陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣，包括安裝底盤和N個(gè)天線單元，其中N為整數(shù)，N≥1；所有天線單元排列于同一圓周上，或者其中一天線單元位于安裝底盤上、其余天線單元排列于以該天線單元為圓心的同一圓周上；還包括裝設(shè)于安裝底盤上的徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其可沿所述圓周的圓心的徑向移動(dòng)；位于同一圓周上的所有天線單元固定于所述徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，隨徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行徑向移動(dòng)。本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了均勻分布于圓周上的各天線單元的徑向運(yùn)動(dòng)，通過雙向徑向移動(dòng)可獲得不同陣元間距，應(yīng)用本發(fā)明不僅可根據(jù)當(dāng)前需要對(duì)陣元間距調(diào)整以提高天線的性能，而且拓寬了單個(gè)抗干擾天線的應(yīng)用范圍，提高了其通用性，降低了成本。
【專利說明】陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天線【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種應(yīng)用于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣。
【背景技術(shù)】
[0002]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(BDS)，是繼美全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅斯的GL0NASS之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)成為我國重要的空間和信息化基礎(chǔ)設(shè)施，在交通、通信、電力、金融、氣象、海洋、國防等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
[0003]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除在定位、導(dǎo)航和授時(shí)等方面的用途之外，還具有相對(duì)廣泛的軍事用途。在軍事用途方面，針對(duì)電子對(duì)抗問題產(chǎn)生了新的研究方向，即抗干擾技術(shù)。無線干擾在頻域和時(shí)域與使用信號(hào)不相重疊時(shí)，可以采用頻域?yàn)V波或者時(shí)域?yàn)V波的方法進(jìn)行干擾信號(hào)的處理，但是，對(duì)于頻域時(shí)域相同的信號(hào)，就需要采用空域?yàn)V波的方法。北斗抗干擾技術(shù)，其中就包括要對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行空域?yàn)V波?？沼?yàn)V波的方法就是當(dāng)干擾信號(hào)和定位衛(wèi)星信號(hào)來自不同方位時(shí)，利用多天線技術(shù)，在干擾來波方向上形成“零深”，以減小對(duì)干擾信號(hào)的接收，從而達(dá)到抗干擾的目的。
[0004]無源抗干擾天線陣列的幾個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)包括:陣列單元數(shù)量、陣列結(jié)構(gòu)單元間距以及陣元之間的隔離度，而單元間距的大小影響著天線陣合成的方向圖主瓣增益、主瓣寬度以及整個(gè)抗干擾系統(tǒng)的干噪比。常規(guī)的抗干擾天線陣如圖1所示，其采用固定的天線布局，各天線單元間距相同且固定，不能根據(jù)當(dāng)前需求對(duì)單元間距進(jìn)行調(diào)整以降低單元間距對(duì)整個(gè)系統(tǒng)性能的不良影響，且在不同應(yīng)用場景下須采用具有不同單元間距的多種抗干擾天線陣，具有成本高等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣，提高天線性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，降低成本。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007]一種陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣，包括安裝底盤和N個(gè)天線單元，其中N為整數(shù)，NS I ;所有天線單元排列于同一圓周上，或者其中一天線單元位于安裝底盤上、其余天線單元排列于以該天線單元為圓心的同一圓周上；
[0008]還包括裝設(shè)于安裝底盤上的徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其可沿所述圓周的圓心的徑向移動(dòng)；位于同一圓周上的所有天線單元固定于所述徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，隨徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行徑向移動(dòng)。
[0009]優(yōu)選的，所述徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)具體包括:與位于同一圓周上的所有天線單元數(shù)量一致的多個(gè)單元固定盤，以及與單元固定盤相適配的沿所述徑向方向設(shè)置的多個(gè)滑槽；
[0010]所述滑槽固定于安裝底盤上，位于同一圓周上的天線單元分別固定于對(duì)應(yīng)的單元固定盤中，每個(gè)單元固定盤可滑動(dòng)安裝于對(duì)應(yīng)滑槽中。
[0011]優(yōu)選的，所述N為4、6或者7。
[0012]優(yōu)選的，上述抗干擾天線陣中，所有天線單元均勻排列于同一圓周上；或者，所有天線單元中，其中一個(gè)天線單元位于安裝底盤上、其余天線單元均勻排列在以該天線單元為圓心的同一圓周上。
[0013]優(yōu)選的，所述安裝底盤的橫截面呈圓形。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:
