用于反制小型飞行器的干扰设备的制作方法

本实用新型属于飞行器反制领域，涉及一种用于反制小型飞行器的干扰设备。

背景技术：

发展核电是我国乃至世界各国能源可持续发展的必然选择，也是一项十分艰巨困难的任务。海外核电项目多建于“第三世界”国家，由于“第三世界国家”社会的不稳定因素，对核电站实物保护系统的可靠性与防御能力又提出了新的要求。

由于核电站的特殊性，一般情况下是在军方雷达的覆盖范围内，对军事打击和大飞机撞击都有一定的预警能力，但在军工等科技技术飞速发展的新环境下，原有实物保护系统（physicalprotectionsystem，利用实体屏障、探测延迟技术及人员的响应能力，阻止盗窃、抢劫或非法转移核材料以及破坏核设施行为的安全防范系统）不能针对来自核电站周围的如无人机、动力三角翼、动力伞、多轴螺旋飞行器等小型低空慢速飞行器的威胁进行侦测预警，仅为使得无法对其进行反制，这样就使其对空中威胁的技防能力显得尤为薄弱。无人机、动力三角翼、动力伞、多轴螺旋飞行器等小型低空慢速飞行器若携带小型武器装备或探测设备，就会直接对核设施造成威胁。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于反制小型飞行器的干扰设备，对核电站周围的小型低空慢速飞行器进行干扰，以解决核电站周围的小型低空慢速飞行器对核设施造成威胁的问题，以及现有核电站的实物保护系统不能对核电站周围的小型飞行器进行反制的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，用于反制小型飞行器的干扰设备，包括干扰机、平板天线、螺旋天线、对数周期天线、方向调节机构和底座；

所述干扰机、平板天线、螺旋天线及对数周期天线均固定于方向调节机构上，方向调节机构与底座俯仰转动连接。所述干扰机，用于产生反制小型飞行器的1.2~1.7ghz频段、2.4ghz频段、5.8ghz频段和433/915mhz频段的干扰信号；所述平板天线，用于发射干扰机产生的2.4ghz频段和5.8ghz频段的干扰信号；所述螺旋天线，用于发射干扰机产生的1.2~1.7ghz频段的干扰信号；所述对数周期天线，用于发射干扰机产生的433/915mhz频段的干扰信号。

进一步的，所述干扰机由干扰机箱体和位于干扰机箱体内的干扰机控制电路组成；

所述干扰机控制电路由dc/dc电源模块、控制模块、激励源、1.2~1.7ghz功放模块、2.4ghz功放模块、5.8ghz功放模块和433/915mhz功放模块组成；

所述dc/dc电源模块的输入端与dc28v直流电源连接，其输出端分别与控制模块、激励源、1.2~1.7ghz功放模块、2.4ghz功放模块、5.8ghz功放模块和433/915mhz功放模块的电源端电性连接；

所述控制模块的输入端与外部控制信号连接，所述控制模块的输出端分别与激励源的输入端以及1.2~1.7ghz功放模块、2.4ghz功放模块、5.8ghz功放模块和433/915mhz功放模块的控制输入端电性连接，所述激励源的输出端分别与1.2~1.7ghz功放模块、2.4ghz功放模块、5.8ghz功放模块和433/915mhz功放模块的参考信号输入端连接；

所述1.2~1.7ghz功放模块、2.4ghz功放模块、5.8ghz功放模块和433/915mhz功放模块的输出端分别与控制模块的输入端电性连接。所述dc/dc电源模块，用于为控制模块、激励源、1.2~1.7ghz功放模块、2.4ghz功放模块、5.8ghz功放模块和433/915mhz功放模块提供工作电压；所述控制模块，用于依据接收的外部控制信号启动或停止该干扰设备；并控制激励源和各功放模块，使激励源产生所需频段的激励，并使与该频段的激励对应的功放模块对该频段的激励按照所需功率进行放大；所述激励源，用于产生1.2~1.7ghz频段、2.4ghz频段、5.8ghz频段、433/915mhz频段的激励，并将产生的相应频段激励发送给与该频段的激励对应的功放模块；所述1.2~1.7ghz功放模块，用于对输入的1.2~1.7ghz频段的激励按照控制模块的控制进行放大；所述2.4ghz功放模块，用于对输入的2.4ghz频段的激励按照控制模块的控制进行放大；所述5.8ghz功放模块，用于对输入的5.8ghz频段的激励按照控制模块的控制进行放大；所述433/915mhz功放模块，用于对输入的433/915mhz频段的激励按照控制模块的控制进行放大。

