一种北斗多模小型化抗干扰天线阵列设计
北斗-GPS双模接收自适应天线阵抗干扰技术及实现
北斗-GPS双模接收自适应天线阵抗干扰技术及实现北斗/GPS双模接收自适应天线阵抗干扰技术及实现随着全球定位系统（GPS）和中国北斗导航系统的普及和应用，人们对于高精度定位和导航的需求越来越迫切。
然而，在实际使用中，由于天线接收到的信号可能受到多种干扰的影响，导致定位和导航的精度下降。
因此，如何提高天线接收到的信号质量，抑制干扰成为一个重要的研究方向。
为了解决这一问题，研究人员提出了北斗/GPS双模接收自适应天线阵抗干扰技术。
这项技术基于自适应信号处理原理，通过对接收到的信号进行分析和处理，以适应不同的干扰环境，提高信号的质量。
首先，该技术利用多个天线组成天线阵列，通过对接收到的信号进行空间处理，抑制干扰。
天线阵列中的每个天线可以独立接收信号，并通过调整相位和幅度来实现信号的加权和叠加。
通过对不同方向的信号进行加权叠加，可以抑制来自其他方向的干扰信号，提高接收到的信号质量。
其次，该技术利用自适应滤波算法对接收到的信号进行处理。
自适应滤波算法可以根据接收到的信号特点自动调整滤波器的参数，以抑制干扰信号。
通过不断更新滤波器的参数，可以实现对不同干扰信号的自适应抑制，并提高信号的抗干扰能力。
最后，该技术还利用了数字信号处理技术对接收到的信号进行后处理。
通过采用合适的算法，可以消除信号中的噪声和干扰，进一步提高信号的质量。
同时，还可以利用多普勒效应来估计信号的频率偏移，提高定位和导航的精度。
通过应用北斗/GPS双模接收自适应天线阵抗干扰技术，可以有效地提高定位和导航的精度。
该技术不仅可以抑制来自不同方向的干扰信号，还可以自适应地抑制不同类型的干扰，提高信号的质量和可靠性。
因此，该技术在高精度定位和导航领域具有广阔的应用前景。
一种小型化北斗导航终端圆极化天线的设计
３ ． Ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｎ ｔ Ｂ ｉ ｒ ｇ ａ ｄ ｅ ，Ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ Ａ ｔ ｒ ｉ ｌ ｌ ｅ ｙ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｘ ｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ２ ５ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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一种新型抗干扰天线阵元以及阵列
技术研究1 引言全球卫星导航系统在人们的日常生活、信息传递、航海航空和交通运输方面起着至关重要的作用。
但是导航卫星距离地球有数万千米远，导航接收设备接收信号强度非常微弱，例如与北斗类似的GPS 系统，其L2波段信号传输到地面后最小信号仅为-166d BW 。
随着北斗系统的应用领域越来越广泛，电磁环境也变得越来越复杂，提高北斗系统的抗干扰能力变得越来越重要。
空域滤波技术又称为自适应天线阵列技术。
自适应天线阵列技术的实质是多个阵元组成天线阵，处理器可以控制与其相连的微波网络，而微波网络与天线单元相连。
在需要进行抗干扰时，处理器接收来自于微波网络的信号后再反馈调节微波网络，控制微波网络调节各天线单元的幅度和相位，从而达到控制波束方向，产生方向图零点对准干扰方向的效果。
一般来讲，产生的零陷数目最多为M-1，M 为阵元数目。
理论上，自适应天线阵列技术能够使得美国的GPS 接收机干扰抑制能力达到40~50dB 。
本文提及的抗干扰天线阵列是由七个天线阵元构成，天线阵元分布在正六边形的六个角以及中心上，这种布局能够使每一个相邻的阵元间距保持一致，有利于自适应零陷算法对阵列方向图赋形。
其自适应天线阵原理是：对于一个天线系统来说，各种各样的干扰可能从主瓣进入，也可能从旁瓣进入，天线设计的首要问题就是考虑是从旁瓣进入的干扰影响最小。
若干扰来袭固定方向，则可以通过设计天线波束图，使其在干扰方向有很深的零点，但是通常干扰方向是变化的，我们就希望这些零点方向能够随干扰方向而变化，采用自适应技术就可以实现这个目的。
