專利名稱：單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線。
背景技術(shù)：
北斗衛(wèi)星距離地球遙遠(yuǎn)，且衛(wèi)星導(dǎo)航信號發(fā)射功率有限，衛(wèi)星信號落地功率十分微弱，極易受到有意或者無意干擾。目前衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾系統(tǒng)廣泛采用的技術(shù)為單天線時域濾波技術(shù)、天線陣空域調(diào)零技術(shù)和天線陣空時濾波技術(shù)。前者的優(yōu)點在于只有單個天線振子，體積小，適裝性強；缺點是僅能抑制窄帶干擾信號，無法濾除寬帶干擾信號?；谔炀€陣的空域調(diào)零和空時濾波技術(shù)可同時抑制窄帶和寬帶干擾信號，但缺點是由于在干擾信號方向形成零陷，同樣會抑制掉與干擾信號來向相同或者相近的衛(wèi)星信號，且抗干擾能力受到陣元數(shù)目限制。同時，天線陣尺寸、體積和重量都較大，以至其應(yīng)用受到很大的限制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線。為達(dá)到上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:該抗干擾天線包括天線罩以及與天線罩相連的殼體，所述天線罩內(nèi)設(shè)置有固定于殼體上的雙極化天線振子，殼體內(nèi)設(shè)置有抗干擾信號處理單元，抗干擾信號處理單元的輸入端與雙極化天線振子相連。所述抗干擾天線還包括與殼體相連的蓋板，抗干擾信號處理單元的輸出端與設(shè)置于蓋板上的連接器相連。所述抗干擾信號處理單元包括低噪聲放大器單元、下變頻單元、頻率綜合器單元、上變頻單元和數(shù)字信號處理單元，低噪聲放大器單元與雙極化天線振子相連，下變頻單元分別與數(shù)字信號處理單元的輸入端、低噪聲放大器單元以及頻率綜合器單元相連，上變頻單元分別與數(shù)字信號處理單元的輸出端、頻率綜合器單元以及連接器相連。所述低噪聲放大器單元為兩路，分別與兩路下變頻單元對應(yīng)相連。所述抗干擾信號處理單元還包括電源單元，電源單元分別與低噪聲放大器單元、下變頻單元、頻率綜合器單元、上變頻單元和數(shù)字信號處理單元相連。所述殼體內(nèi)設(shè)置有若干射頻屏蔽腔體。本實用新型結(jié)合了單天線時域濾波技術(shù)和天線陣信號處理技術(shù)的優(yōu)點，突破了前者性能上的缺陷和后者結(jié)構(gòu)上的弊端，該抗干擾天線系統(tǒng)采用單口徑雙極化天線，利用得到的兩路極化信息，可以通過極化抗干擾信號處理算法，實現(xiàn)對干擾信號的抑制作用，具有單天線體積小、適裝性強和可抑制寬帶干擾信號的優(yōu)點。

圖1為本實用新型的安裝示意圖；圖2為本實用新型的原理框圖；[0014]圖3為本實用新型所述雙極化天線振子的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實用新型所述低噪聲放大器單元的電路原理框圖；圖5為本實用新型所述頻率綜合器單元的原理框圖；圖6為本實用新型所述下變頻單元的原理框圖；圖7為本實用新型所述數(shù)字信號處理單元的原理框圖；圖8為本實用新型所述上變頻單元的原理框圖；圖中:1為天線罩，2為雙極化天線振子，3為殼體，4為抗干擾信號處理單元，5為蓋板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。參見圖1-圖8，本實用新型所述抗干擾天線包括天線罩I以及與天線罩I相連的殼體3，所述天線罩I內(nèi)設(shè)置有固定于殼體3上的雙極化天線振子2，殼體3內(nèi)設(shè)置有抗干擾信號處理單元4，抗干擾信號處理單元4的輸入端與雙極化天線振子2相連，所述抗干擾天線還包括與殼體3相連的蓋板5，抗干擾信號處理單元4的輸出端與設(shè)置于蓋板5上的連接器相連。