进一步的，所述激励源采用模拟激励源或数字激励源。

进一步的，所述1.2~1.7ghz功放模块、2.4ghz功放模块、5.8ghz功放模块和433/915mhz功放模块均由带有时序控制电路的三级射频放大器、隔离器、耦合电路和检波电路依次连接而成。

进一步的，所述dc/dc电源模块的输入端连接外部的dc28v直流电，dc/dc电源模块的输出端分别连接控制模块、激励源、1.2~1.7ghz功放模块、2.4ghz功放模块、5.8ghz功放模块和433/915mhz功放模块的电源端子；

所述控制模块的输出端连接激励源的内部cpu的输入端，以及1.2~1.7ghz功放模块、2.4ghz功放模块、5.8ghz功放模块和433/915mhz功放模块的时序控制电路的输入端；

所述控制模块的输入端与外部控制干扰设备启停的控制信号连接；

所述激励源的1.2~1.7ghz信号输出端子、2.4ghz信号输出端子、5.8ghz信号输出端子以及433/915mhz信号输出端子分别与1.2~1.7ghz功放模块、2.4ghz功放模块、5.8ghz功放模块和433/915mhz功放模块的参考信号输入端子一一对应连接；

所述1.2~1.7ghz功放模块、2.4ghz功放模块、5.8ghz功放模块和433/915mhz功放模块的检波电路的信号输出端均与控制模块的不同输入端子一一对应连接；同时，1.2~1.7ghz功放模块的耦合电路的信号输出端与螺旋天线连接；2.4ghz功放模块和5.8ghz功放模块的耦合电路的信号输出端均与平板天线连接；433/915mhz功放模块的耦合电路的信号输出端与对数周期天线连接。

进一步的，所述控制模块采用arm单片机或dsp控制芯片。

进一步的，所述控制模块采用stm32f1038单片机。

进一步的，所述干扰机箱体上设有电源接口、网络接口、2.4ghz输出端口、5.8ghz输出端口、433/915mhz输出端口、导航干扰输出端口、启动信号输入端口和散热孔板；

所述平板天线由两个子平板天线组成；

所述dc/dc电源模块经电源接口与外部的dc28v直流电源连接；

所述1.2~1.7ghz功放模块经导航干扰输出端口与螺旋天线连接；

所述2.4ghz功放模块经2.4ghz输出端口与平板天线的一个子平板天线连接；

所述5.8ghz功放模块经5.8ghz输出端口与平板天线的另一个子平板天线连接；

所述433/915mhz功放模块经433/915mhz输出端口与对数周期天线连接；

所述控制模块经启动信号输入端口与外部控制信号连接；

所述控制模块依次经一网络通信模块、网络接口与外部lan网线连接。

进一步的，所述方向调节机构由两个相对设置的俯仰臂和位于俯仰臂上方的顶板组成；

所述方向调节机构通过一个光轴与底座转动连接，光轴与底座接触的部位固定有轴承，轴承的外圈与底座固定连接，其内圈与光轴固定连接；光轴一端与方向调节机构的一个俯仰臂固定连接，光轴的另一端贯穿方向调节机构的另一个俯仰臂后与固定在该俯仰臂外的第一电机的输出轴固定连接；