抗干扰天线阵列的基本要求：在限定的尺寸条件下选择适当的天线形式与单元数量减少单元间耦合，使个单元的接收幅度和相位差异较小，并且保证较高的低仰角增益。
一种新型抗干扰天线阵元以及阵列王冠君，刘 欢，陈伟东（上海海积信息科技股份有限公司，上海 201700）摘要：地下综合管廊在建成后，受地质形变、环境变化等的影响，可能引发老化、结构损伤、位移变形沉降等问题，这成为双鱼岛地下管线以及双鱼岛地面的安全隐患。
一种小型化七阵元自适应抗干扰天线[发明专利]
![一种小型化七阵元自适应抗干扰天线[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f33e9ee6370cba1aa8114431b90d6c85ec3a88d2.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610879696.9(22)申请日 2016.10.08(71)申请人 北京航天长征飞行器研究所地址 100076 北京市丰台区北京9200信箱76分箱6号申请人 中国运载火箭技术研究院(72)发明人 杨绰 赵玉冬 张飞 杨博坤 王煊 孟菁 李宝 张更 王悦 孙向春 水涌涛 (74)专利代理机构 中国航天科技专利中心11009代理人 范晓毅(51)Int.Cl.H01Q 1/38(2006.01)H01Q 1/52(2006.01)H01Q 21/00(2006.01)(54)发明名称一种小型化七阵元自适应抗干扰天线(57)摘要一种小型化七阵元自适应抗干扰天线，涉及一种北斗抗干扰天线领域；选用介电常数为10.2的板材作为天线介质基板；适当减小天线单元间的间距；将6个副天线等角度等等距离排布在天线周围；将低噪声放大模块小型化，集成在天线后端，并在放大模块内部添加滤波器；主天线采用4层高介电常数的板材作为介质基板。
具体涉及一种包含七单元天线单元和低噪声放大器的天线阵列，该发明中阵列天线将天线、低噪声放大器、滤波器集为一整体，可以实现对GPS和北斗导航信号的接收，在北斗导航频段信号具有较强的抗干扰能力。
该天线具有体积小、重量轻、功耗小、抗干扰能力强等特点。
权利要求书2页 说明书4页 附图2页CN 106450724 A 2017.02.22C N 106450724A1.一种小型化七阵元自适应抗干扰天线，其特征在于：包括主天线(20)和6个副天线(21)；所述主天线(20)直径为58-62mm；所述副天线(21)直径为58-62mm；6个副天线(21)每隔60度等角度均匀对称的环绕在主天线(20)的周围，且各副天线(21)与主天线(20)间距为90-100mm。
2.根据权利要求1所述的一种小型化七阵元自适应抗干扰天线，其特征在于：所述自适应抗干扰天线接收信号频段为50MHz的北斗导航工作带宽，自适应抗干扰天线接收频段为50MHzGPS的导航信号工作带宽；通过主天线(20)和6个副天线(21)组阵接收信号实现对6个方向的抗干扰能力。
一种新型北斗二代抗干扰零相位天线阵
2019.01设计与研发一种新型北斗二代抗干扰零相位天线阵魏景辉，廖林(广州海格通信集团股份有限公司，广东广州，510663 )摘要：在同一个大地板上，构造抗干扰天线阵列兼零相位中心天线是一个新颖并有意义的难题。
零相位天线要求天线阵 子下面的接地板完全地称，而抗干扰天线阵则要求每个阵元以接地板为中心，均匀旋转分布。
因此，本文提出一种新颖的 做法，直接利用四个抗干扰阵元合成一个“虚拟”的零相位阵元,使天线阵能同时实现稳定的相位中心并且能抗三个宽带 干扰的功能。
关键词：北斗二代；抗干扰；有源合成；零相位A new Beidou two generation anti jamming zero phase antenna arrayWei Jinghui,Liao Lin(Guangzhou Haig communication group Limited by Share Ltd,Guangzhou Guangdong,510663) Abstract: It is a novel and significant problem to construct an anti-jamming antenna array with zerophase center antenna on the same floor.Zero-phase antenna requires the grounding