(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020231509.8
(22)申请日 2020.02.28
(73)专利权人 河北晶禾电子技术股份有限公司
地址 050200 河北省石家庄市鹿泉经济开
发区御园路99号B区8号
(72)发明人 林金辉 朱晓磊 韩国胜 霍彦锋
周东升 王勇波 燕官锋
(74)专利代理机构 长沙麓创时代专利代理事务
所(普通合伙) 43249
代理人 贾庆
(51)Int.Cl.
H01Q 1/36(2006.01)
H01Q 1/50(2006.01)
H01Q 23/00(2006.01)
G01S 19/21(2010.01)
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型公开了一种北斗导航隐身抗干
路北斗一代信号接收预处理组件、一路L发射组
件和一路B1组件。每路北斗信号接收预处理组件
包括一个BD2-B3天线阵子、一个低噪声放大器、
一个接收下变频通道，北斗信号由BD2-B3天线阵
子接收、放大，经由下变频通道送入数字处理模
块输出；每路北斗一代信号接收预处理组件包括
一个BD1-S天线阵子、一个低噪声放大器、一个接
收下变频通道。本实用新型利用天线阵获取空间
样本信号，预处理后送入数字处理模块，由数字
处理模块采用空时域联合的二维抗干扰，空频联
合的抗干扰技术，采用合适的抗干扰算法消除干
扰；还具备接收北斗信号和北斗短报文收发功
能。权利要求书1页 说明书3页 附图8页CN 211530174 U 2020.09.18
C N 211530174
U
1.一种北斗导航隐身抗干扰天线，其特征在于，包括BD2-B3天线阵子(1)、BD1-S天线阵子(4)、B3低噪声放大器(2)、S低噪声放大器(5)、B3第一接收下变频通道(3)、S第二接收下变频通道(6)，BD2-B1天线阵子(7)、B1低噪声放大器(8)，L信号放大器(9)、L滤波器(10)、L 天线阵子(11)；其中BD2-B3天线阵子(1)的馈点连接B3低噪声放大器(2)的输入端，B3低噪声放大器(2)的输出端连接第一接收下变频通道(3)的输入端，第一接收下变频通道(3)的输出端连接至数字处理模块的输入端；BD1-S天线阵子(4)的馈点连接S低噪声放大器(5)的输入端，S低噪声放大器(5)的输出端连接第二接收下变频通道(6)的输入端，第二接收下变频通道(6)的输出端连接至数字处理模块的输入端；BD2-B1天线阵子(7)的馈点连接B1低噪声放大器(8)的输入端，低噪声放大器(8)输出端输出；L信号放大器(9)输出端连接L滤波器
(10)输入端，L滤波器(10)输出端连接L天线阵子(11)的馈点发射输出。
2.根据权利要求1所述的北斗导航隐身抗干扰天线，其特征在于，所述BD2-B3天线阵子
(1)、B3低噪声放大器(2)、第一接收下变频通道(3)各为四个，形成四路独立隔离通道，每路BD2-B3天线阵子(1)的馈点连接B3低噪声放大器(2)的输入端，B3低噪声放大器(2)的输出端连接第一接收下变频通道(3)的输入端。
3.根据权利要求1所述的北斗导航隐身抗干扰天线，其特征在于，所述BD1-S天线阵子
(4)、S低噪声放大器(5)和第二接收下变频通道(6)各为四个，形成四路独立隔离通道，每路BD1-S天线阵子(4)的馈点连接S低噪声放大器(5)的输入端，S低噪声放大器(5)的输出端连接第二接收下变频通道(6)的输入端。
4.根据权利要求1所述的北斗导航隐身抗干扰天线，其特征在于，所述BD2-B3天线振子
(1)、BD1-S天线振子(4)、BD2-B1天线振子(7)、L天线振子(11)安装在北斗导航隐身抗干扰天线主结构(12)上构造的金属凹腔(13)内；并对天线振子采用电壁设计、天线振子共形设计、单层双频天线设计等，降低RCS，既能到达隐身特性而且保证了抗干扰能力。
5.根据权利要求1所述的北斗导航隐身抗干扰天线，其特征在于，所述数字处理模块包括A/D采样芯片、FPGA和D/A转换芯片。
权 利 要 求 书1/1页CN 211530174 U
北斗导航隐身抗干扰天线
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种北斗导航隐身抗干扰天线，属于卫星导航通信技术领域。