所述干扰机和平板天线经与顶板固定于方向调节机构顶端；

所述螺旋天线固定于方向调节机构的一个俯仰壁上；

所述对数周期天线固定于方向调节机构的另一个俯仰壁上；

所述底座固定于一底部带三角架的云台上，云台底部固定有第二电机，第二电机的输出轴穿过云台与底座固定连接，且第二电机的输出轴可在云台内转动，带动底座水平转动；

所述第一电机和第二电机均经与其对应的驱动器与控制模块的输出端连接。

进一步的，所述干扰机箱体内设有风机和温度传感器，所述温度传感器与控制模块的输入端连接，所述风机经与其对应的驱动器与控制模块的输出端连接；

所述平板天线的增益≥19db，驻波≤2；

所述螺旋天线的增益≥12db，驻波≤2；

所述对数周期天线的增益≥8db，驻波≤2。

本实用新型的有益效果是，设计干扰机，设置平板天线同时输出5.8ghz与2.4ghz频段的干扰信号，对5.8ghz与2.4ghz频段的小型飞行器进行干扰反制，增益最好，所产生的干扰效果也最好；采用螺旋天线发射1.2~1.7ghz频段的干扰信号，覆盖gps/glonass民用频段，对gps/glonass民用频段的无人机进行干扰；采用对数周期天线发射433/915mhz，对航模、固定翼无人机进行干扰，并通过设置平板天线、螺旋天线和对数周期天线的增益，将该干扰设备安装于核电站的实物保护系统中，有效对小型飞行器进行干扰反制，使黑飞的低空慢小型飞行器中断视频传输、失去飞行控制、空中悬停、返航或终止“威胁”活动，有效解决了核电站周围的小型低空慢速飞行器对核设施造成威胁的问题和现有核电站的实物保护系统不能对核电站周围的小型飞行器进行反制的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型的干扰设备的结构示意图。

图2是本实用新型的干扰设备的另一结构示意图。

图3是本实用新型的干扰机的接口示意图。

图4是本实用新型的干扰设备的内部电路连接图。

图中，1.干扰机，1-1.干扰机箱体，1-1-1.电源接口，1-1-2.网络接口，1-1-3.2.4ghz输出端口，1-1-4.5.8ghz输出端口，1-1-5.433/915mhz输出端口，1-1-6.导航干扰输出端口，1-1-7.启动信号输入端口，1-1-8.散热孔板，1-2.dc/dc电源模块，1-3.控制模块，1-4.激励源，1-5.1.2~1.7ghz功放模块，1-6.2.4ghz功放模块，1-7.5.8ghz功放模块，1-8.433/915mhz功放模块，2.平板天线，3.螺旋天线，4.对数周期天线，5.方向调节机构，6.对数周期天线安装座，7.顶板，8.底座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

用于反制小型飞行器的干扰设备，如图1~2所示，由干扰机1、平板天线2、螺旋天线3、对数周期天线4、方向调节机构5和底座8组成，方向调节机构5由两个相对设置的俯仰臂和位于俯仰臂上方的顶板组成，干扰机1和平板天线2固定于方向调节机构5的顶板7上，螺旋天线3固定于方向调节机构5的一个俯仰臂上，对数周期天线4经对数周期天线安装座6固定于方向调节机构5的另一个俯仰臂上，方向调节机构5和位于其下方的底座8转动连接，且方向调节机构5可进行俯仰运动，底座8可进行水平转动。

干扰机1由干扰机箱体1-1和位于其内的干扰机控制电路组成，干扰机箱体1-1上设有电源接口1-1-1、网络接口1-1-2、2.4ghz输出端口1-1-3、5.8ghz输出端口1-1-4、433/915mhz输出端口1-1-5、导航干扰输出端口1-1-6、启动信号输入端口1-1-7和散热孔板1-1-8。

干扰机控制电路结构由dc/dc电源模块1-2、控制模块1-3、激励源1-4、1.2~1.7ghz功放模块1-5、2.4ghz功放模块1-6、5.8ghz功放模块1-7和433/915mhz功放模块1-8组成。

dc/dc电源模块1-2的输入端与dc28v直流电源连接，其输出端分别与控制模块1-3、激励源1-4、1.2~1.7ghz功放模块1-5、2.4ghz功放模块1-6、5.8ghz功放模块1-7和433/915mhz功放模块1-8的电源端电性连接。dc28v直流电经dc/dc电源模块1-2转换，为控制模块1-3、激励模块1-4及功放模块进行低压供电。dc/dc电源模块采用高可靠dc/dc电源，自带过流、过热、欠电压保护，其为市售的dc/dc电源，根据控制模块1-3、激励模块1-4及功放模块所需的电压，选择dc/dc电源模块1-2的具体型号。

