本發(fā)明屬于衛(wèi)星導航抗干擾領域。

背景技術：

隨著衛(wèi)星導航抗干擾天線技術的成熟，使用平臺覆蓋范圍越來越廣泛。因此，某些特定使用平臺對于產(chǎn)品小型化的要求也越來越高。但是，一方面天線單元小型化設計和工程調試難度大，不利于批量生產(chǎn)；另一方面，由于小尺寸陣列的單元天線間距小，單元天線之間的耦合影響嚴重，導致天線性能惡化，從而影響陣列天線抗干擾性能，限制抗干擾天線產(chǎn)品的使用。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種抗干擾雙極化陣列天線，利用天線極化特性，將微帶圓極化天線進行極化分解，獲得兩路線極化信號，即水平極化信號和垂直極化信號。本發(fā)明利用兩路獨立的線極化信號進行抗干擾處理，比用單一圓極化信號進行抗干擾處理的自由度多一個，從而可以對抗更多個數(shù)的干擾。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：包括若干個雙極化天線單元；每個雙極化天線單元采用雙極化貼片天線，水平極化饋電點和接地短路點的連線，與垂直極化饋電點和接地短路點的連線為垂直關系；接地短路點位于貼片的物理中心點，與天線背面的地板用短路針直接相連；水平極化信號和垂直極化信號用同軸傳輸線分別送給天線背面的水平極化信號處理電路和垂直極化信號處理電路；各個雙極化天線單元平移后的水平極化饋電點、垂直極化饋電點和接地短路點完全重合。

每個極化天線單元接收的水平極化與垂直極化信號，分別送入各自的放大、濾波、下變頻模塊，從而獲得模擬中頻信號；對各路模擬中頻信號進行A/D采樣，并對采樣后的各路數(shù)字信號進行空時聯(lián)合的抗干擾處理，獲得一路抗干擾信號輸出。

本發(fā)明的有益效果是：在保證陣列的抗干擾個數(shù)M-1不變的情況下，常規(guī)抗干擾陣列天線需要M個天線單元，而極化陣列天線僅需M/2個(數(shù)值向上取整)天線單元，這樣，可以極大的縮小天線陣面尺寸；在保證天線單元個數(shù)M不變的情況下，常規(guī)陣列天線可對抗的干擾個數(shù)為M-1個，而極化陣列天線可以對抗的干擾個數(shù)能提高到2M-1個。本發(fā)明操作簡單，易于工程實現(xiàn)。

雙極化天線同時接收水平極化信號和垂直極化信號，兩路信號之間滿足交叉極化隔離，即兩路信號之間具有非相關性，可以視為兩路獨立信號進行抗干擾處理，從而每個天線單元可以額外增加一個抗干擾處理自由度。將雙極化天線單元組成陣列后，可以使得抗干擾信號處理支路的個數(shù)加倍，從而提高了陣列天線抗干擾的自由度，因此，能夠對抗更多個數(shù)的干擾。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的雙極化天線單元頂視圖；

圖2是本發(fā)明的雙極化天線單元立體視圖；

圖3是本發(fā)明的極化陣列天線的排布示意圖；

圖4為實物原理樣機示意圖；

圖中，1-水平極化饋電點，2-垂直極化饋電點，3-接地短路點，4-天線陣面，5-陣面固定孔位。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實施例。

本發(fā)明采用微帶介質設計的雙極化天線單元，頂視圖如圖1所示，立體視圖如圖2所示。水平極化饋電點1和接地短路點3的連線，與垂直極化饋電點2和接地短路點3的連線為垂直關系。接地短路點位于天線貼片的物理中心點，與天線背面的地板用短路針直接相連；水平極化信號和垂直極化信號用同軸傳輸線，將信號分別送給天線單元背面水平極化信號處理電路和垂直極化信號處理電路。

極化陣列天線的排布形式需要滿足如下要求：將每個天線進行平移操作，不進行旋轉操作，最終可以使得所有天線單元的接地短路點和極化饋電點完全重合。極化陣列天線的排布示意圖如圖3所示。將天線BCDEF僅通過平移操作，不進行旋轉，可以實現(xiàn)與天線的A短路點和極化饋電點完全重合。

每個極化天線單元接收的水平極化與垂直極化信號，分別送入各自的放大、濾波、下變頻模塊，從而獲得模擬中頻信號。對各路模擬中頻信號進行A/D采樣，并對采樣后的各路數(shù)字信號進行空時聯(lián)合的抗干擾處理，獲得一路抗干擾信號輸出。

本發(fā)明適用于GPS、BDS和GLONASS衛(wèi)星導航系統(tǒng)的極化抗干擾處理。以兩單元BD2-B3頻點抗干擾天線抗三個寬帶壓制式干擾為例闡述本發(fā)明的具體實施方式。

雙極化天線單元設計選用的微帶介質貼片材料的介電常數(shù)為16，損耗角正切為0.02。設計后的天線單元的尺寸為35mm*35mm，天線介質的厚度為4mm。水平極化饋電點和短路點的連線，與垂直極化饋電點和短路點的連線的夾角為90°。天線的中心頻率諧振在1268.52MHz，阻抗帶寬大于20MHz，兩路正交極化信號的極化隔離度大于30dB。天線單元的接地短路點與背面地板用短路針直連焊接，射頻放大電路設計在天線背面，因此，兩路極化饋電點用同軸傳輸線引到背面的射頻放大器的輸入端口。

天線陣面的設計采用兩個BD2單元進行組陣，實物原理樣機如圖4所示，圖中標號4為天線陣面，標號5為陣面固定孔位。兩個單元之間排布方式遵循上述排布要求，一個天線僅通過平移操作，可以與另一個天線完全重合。為了保持單元中心間距最大，兩個天線采取角對角排布，不采取邊對邊排布。

對BD2雙極化射頻信號進行放大、濾波、下變頻、AD采樣及抗干擾處理。信號放大器的總增益選為40±1dB，通帶平坦度小于±1dB，濾波器通帶寬帶20MHz，帶外抑制度大于45dB，下變頻處理采用一次變頻技術，本振頻率選用1222MHz，獲得46.52MHz的中頻信號。中頻信號的A/D采樣選用16位A/D變換器，信號采樣時鐘為62MHz。對采樣后的數(shù)字信號進行抗干擾處理，抗干擾算法采用復信號的16階空時聯(lián)合抗干擾算法，完成干擾抑制。

最后，對兩陣元BD2雙極化陣列天線進行對抗三干擾測試，驗證兩個單元天線對抗三個干擾的實測可行性。在露天環(huán)境下測試證明，本發(fā)明可以有效對抗三個寬帶壓制式干擾。至此，抗干擾雙極化陣列天線設計完成。