多阵列自适应天线的制作方法

文档序号:7123052阅读:308来源:国知局
专利名称:多阵列自适应天线的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种卫星定位系统的天线,尤其涉及一种多阵列自适应天线。
背景技术
由于GNSS卫星信号到达地面用户接收机相当微弱(大约_160dbw),比接收机的热噪声还要低约30db,微弱的干扰就可能导致GNSS接收机不能稳定,特别是人为的恶性干扰,导致系统精度降低甚至无法正常工作、失去导航能力,GNSS抗干扰技术已经成为卫星导航接收机急需解决的关键问题。GNSS干扰形式分为压制式干扰、欺骗式干扰、回放式干扰,所以一方面研究乙方作战时能否有效利用GNSS ;—方面研究GNSS的正常使用。
实用新型内容本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种多阵列自适应天线。本实用新型为实现上述目的,采用如下技术方案本实用新型多阵列自适应天线,包括接受微带天线单元、馈电网络以及曲面反射底板,微带接受天线单元通过馈电网络安装于曲面反射板上,所述的微带接受天线单元包括一个接受GL0NASS信号的GL0NASS天线单元和8个接受GPS/BD信号的天线单元即第一GPS/BD天线单元至第八GPS/BD天线单元,GL0NASS天线单元至于曲面反射底板的中心,第三和第六GPS/BD天线单元分别设置于GL0NASS天线单元两侧且与GL0NASS天线单元等距排列构成天线中轴线,其余GPS/BD天线单元均分布于所述天线中轴线两侧。优选地,所述所述1-8号天线单元均采用单馈针馈电,GL0NASS天线采用双馈针馈电。优选地,所述馈电网络包括第一放大电路、第一滤波器、第二放大电路、第三放大电路、第二滤波器和第四放大电路,馈电针馈入的GPS信号依次经第一放大电路、第一滤波器、第二放大电路输出,馈电针馈入的BD信号依次经第三放大电路、第二滤波器、第四放大电路输出。优选地,所述为了使天线安装时平行于水平面,其铝基板上不同程度的向下凹出,天线信号通过SMA射频连接器输出.本实用新型能够完全独立工作,不需其它外界设备的支持,也不需对接收机内的软件进行任何修改。本实用新型兼容了三系统包括GPS LI频段、北斗B3军用频段、GL0NASSGl频段,这样可以同时配合接收机使用,精度更高,达到更好的抑制干扰信号源的效果。

图I :本实用新型结构示意图。图2 :抗干扰天线的零陷图。图3 =GPS天线和北斗天线的形式。图4 :GL0NASS 天线。
具体实施方式
如图I、图3和图4所示,本实用新型多阵列自适应天线,包括接受微带天线单元、馈电网络以及曲面反射底板,微带接受天线单元通过馈电网络安装于曲面反射板上,所述的微带接受天线单元包括一个接受GL0NASS信号的GL0NASS天线单元9和8个接受GPS/BD信号的天线单元即第一 GPS/BD天线单元I至第八GPS/BD天线单元8,GL0NASS天线单元至于曲面反射底板的中心,第三和第六GPS/BD天线单元3、6分别设置于GL0NASS天线单元9两侧且与GL0NASS天线单元等距排列构成天线中轴线,其余GPS/BD天线单元1、2、4、5、6、7均与分布于所述天线中轴线两侧。优选地,所述每个天线单元均采用单馈针馈电。优选地,所述馈电网络包括第一放大电路、第一滤波器、第二放大电路、第三放大电路、第二滤波器和第四放大电路,馈电针馈入的GPS信号依次经第一放大电路、第一滤波器、第二放大电路输出,馈电针馈入的BD信号依次经第三放大电路、第二滤波器、第四放大 电路输出。优选地,所述为了使天线安装时平行于水平面,其铝基板上不同程度的向下凹出,天线信号通过SMA射频连接器输出.本实用新型具体实施方式