控制模块1-3的输入端与外部控制信号连接，控制模块1-3的输出端分别与激励源1-4的输入端以及1.2~1.7ghz功放模块1-5、2.4ghz功放模块1-6、5.8ghz功放模块1-7和433/915mhz功放模块1-8的控制输入端电性连接，激励源1-4的输出端分别与1.2~1.7ghz功放模块1-5、2.4ghz功放模块1-6、5.8ghz功放模块1-7和433/915mhz功放模块1-8的参考信号输入端连接。控制模块1-3采用arm单片机或dsp控制芯片，本实施例采用stm32f1038单片机进行控制。控制模块1-3经启动信号输入端口1-1-7与外部控制信号连接，且控制模块1-3依次经一网络通信模块和网络接口1-1-2后与外部lan网线连接。

激励源1-4采用模拟激励源或数字激励源，其用于产生干扰样式和激励，给1.2~1.7ghz功放模块1-5、2.4ghz功放模块1-6、5.8ghz功放模块1-7和433/915mhz功放模块1-8输入参考信号rfin，数字激励源带有多种干扰信号样式，方便升级和扩展，工作可靠，可原位替换模拟激励源。激励源内置变频器，可将输入转换成多个频段的射频信号输出。数字激励源为市售的激励源，其由依次连接的内部cpu、fpga模块、多路高速d/a转换模块、变频器及滤波模块、数控衰减器组成。

1.2~1.7ghz功放模块1-5、2.4ghz功放模块1-6、5.8ghz功放模块1-7和433/915mhz功放模块1-8均采用射频放大器，且为市售的集成运算放大器，433/915mhz功放模块1-8采用双工器合并输出。各功放模块由带有时序控制电路的三级射频放大器、隔离器、耦合电路及检波电路依次连接组成。各功放模块内置检波电路，检波电路输出端与控制模块1-3的输入端连接，进行闭环反馈，对功放模块的输出功率进行监测。

方向调节机构5通过一个光轴与底座8转动连接，光轴与底座8接触的部位固定有轴承，轴承的外圈与底座8固定连接，其内圈与光轴固定连接。光轴一端与方向调节机构5的一个俯仰臂固定连接，光轴的另一端贯穿方向调节机构5的另一个俯仰臂后与固定在该俯仰臂外的第一电机的输出轴固定连接，启动第一电机，带动光轴转动，进而带动方向调节机构5转动。底座8固定于一底部带三角架的云台上，云台底部固定有第二电机，第二电机的输出轴穿过云台与底座8固定连接，且第二电机的输出轴可在云台内转动，带动底座8水平转动，进而带动方向调节机构5水平转动。第一电机和第二电机均经与其对应的驱动器与控制模块1-3的输出端连接。