背景技术
[0002]在现代战场上，探测手段日新月异，精确制导武器的打击精度迅速提高，突防的飞机一旦被敌方发现，往往难逃被摧毁的命运。飞机的设计需要考虑隐身性能。目前根据所对抗的探测装置，飞机已成功应用的隐身技术包括雷达隐身、红外隐身、可见光隐身、声隐身。由于当前用于发现及跟踪飞机的主要手段是雷达，且一部分地空导弹及空空导弹采用雷达制导，因此，飞机必须将针对雷达的隐身设计放在首位。
[0003]由此可见北斗导航隐身抗干扰天线在通信领域具有非常广阔的技术应用前景。但是目前，由于技术的限制，不可能使得飞机上下前后各个方向都有非常小的RCS。只能在重点方向上减小RCS。由于飞机在突防中，只需穿越雷达网的间隙，就可以不被雷达探测到，因为很少有雷达能从飞机的正上方或者正下方进行探测，所以只要将飞机水平面上下一定角范围内的RCS减小，就可有效降低飞机被
雷达探测到的概率。
实用新型内容
[0004]本实用新型需要解决的技术问题是提供一种抗干扰能力强且具有隐身特性，接收信号稳定的用于北斗接收机的北斗导航隐身抗干扰天线。
[0005]为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
[0006]天线振子采用电壁设计、天线振子共形设计、单层双频天线设计，降低RCS，既能到达隐身特性而且保证了抗干扰能力。
[0007]天线振子的电壁设计方法为：在天线振子上表面的辐射贴片四周印制一圈一定金属环，并通过金属化过孔令其与天线地板短路，起到减小RCS等效果。
[0008]天线振子共形设计方法为：对天线振子的外形根据北斗导航隐身抗干扰天线的菱形整体外形结构进行共形设计，并把天线振子沉入到北斗导航隐身抗干扰天线的结构内，降低剖面尺寸，并起到减小RCS等效果。
[0009]天线振子的单层双频设计：把双频天线的双频双叠层结构改进为单层双频结构，降低了天线的高度，起到减小RCS等效果。
[0010]一种北斗导航隐身抗干扰天线，其特征在于，包括BD2-B3天线阵子1、BD1-S 天线阵子4、B3低噪声放大器2、S低噪声放大器5、B3第一接收下变频通道3、 S第二接收下变频通道6，BD2-B1天线阵子7、B1低噪声放大器8，L信号放大器9、L滤波器10、L天线阵子11；其中BD2-B3天线阵子1的馈点连接B3低噪声放大器2的输入端，B3低噪声放大器2的输出端连接第一接收下变频通道 3的输入端，第一接收下变频通道3的输出端连接至数字处理模块的输入端； BD1-S天线阵子4的馈点连接S低噪声放大器5的输入端，S低噪声放大器5 的输出端连接第二接收下变频通道6的输入端，第二接收下变频通道6的输出端连接至数字处理模块的输入端；BD2-B1天线阵子7的馈点连接B1低噪声放大器8的输入端，低噪声放大器8输出
端输出；L信号放大器9输出端连接L 滤波器10输入端，L滤波器10输出端连接L天线阵子11的馈点发射输出。
[0011]进一步的改进，所述BD2-B3天线阵子1、B3低噪声放大器2、第一接收下变频通道3各为四个，形成四路独立隔离通道，每路BD2-B3天线阵子1的馈点连接B3低噪声放大器2的输入端，B3低噪声放大器2的输出端连接第一接收下变频通道3的输入端。
[0012]进一步的改进，所述BD1-S天线阵子4、S低噪声放大器5和第二接收下变频通道6各为四个，形成四路独立隔离通道，每路BD1-S天线阵子4的馈点连接S低噪声放大器5的输入端，S低噪声放大器5的输出端连接第二接收下变频通道6的输入端。
[0013]进一步的改进，所述BD2-B3天线振子1、BD1-S天线振子4、BD2-B1天线振子7、L天线振子11安装在北斗导航隐身抗干扰天线主结构12上构造的金属凹腔13内。
[0014]进一步的改进，所述数字处理模块主要包括A/D采样芯片、FPGA、D/A转换芯片等。[0015]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型运用电壁腔技术能有效起到隐身效果。利用天线阵获取空间样本信号，经低噪放、下变频处理后送入数字处理模块，由数字处理模块采用空时域联合的二维抗干扰，空频联合的抗干扰技术消除干扰。本实用新型抗干扰能力强，接收信号稳定；其频带覆盖了BD2-B3频点和BD1-S频点的压制性干扰，抗单干扰、抗三干扰能力非常优秀。
附图说明