所述抗干擾信號處理單元4包括低噪聲放大器單元、下變頻單元、頻率綜合器單元、上變頻單元和數(shù)字信號處理單元，低噪聲放大器單元與雙極化天線振子2相連，下變頻單元分別與數(shù)字信號處理單元的輸入端、低噪聲放大器單元以及頻率綜合器單元相連，上變頻單元分別與數(shù)字信號處理單元的輸出端、頻率綜合器單元以及連接器相連，所述低噪聲放大器單元為兩路，分別與兩路下變頻單元對應(yīng)相連，所述抗干擾信號處理單元4還包括電源單元，電源單元分別與低噪聲放大器單元、下變頻單元、頻率綜合器單元、上變頻單元和數(shù)字信號處理單元相連。所述殼體3內(nèi)設(shè)置有若干射頻屏蔽腔體，用于將構(gòu)成抗干擾信號處理單元的組成部分安放在相互獨立的的屏蔽空間內(nèi)。實施例單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線，由天線罩、雙極化天線振子、整機殼體、射頻屏蔽腔體、兩路低噪聲放大器單元、兩路下變頻單元、頻率綜合器單元、上變頻單元、數(shù)字信號處理單元和電源單元組成。整機殼體為各個電路部分設(shè)計了不同的射頻屏蔽腔體，以實現(xiàn)各個電路部分之間的良好隔離和整機的小型化。兩路低噪聲放大器單元、兩路下變頻單元、頻率綜合器單元和電源單元獨立分布于各個腔體。各個電路單元之間通過腔壁上的豁口連接，方便連接，更好地保證了兩個通道之間的幅度和相位一致性。本實用新型結(jié)構(gòu)除天線罩采用ABS塑料制作外，其余均采用硬鋁5A06-F材料制作，可極大地降低抗干擾天線整體的重量。參見圖1、2所示，所述單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線，主要由一副單孔徑正交雙極化天線、兩路低噪聲放大器通道、兩路射頻下變頻通道、頻率綜合器單元、一路射頻上變頻通道、數(shù)字信號處理單元和電源單元組成。由于采用單口徑正交雙極化天線和極化抗干擾算法，使得系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)緊湊。[0030]如圖3所示，該天線采用雙饋點方式實現(xiàn)天線的正交雙極化。兩個饋電點輸出兩路極化方式正交的衛(wèi)星信號至抗干擾信號處理單元進(jìn)行處理。天線介質(zhì)板材采用FR-4板材，輻射貼片采用銅箔，并進(jìn)行抗導(dǎo)電氧化處理。低噪聲放大器單元如圖4所示，每一路低噪聲放大器通道均采用一級低噪聲管MAX2659、聲表面波濾波器GA1268T20A和低噪聲管MGA-635T6。天線接收到的信號經(jīng)低噪聲管MAX2659放大后，再經(jīng)聲表面波濾波器GA1268T20A濾波，再經(jīng)過MGA-635T6低噪聲放大輸出。兩路低噪聲放大器通道具有高增益、低噪聲和高幅相一致性，整體的增益可以達(dá)到30dB，噪聲系數(shù)不大于1.0。頻率綜合器單元如圖5所示，集成芯片ADF4350的參考時鐘為IOMHz的溫補晶振，ADF4350產(chǎn)生1222MHz的本振信號和62MHz的時鐘信號。62MHz時鐘信號經(jīng)門電路輸出；1222MHz本振信號經(jīng)一分三路功分器輸出三路本振信號，其中兩路給下變頻通道，一路給上變頻通道。兩路下變頻通道中的本振信號與兩路低噪聲放大器通道的輸出信號混頻產(chǎn)生兩路中心頻率為46.52MHz的中頻信號。兩路下變頻通道如圖6所示，由混頻器芯片HMC422、LC帶通濾波器、功率放大器ABA-31563、帶通濾波器GB46Y20A、AGC放大器AD8367和中頻功率放大器MAX4214組成，將低噪聲放大器單元輸出的信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l信號，具有動態(tài)范圍大、線性度好的特點。數(shù)字信號處理單元如圖7，由模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(ADC)AD9251、FPGA芯片XC5VSX50T、時鐘管理芯片CDCUNl208LP、FPGA配置芯片XCF32P和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)AD9767組成。