一种抗干扰卫星天线的制作方法

本实用新型涉及天线，特别是涉及一种抗干扰卫星天线。

背景技术：

现有应用于美国全球定位系统(Global Positioning System，缩略词为GPS)的导航设备的抗干扰技术主要为空时联合的多阵元自适应滤波技术，其继承了单时域处理和单空域处理各自的优点，并改善了其各自的缺陷，可以应对各种类型的窄带干扰以及宽带压制性干扰。当干扰源与卫星信号夹角大于8°时，可以有效滤除干扰，并尽量减少信号损失。由于固定参考阵元抗干扰算法理论存在缺陷，导致某些方向上的抗干扰性能很弱。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种抗干扰卫星天线。

本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种抗干扰卫星天线，包括用螺丝固定在飞行器主体上的天线罩、设置在所述天线罩下的天线阵、由底座、底盖封接构成的天线腔体，以及抗干扰模块。

这种抗干扰卫星天线的特点是：

所述天线罩是采用包括玻璃钢、氰酸酯树脂的航空透波材料(Aerospace Radar Transparent Material，缩略词为ARTM)经紧凑的运动控制器(Compact Motion Controller，缩略词为CMC)精加工制作的内层设有多条加强筋的天线罩，机械强度高，满足机载振动环境适应性要求，所述天线罩的外形与飞行器主体表面形状相同，位于天线阵的上表面。

所述天线阵包括以2×2对角方阵的模式构成正方形天线阵的四个独立的北斗B3天线阵元，以及一个放置于北斗B3天线阵中间的北斗B1/GPSL1天线阵元，四个独立的北斗B3天线阵元均匀等间距分布在圆周上，一个北斗B1/GPSL1天线阵元位于中心位置，各个阵元间距小于0.25波长，可以同时接收北斗B3、Bl以及GPSL1卫星信号。

本实用新型的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述天线腔体内的印制板上承重元器件采用硅橡胶填充固定，提高元器件支撑刚度，消除元器件与印制板之间的相互耦合振动。

所述抗干扰模块包括由四路B3数字正交下变频(Digital Down Conversion，缩略词DDC)处理器件、一路与天线一体化的L1低噪声放大器(Low Noise Amplifier，缩略词为LNA)、一路B3数字正交上变频(Digital Up Conversion,缩略词DUC)处理器件、信号合路器件和本振时钟单元组成的射频模块，以及抗干扰基带处理模块，四个独立的北斗B3天线阵元接收到的信号经过L1 LNA、B3 DDC处理转换为数字中频信号，输入抗干扰基带处理模块。

还包括电源模块，所述电源模块给各个组成件提供电源。

本实用新型的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

所述B3 DDC处理器件包括多级时域有限长单位冲激响应(Finite Impulse Response，缩略词为FIR)滤波器和放大电路，输出端与抗干扰基带处理模块连接，四路B3 DDC处理通道采用完全对称式布局设计，与天线阵排布形状相同，通过采用多级滤波放大电路，可以提高接收通道的选择性，避免带外强干扰信号阻塞接收通道。

所述L1 LNA包括依次连接的射频滤波器、低噪放大器、射频声表和射频放大器，其中射频滤波器和射频声表用于抑制带外干扰，所述L1LNA的外形尺寸为长37×宽37×高10cm，地板与天线阵的地板相向层叠，输入端采用同轴馈针连接天线贴片，尽量减小天线到LNA的距离。

所述B3 DUC处理器件包括依次相连的中频带通滤波器、上变频器和射频带通滤波器。

所述射频模块设置在金属屏蔽盒內，所述金属屏蔽盒采用双面分腔布局设计，信号分区隔离分腔处理，正面和背面之间设有隔离用金属屏蔽墙，且分别加盖单独屏蔽，所述射频模块通过接插件采用单馈形式分别与位于所述金属屏蔽盒正面的天线阵中各个阵元接口连接，相比双馈形式，天线阵元互耦对内嵌结构不敏感，有效解决了天线阵元互耦问题，四路B3 DDC处理通道位于所述金属屏蔽盒正面，一路L1 LNA位于所述金属屏蔽盒正中央，一路B3 DUC处理器件、信号合路器件和本振时钟单元通道位于所述金属屏蔽盒背面，一路L1 LNA用屏蔽罩单独屏蔽隔离。