如下采用包括九个阵元的阵列天线通常采用4-16天线阵元结构,相邻阵元间距一般取为接收信号中心频率波长的1/2阵元间距过大,降低信号相关度;阵元间距过小,将在方向图引起不必要的波瓣,因此阵元半波长间距通常是优选的。天线阵元配置方式包含直线的型,环型和平面的型。九阵元的多阵列天线通常利用信号传输的空间特性实现对阵列天线方向图的波束指向的控制。通过自适应的调整天线阵的权值,在有用信号入射方向上维持较高的增益,而在干扰信号入射方向上形成零陷,自动修正和优化天线的方向图、频率响应和极化特性,提高输出信号的信噪比,抑制和消除干扰。利用自适应信号处理器,根据自适应天线阵列的输出情况自动调节自适应阵的权系数,是天线能根据电磁环境的变化、卫星导航信号及干扰信号的方向变化自动跟踪所需的信号,自动抑制干扰信号,以提高天线接收信号的质量,从而具有自适应性。尽可能得消除卫星信号以外的其他信号的干扰。自适应天线阵技术利用自适应波束形成技术在抗干扰信号到达方向形成天线辐射方向零陷(如图2所示),在干扰波方向形成零点,以此对干扰信号起到一个屏蔽作用。利用接收机处的阵列天线和波达方向(DOA)估计技术来确定一个从接收机到信源的波达方向线,即为方向线(LOB),最后利用多个接收机估计的DOA进行三角测量,方向线的交点就是信源的估计位置。通过测量辐射信号的波达方向或波达角(AOA)来估测辐射源的位置。理论上这种估计只需要两个接收阵元就可以确定辐射源的位置,但在实际中,由于受到角度分辨率、多径和噪声限制,所需阵元通常要多于两个。通过DOA技术实际测试来计算出每个天线单元在铝基板上的位置,这样能最大限度的分析干扰源来抑制干扰;多阵元阵列天线通常利用信号传输的空间特性实现对阵列天线方向图的波束指向的控制.通过自适应的调整天线阵的权值,在有用信号入射方向上维持较高的增益,而在干扰信号入射方向上形成零陷,自动修正和优化天线的方向图、频率响应和极化特性,提高输出信号的信噪比,抑制和消除干扰。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种多阵列自适应天线,包括接受微带天线单元、馈电网络以及曲面反射底板,微带接受天线单元通过馈电网络安装于曲面反射板上,其特征在于所述的微带接受天线单元包括一个接受GLONASS信号的GL0NASS天线单元和8个接受GPS/BD信号的天线单元即第一 GPS/BD天线单元至第八GPS/BD天线单元,GLONASS天线单元至于曲面反射底板的中心,第三和第六GPS/BD天线单元分别设置于GLONASS天线单元两侧且与GLONASS天线单元等距排列构成天线中轴线,其余GPS/BD天线单元均分布于所述天线中轴线两侧。
2.根据权利要求I所述的多阵列自适应天线,其特征在于所述第一至第八GPS/BD天线单元均采用单馈针馈电,GLONASS天线采用双馈针馈电。
3.根据权利要求I所述的多阵列自适应天线,其特征在于所述馈电网络包括第一放大电路、第一滤波器、第二放大电路、第三放大电路、第二滤波器和第四放大电路,馈电针馈入的GPS信号依次经第一放大电路、第一滤波器、第二放大电路输出,馈电针馈入的BD信号依次经第三放大电路、第二滤波器、第四放大电路输出。
4.根据权利要求I所述的多阵列自适应天线,其特征在于所述的每个天线单元都与一个接收机连接。
专利摘要本实用新型公布了一种多阵列自适应天线,包括接受微带天线单元、馈电网络以及曲面反射底板,微带接受天线单元通过馈电网络安装于曲面反射板上,微带接受天线单元包括一个接受GLONASS信号的GLONASS天线单元和8个接受GPS/BD信号的天线单元即第一GPS/BD天线单元至第八GPS/BD天线单元,GLONASS天线单元至于曲面反射底板的中心,第三和第六GPS/BD天线单元分别设置于GLONASS天线单元两侧且与GLONASS天线单元等距排列构成天线中轴线,其余GPS/BD天线单元均与分布于所述天线中轴线两侧。本实用新型能够完全独立工作,不需其它外界设备的支持,也不需对接收机内的软件进行任何修改。
文档编号H01Q1/38GK202678529SQ201220308830
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者吉青 申请人:上海海积信息科技有限公司
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