ADC位數(shù)為14Bits，采樣時鐘為62MHz，為欠采樣。采樣后的數(shù)字中頻信號在FPGA中完成數(shù)字下變頻(DDC)、極化對消信號處理和數(shù)字上變頻(DUC)后，經(jīng)DAC轉(zhuǎn)換為濾除干擾信號后的模擬中頻信號，輸出至射頻上變頻通道，DAC位數(shù)為14Bits，工作時鐘為124MHz。上變頻通道如圖8所示，由中頻聲表面波濾波器GB46Y20A，混頻器HMC422、射頻聲表面波濾波器GA1268T20A、功率放大器ADA-4543和Ji型可調(diào)衰減網(wǎng)絡(luò)組成。上變頻通道將本振信號與中頻信號混頻為1268.52MHz的射頻輸出，上變頻通道總增益為_35dB。電源部分采用LM5010。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單輕便、高線性動態(tài)范圍、高干擾抑制能力、低功耗、低噪聲、高幅相一致性等特點。
權(quán)利要求1.一種單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線，其特征在于:該抗干擾天線包括天線罩(I)以及與天線罩(I)相連的殼體(3)，所述天線罩(I)內(nèi)設(shè)置有固定于殼體(3)上的雙極化天線振子(2 )，殼體(3 )內(nèi)設(shè)置有抗干擾信號處理單元(4 )，抗干擾信號處理單元(4 )的輸入端與雙極化天線振子(2)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線，其特征在于:所述抗干擾天線還包括與殼體(3)相連的蓋板(5)，抗干擾信號處理單元(4)的輸出端與設(shè)置于蓋板(5)上的連接器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線，其特征在于:所述抗干擾信號處理單元(4)包括低噪聲放大器單元、下變頻單元、頻率綜合器單元、上變頻單元和數(shù)字信號處理單元，低噪聲放大器單元與雙極化天線振子(2)相連，下變頻單元分別與數(shù)字信號處理單元的輸入端、低噪聲放大器單元以及頻率綜合器單元相連，上變頻單元分別與數(shù)字信號處理單元的輸出端、頻率綜合器單元以及連接器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線，其特征在于:所述低噪聲放大器單元為兩路，分別與兩路下變頻單元對應(yīng)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線，其特征在于:所述抗干擾信號處理單元(4)還包括電源單元，電源單元分別與低噪聲放大器單元、下變頻單元、頻率綜合器單元、上變頻單元和數(shù)字信號處理單元相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線，其特征在于:所述殼體(3)內(nèi)設(shè)置有若干射頻屏蔽腔體。
專利摘要本實用新型提供一種單口徑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備抗干擾天線。該抗干擾天線包括天線罩以及與天線罩相連的殼體，所述天線罩內(nèi)設(shè)置有固定于殼體上的雙極化天線振子，殼體內(nèi)設(shè)置有信號處理單元，信號處理單元的輸入端與雙極化天線振子相連，本實用新型結(jié)合了單天線時域濾波技術(shù)和天線陣信號處理技術(shù)的優(yōu)點，突破了前者性能上的缺陷和后者結(jié)構(gòu)上的弊端，該抗干擾天線系統(tǒng)采用單口徑雙極化天線，利用得到的兩路極化信息，可以通過極化抗干擾信號處理算法，實現(xiàn)對干擾信號的抑制作用，具有單天線體積小、適裝性強和可抑制寬帶干擾信號的優(yōu)點。
文檔編號H01Q1/42GK202940329SQ20122066842
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者李建星 申請人:西安希德電子信息技術(shù)有限公司