由图4可知，dc/dc电源模块1-2的输入端经干扰机箱体1-1上的电源接口1-2连接外部的dc28v直流电，dc/dc电源模块1-2的输出端分别连接控制模块1-3、激励源1-4、1.2~1.7ghz功放模块1-5、2.4ghz功放模块1-6、5.8ghz功放模块1-7和433/915mhz功放模块1-8的电源端子，控制模块1-3的输出端分别连接激励源1-4的输入端，以及1.2~1.7ghz功放模块1-5、2.4ghz功放模块1-6、5.8ghz功放模块1-7和433/915mhz功放模块1-8的时序控制电路的输入端，按照要求控制各功放模块的输出功率。激励源1-4的输出端分别连接1.2~1.7ghz功放模块1-5、2.4ghz功放模块1-6、5.8ghz功放模块1-7和433/915mhz功放模块1-8的参考信号输入端子，且1.2~1.7ghz功放模块1-5、2.4ghz功放模块1-6、5.8ghz功放模块1-7和433/915mhz功放模块1-8的检波电路的信号输出端经一功率监测调理电路均连接控制模块1-3的输入端子，使控制模块1-3监测并闭环控制各功放模块的输出功率。同时，1.2~1.7ghz功放模块1-5的耦合电路的信号输出端经干扰机箱体1-1上的导航干扰输出端口1-1-6与螺旋天线3连接；平板天线2是由两块子平板天线构成，2.4ghz功放模块1-6的耦合电路的信号输出端经干扰机箱体1-1上的2.4ghz输出端口1-1-3与平板天线2的一个子平板天线连接，5.8ghz功放模块1-7的耦合电路的信号输出端经干扰机箱体1-1上的5.8ghz输出端口1-1-4与平板天线2的另一个子平板天线连接；433/915mhz功放模块1-8的耦合电路的信号输出端经干扰机箱体1-1上的433/915mhz输出端口1-1-5与对数周期天线4连接。

干扰机箱体1-1内设有风机和温度传感器，温度传感器与控制模块1-3的输入端连接，风机经与其对应的驱动器与控制模块1-3的输入端连接，干扰机箱体1-1侧面设有散热孔板1-1-8，其底部设有进风口，散热风向是从干扰机箱体1-1的下面的进风口入，从其侧面的散热孔板1-1-8出，当温度传感器监测的温度高于设定值时，控制模块1-3经驱动器控制风机转动，通过散热孔板1-1-8进行换热降温。

平板天线2采用多个微带天线组阵，有两个独立的输出端口，分别对应2.4ghz和5.8ghz，覆盖wifi频段，具有高增益、低剖面、易集成的优点。平板天线2采用强化高透波玻璃钢材料密闭，具有防水、防腐蚀、透波率高等优点。螺旋天线3频段1.2ghz~1.7ghz，覆盖gps/glonass民用频段，天线的外罩采用强化高透波玻璃钢材料密闭，具有防水、防腐蚀、透波率高等优点。对数周期天线具有独特的宽带优势，在天线阵元数不多的情况下，采用对数周期天线作阵元，可使波束宽度和天线阵列增益等指标在宽带内保持较好的特性。

针对5.8ghz与2.4ghz频段的干扰信号，使用平板天线增益最好，所产生的干扰效果也最好。平板天线2同时输出5.8ghz与2.4ghz频段的干扰信号，对市场上通用的wifi频段的无人机进行干扰。

针对平板天线2，要朝着体积小、重量轻、增益大、波束宽度角度低的方向设计，增益大可减小功放输出压力，增强功率水平，波束宽度窄意味着对其他区域影响小。一般情况下，天线增益与波束宽度成反比，与体积成正比（成指数增加），本实用新型平板天线2的长为583mm，高为305mm，厚为20mm，增益≥19db，驻波≤2。

螺旋天线3采用柱面螺旋天线，即把一根导线均匀绕制在圆柱体的表而形成柱面螺旋天线，其增益≥12db，驻波≤2。

螺旋天线3发射1.2~1.7ghz频段的干扰信号，覆盖gps/glonass民用频段，对gps/glonass民用频段的无人机进行干扰。

对数周期天线4具有独特的宽带优势，在天线阵元数不多的情况下，采用对数周期天线作阵元，可使波束宽度和天线阵列增益等指标在宽带内保持较好的特性。设计的对数周期天线覆盖433mhz/915mhz，用于对航模、固定翼无人机的干扰。本实用新型对数周期天线4的增益≥8db，驻波≤2。

干扰设备从其启动信号输入端口1-1-7接到启动信号，干扰机同时产生四种干扰信号并通过其内部的功放模块放大，之后将不同的干扰信号传输给相对应的天线，通过天线将较大功率的干扰信号发射出去，从而干扰无人机。

干扰设备是利用连续波射频信号在一定“扇形方向上”干扰无人机的上/下行控制信号，从而使无人机中断视频传输、失去飞行控制、空中悬停、返航或终止“威胁”活动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。