[0016]图1是本实用新型原理框图；
[0017]图2是本实用新型抗干扰天线阵面图；
[0018]图3是本实用新型BD2-B3信号低噪声放大器原理图；
[0019]图4是本实用新型BD1-S信号低噪声放大器原理图；
[0020]图5是本实用新型BD1-S下变频原理图；
[0021]图6是本实用新型BD2-B3下变频原理图；
[0022]图7是本实用新型BD3-B1信号低噪声放大器原理图；
[0023]图8是本实用新型L信号放大电路原理图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：如图2所示，
[0025]一种北斗导航隐身抗干扰天线，包括BD2-B3天线阵子1、BD1-S天线阵子 4、B3低噪声放大器2、S低噪声放大器5、B3第一接收下变频通道3、S第二接收下变频通道6，BD2-B1天线阵子7、B1低噪声放大器8，L信号放大器9、 L滤波器10、L天线阵子11。其中BD2-B3天线阵子1的馈点连接B3低噪声放大器2的输入端，B3低噪声放大器2的输出端连接第一接收下变频通道3的输入端，第一接收下变频通道3的输出端连接至数字处理模块的输入端；BD1-S 天线阵子4的馈点连接S低噪声放大器5的输入端，S低噪声放大器5的输出端连接第二接收下变频通道6的输入端，第二接收下变频通道6的输出端连接至数字处理模块的输入端；BD2-B1天线阵子7的馈点连接低噪声放大器8的输入端，低噪声放大器8输出端输出；L信号放大器9输出端连接L滤波器10输入端，L滤波器10输出端连接L天线阵子11的馈点发射输出。
[0026]工作原理：
[0027]北斗信号由BD2-B3天线阵子1接收，经低噪声放大器2放大，经由下变频通道3变频送入数字处理模块，经数字处理模块处理后输出；北斗信号由BD1-S 天线阵子4接收，经低噪声放大器5放大，经由下变频通道6变频送入数字处理模块，经数字处理模块处理后输出；北斗信号由BD2-B1天线阵子7接收，经低噪声放大器8放大输出；发射信号L信号放大器9放大，L滤波器10滤波，经L天线阵子11发射。低噪声放大器2原理图参见图5；低噪声放大器5原理图参见图6；低噪声放大器8原理图参见图7；L信号放大器9原理图参见图8。
[0028]本实用新型具有同时接收BD2-B3、BD2-B1、BD1-S导航定位信号和发射L 信号的有源天线功能，具有独立完成对BD2-B3的最大-43dBm干扰信号的抗干扰接收处理功能和对BD1-S的最大-48dBm干扰信号的抗干扰接收处理功能；提供给北斗接收机使用，替代普通有源天线；实现对BD2-B3的抗干扰、BD1-S的抗干扰、对BD2-B3、BD2-B1导航定位信号和对L信号发射的有源天线功能，四路独立的BD2-B3预处理通道和四路独立的BD1-S预处理通道，实现了接收下变频通道的高三阶、高隔离度、高一致性等特性，从而提高了抗干扰性能。[0029]天线振子采用电壁设计、天线振子共形设计、单层双频天线设计，降低 RCS，既能到达隐身特性而且保证了抗干扰能力。
[0030]天线振子的电壁设计方法为：在天线振子上表面的辐射贴片四周印制一圈金属环，并通过金属化过孔令金属环与天线地板短路，起到减小RCS等效果。
[0031]天线振子共形设计方法为：对天线振子的外形根据北斗导航隐身抗干扰天线的菱形整体外形结构进行共形设计，并把天线振子沉入到北斗导航隐身抗干扰天线的结构内，降低剖面尺寸，并起到减小RCS等效果。
[0032]本实用新型抗干扰性能指标如下：
[0033]1、天线隐身指标RCS在L波段不大于-30dBsm，在L波段不大于-35dBsm；
[0034]2、抗干扰类型：频带覆盖BD2-B3频点和BD1-S频点的压制性干扰；
[0035]3、抗单干扰源能力：干信比不小于70dB(设计值80dB)；
[0036]4、抗三干扰源能力：干信比不小于60dB(设计值70dB)。
[0037]5、通道隔离度：≥50dB；
[0038]6、线性度：带内输入-50dBm频率间隔1MHz的双频信号，谐波抑制≥55dBc；[0039]7、路间增益误差：≤1.0dB；路间相位差：±5度(@1268.52MHz单载波输入时和@ 2491.75MHz单载波输入时)。
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