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)與s印制線焊盤焊接，另一段依次穿過(guò)第一s饋電線通孔、第二s饋電線通孔和第三s饋電線通孔與s天線單元焊接。

31、本發(fā)明所述的一種多功能一體化抗干擾接收天線，最為優(yōu)選方式，l天線單元背面開設(shè)兩個(gè)直徑4mm、深度1.5mm的l天線單元沉孔，l天線單元沉孔為金屬化孔；

32、s天線單元背面開有兩個(gè)直徑4mm、深度1.5mm的s天線單元沉孔，s天線單元沉孔為金屬化孔。

33、本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

34、（1）本發(fā)明涉及一種多功能一體化極化抗干擾天線，該天線采用極化融合的方式，在有限尺寸內(nèi)，具備更多干擾信號(hào)的抑制能力，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)rdss短報(bào)文收發(fā)功能。目前文獻(xiàn)及專利中公布的成果雖有涉及天線極化復(fù)用的案例，但不具備導(dǎo)航抗干擾能力，且采用雙線極化的方式進(jìn)行信號(hào)接收，會(huì)造成有用信號(hào)的衰減。另外，文獻(xiàn)中公布的成果功能單一，不具備北斗區(qū)域短報(bào)文、全球短報(bào)文的收發(fā)功能。

35、（2）本發(fā)明利用分支線電橋和功率電阻組成北斗全球短報(bào)文發(fā)射網(wǎng)絡(luò)，提高了高溫環(huán)境下，長(zhǎng)航時(shí)平臺(tái)的功率耐受能力，提升系統(tǒng)的可靠性。

36、（3）本發(fā)明采用雙圓極化單元和中心三層印制板，實(shí)現(xiàn)北斗b3頻率7干擾抑制以及全球短報(bào)文的收發(fā)功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用便攜，極大降低了加工成本。

37、（4）本發(fā)明的每個(gè)天線陣元對(duì)外輸出正交的極化信息（右旋圓極化和左旋圓極化），把其中一路右旋圓極化信號(hào)作為參考信號(hào)，也就是主陣元信號(hào)；另一路左旋圓極化信號(hào)作為對(duì)消信號(hào)，也就是輔助陣元信號(hào)，送給抗干擾處理器，再利用空時(shí)算法，最終達(dá)到對(duì)消干擾的目的。利用天線的極化信息，可將抗干擾個(gè)數(shù)由傳統(tǒng)“n-1”個(gè)，提升至“2n-1”個(gè)。解決了小尺寸、天線陣元個(gè)數(shù)受限時(shí)，多干擾抑制的問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)控制選定單元的幅度相位，實(shí)現(xiàn)天線方向圖零深的控制，達(dá)到抑制干擾的效果。