所述抗干扰基带处理模块是采用基于空时自适应处理(Space-time Adaptive Processing，缩略词为STAP)算法基础上的功率倒置算法并引入多级滤波技术的基带处理模块，对数字中频信号进行抗干扰处理，多级滤波技术通过选代方式运算的每一步均由归一化的匹配滤波器有效抑制干扰，提高了算法的实时性，降低了计算复杂度，运算量小，可以满足时变干扰场景的实时处理要求，经过抗干扰处理后的信号经过DUC处理，与经过LNA处理的北斗B1/GPSL1信号由所述信号合路器件合成一路射频模拟信号输出，可以抵抗北斗B3频段的多种类型的窄带干扰以及宽带压制性干扰，当干扰源和卫星信号的夹角大于8°时，可以有效滤除干扰信号且尽量减少有用信号的损失。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

本实用新型采用北斗/GPS多模方式，结构紧凑，尺寸小，灵敏度高，功耗低，效率高，工作稳定，能够应用于时变的干扰场景，抵抗北斗B3频段各种类型的窄带、宽带和多点扫频压制性干扰，确保卫星接收机在敌方发射电磁干扰环境下，能正常有效完成导航定位、测速和授时，有效解决了固定参考阵元某些方向不能抑制干扰的问题，可同时对抗四个宽带干扰源。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的立体图；

图2是图1的天线罩下的天线阵与抗干扰模块的布置图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型进行说明。

一种如图1、2所示的抗干扰卫星天线，包括用螺丝固定在飞行器主体上的天线罩2、设置在天线罩下的天线阵3、由底座、底盖封接构成的天线腔体1、抗干扰模块4，以及给各个组成件提供电源的电源模块5。

天线腔体1内的印制板上承重元器件采用硅橡胶填充固定，提高元器件支撑刚度，消除元器件与印制板之间的相互耦合振动。

天线罩2是采用包括玻璃钢、氰酸酯树脂的航空透波材料经CMC精加工制作的内层设有多条加强筋的天线罩，机械强度高，满足机载振动环境适应性要求，天线罩的外形与飞行器主体表面形状相同，位于天线阵的上表面。

天线阵3是以2×2对角方阵的模式构成的正方形天线阵，四个独立的北斗B3天线阵元均匀等间距分布在圆周上，一个北斗B1/GPSL1天线阵元位于中心位置，各个天线阵元间距小于0.25波长，可以同时接收北斗B3、Bl以及GPSL1卫星信号。

抗干扰模块4包括由四路B3 DDC处理器件、一路与天线一体化的L1 LNA、一路B3 DUC处理器件、信号合路器件和本振时钟单元组成的射频模块，以及抗干扰基带处理模块，四个独立的北斗B3天线阵元接收到的信号经过L1 LNA、B3 DDC处理转换为数字中频信号，输入抗干扰基带处理模块。

B3 DDC处理器件包括多级FIR滤波器和放大电路，输出端与抗干扰基带处理模块连接，四路B3 DDC处理通道采用完全对称式布局设计，与天线阵排布形状相同，通过采用多级滤波放大电路，可以提高接收通道的选择性，避免带外强干扰信号阻塞接收通道。

L1 LNA包括依次连接的射频滤波器、低噪放大器、射频声表和射频放大器，其中射频滤波器和射频声表用于抑制带外干扰，L1 LNA的外形尺寸为长37×宽37×高10cm，地板与天线阵的地板相向层叠，输入端采用同轴馈针连接天线贴片，尽量减小天线到LNA的距离。

B3 DUC处理器件包括依次相连的中频带通滤波器、上变频器和射频带通滤波器。

射频模块设置在金属屏蔽盒內，金属屏蔽盒采用双面分腔布局设计，信号分区隔离分腔处理，正面和背面之间设有隔离用金属屏蔽墙，且分别加盖单独屏蔽，射频模块通过接插件采用单馈形式分别与位于金属屏蔽盒正面的天线阵中各个阵元接口连接，相比双馈形式，天线阵元互耦对内嵌结构不敏感，有效解决了天线阵元互耦问题，四路B3 DDC处理通道位于金属屏蔽盒正面，一路L1 LNA位于金属屏蔽盒正中央，一路B3 DUC处理器件、信号合路器件和本振时钟单元通道位于金属屏蔽盒背面，一路L1 LNA用屏蔽罩单独屏蔽隔离。

抗干扰基带处理模块是采用基于STAP算法基础上的功率倒置算法并引入多级滤波技术的基带处理模块，对数字中频信号进行抗干扰处理，多级滤波技术通过选代方式运算的每一步均由归一化的匹配滤波器有效抑制干扰，提高了算法的实时性，降低了计算复杂度，运算量小，可以满足时变干扰场景的实时处理要求，经过抗干扰处理后的信号经过DUC处理，与经过LNA处理的北斗B1/GPSL1信号由信号合路器件合成一路射频模拟信号输出，可以抵抗北斗B3频段的多种类型的窄带干扰以及宽带压制性干扰，当干扰源和卫星信号的夹角大于8°时，可以有效滤除干扰信号且尽量减少有用信号的损失。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。