[0015]本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了均勻分布于圓周上的各天線單元的徑向運(yùn)動(dòng)，通過雙向徑向移動(dòng)可獲得不同陣元間距，應(yīng)用本發(fā)明不僅可根據(jù)當(dāng)前需要對(duì)陣元間距調(diào)整以提高天線的性能，而且拓寬了單個(gè)抗干擾天線的應(yīng)用范圍，提高了其通用性，降低了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為常規(guī)的抗干擾天線陣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的抗干擾天線陣的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]根據(jù)自適應(yīng)天線系統(tǒng)的工作原理可知，一個(gè)N元陣列，只有N-1個(gè)自由度，最多產(chǎn)生N-1個(gè)零陷。陣元個(gè)數(shù)的增多為提高SNR提供了可能性。單元數(shù)多，天線自由度大，有效口徑也大，能實(shí)現(xiàn)的零陷更深，所以為了能夠?qū)垢嗟母蓴_，希望增加陣元數(shù)目。但是，為了能應(yīng)用于飛機(jī)等高動(dòng)態(tài)用戶，抗干擾裝置的加裝應(yīng)對(duì)飛機(jī)等平臺(tái)的氣動(dòng)性能、操縱性等無明顯影響。陣元數(shù)目越多，陣就越復(fù)雜，造價(jià)就越高，體積、重量也會(huì)大大增加。這對(duì)于實(shí)際應(yīng)用都是極為不利的因素。陣元數(shù)由要求的抗干擾源數(shù)量、調(diào)零深度及硬件復(fù)雜度等決定。從自適應(yīng)算法的角度考慮，雖然陣元數(shù)對(duì)算法的性能影響較小，但隨著陣元數(shù)的增加，所形成的主瓣寬度將變窄。因此，對(duì)以上諸因素進(jìn)行折中，一般為4至16個(gè)相同天線單元。
[0020]一般來說，構(gòu)成自適應(yīng)天線陣的陣元可按任意方式排列，但通常這些相似的陣元是按直線等距、圓周等距或平面等距排列的。圓陣與線陣相比，具有波束和“零點(diǎn)〃可全方向操縱，天線陣列所占空間小，且任何方向上天線口徑相同和不易產(chǎn)生測(cè)向模糊等優(yōu)點(diǎn)。另夕卜，直線陣無法形成針狀的波束，而圓陣形成的波束卻是針狀的，抑制干擾效果較好且排列方式簡單，因而圓陣是一種更為實(shí)用的天線形式。
[0021]基于上述原理，本實(shí)施例采用7個(gè)相同天線單元，按照?qǐng)A陣來排列。如圖2所示，本實(shí)施例的天線陣包括天線單元1-天線單元7，以及安裝底盤8。其中，安裝底盤8呈圓形，天線單元I固定于安裝底盤8的中心位置；天線單元2-天線單元7均勻分布于以天線單元I為圓心的同一圓周上，并均通過一徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于安裝底盤8上。利用徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，天線單元2-天線單元7可同時(shí)沿徑向移動(dòng)，這樣即可對(duì)單元間距d進(jìn)行調(diào)整。
[0022]天線陣的物理結(jié)構(gòu)，即天線單元間的相對(duì)位置，對(duì)整個(gè)天線系統(tǒng)的性能有很大的影響。當(dāng)單元間距d過小，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的互耦現(xiàn)象，使干擾方向形成的零點(diǎn)加寬，深度變淺等問題，降低了天線陣的性能。而當(dāng)單元間距d大于約半個(gè)波長時(shí)則會(huì)產(chǎn)生柵瓣，會(huì)造成系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的誤判。因而，單元間距d影響著天線陣合成的方向圖主瓣增益、主瓣寬度以及整個(gè)抗干擾系統(tǒng)的干噪比，為解決此因素的影響，本實(shí)施例通過徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)單元間距d可調(diào)，在需要時(shí)可通過調(diào)整單元間距d以提高天線性能或者滿足不同的應(yīng)用需求。
[0023]請(qǐng)參閱圖2所示，本實(shí)施例中徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)具體包括:6個(gè)單元固定盤9以及與單元固定盤9相適配的多個(gè)滑槽10 ;滑槽10固定于安裝底盤8上且沿圓心的徑向方向設(shè)置，天線單元2-天線單元7分別固定于對(duì)應(yīng)的單元固定盤9中，每個(gè)單元固定盤9可滑動(dòng)安裝于對(duì)應(yīng)滑槽10中。
[0024]在其他實(shí)施例中，徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)也不限于圖2所示，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的調(diào)節(jié)功能即可；天線單元的個(gè)數(shù)為4至16個(gè)之間的任意數(shù)。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣，包括安裝底盤和N個(gè)天線單元，其中N為整數(shù)，N^l ;所有天線單元排列于同一圓周上，或者其中一天線單元位于安裝底盤上、其余天線單元排列于以該天線單元為圓心的同一圓周上； 其特征在于，還包括裝設(shè)于安裝底盤上的徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其可沿所述圓周的圓心的徑向移動(dòng)；位于同一圓周上的所有天線單元固定于所述徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，隨徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行徑向移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣，其特征在于，所述徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)具體包括:與位于同一圓周上的所有天線單元數(shù)量一致的多個(gè)單元固定盤，以及與單元固定盤相適配的沿所述徑向方向設(shè)置的多個(gè)滑槽； 所述滑槽固定于安裝底盤上，位于同一圓周上的天線單元分別固定于對(duì)應(yīng)的單元固定盤中，每個(gè)單元固定盤可滑動(dòng)安裝于對(duì)應(yīng)滑槽中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣，其特征在于，所述N為4、6或者7。
4.如權(quán)利要求1或2所述的陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣，其特征在于，該抗干擾天線陣中，所有天線單元均勻排列于同一圓周上。
5.如權(quán)利要求1或2所述的陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣，其特征在于，所有天線單元中，其中一個(gè) 天線單元位于安裝底盤上、其余天線單元均勻排列在以該天線單元為圓心的同一圓周上。
6.如權(quán)利要求1或2所述的陣元間距可調(diào)的抗干擾天線陣，其特征在于，所述安裝底盤的橫截面呈圓形。
【文檔編號(hào)】H01Q21/00GK103972662SQ201410190285
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】王春華, 韓宇, 黃毅 申請(qǐng)人:深圳市華信天線技術(shù)有限公司