plate under the antenna array to be completely weighed,while anti-jamming antenna array requires each element to be centered on the grounding plate and evenly rotated.Therefore,this paper presents a novel method to synthesizea “virtual”zero-phase array directly from four anti-jamming elements,so that the antenna array cansimultaneously achieve stable phase center and can resist three broadband interference functions.Keywords: Beidou two generation;anti-jamming;active synthesis;zero phase〇引言近年来，卫星导航领域内的有两个研宄热点：抗干扰技 术和高精度导航技术。
一种小型化北斗卫星导航抗干扰阵列信号处理板卡及其抗干扰处理方
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510640059.1(22)申请日 2015.09.30G01S 19/21(2010.01)G01S 19/37(2010.01)(71)申请人彭佳地址410013 湖南省长沙市高新区麓松路459号东方红小区延农综合楼14楼1420A(72)发明人彭佳(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人杨萍(54)发明名称一种小型化北斗卫星导航抗干扰阵列信号处理板卡及其抗干扰处理方法(57)摘要本发明公开了一种小型化北斗卫星导航抗干扰阵列信号处理板卡及其抗干扰处理方法，板卡包括：模数转换模块、抗干扰处理模块、数模转换模块、时钟分配模块和电源模块；模数转换模块对所接收的模拟中频信号进行量化处理，输出数字中频信号；抗干扰处理模块将模数转换模块输出的N 路数字中频信号进行数字带通滤波和数字下变频处理，变为N 路基带复信号；对所述N 路基带复信号根据抗干扰算法进行抗干扰滤波，得到抗干扰处理后的数字中频信号；数模转换模块，将抗干扰处理模块输出的数字中频信号转换为模拟中频信号，输出给射频前端模块。
本发明简化了系统构架，降低了系统复杂度，减小了功耗，减小了系统尺寸，降低了成本。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 105259560 A 2016.01.20C N 105259560A1.一种小型化北斗卫星导航抗干扰阵列信号处理板卡，其特征在于，包括：模数转换模块、抗干扰处理模块、数模转换模块、时钟分配模块和电源模块；所述模数转换模块包括N个模数采样通道；每个模数采样通道各从射频前端模块接收一路模拟中频信号，用于对所接收的模拟中频信号进行量化处理，输出数字中频信号；所述抗干扰处理模块，用于将模数转换模块输出的N路数字中频信号进行数字带通滤波和数字下变频处理，变为N路基带复信号；对所述N路基带复信号根据抗干扰算法进行抗干扰滤波，得到抗干扰处理后的数字中频信号；所述数模转换模块，用于将抗干扰处理模块输出的数字中频信号转换为模拟中频信号，输出给射频前端模块；所述时钟分配模块，用于对射频前端模块输入的模拟或数字时钟信号进行整形分配，输出给模数转换模块、抗干扰处理模块和数模转换模块使用；所述电源模块用于为各个模块供电。
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2017年第3期 信息通信2017 (总第 171 期）INFORMATION & COMMUNICATIONS (Sum. No 171)一种北斗多模小型化抗干扰天线阵列设计
朱艳玲，魏景辉
(广州海格通信集团股份有限公司，广东广州510000)
摘要:文章设计了 一种用于北斗卫星导航的多模小型化抗干扰天线阵列。
阵列包括北斗RNSS B3、RDSS S双频阵列及 RDSS L频点天线单元，采用叠层双馈微带天线阵元及陶瓷介质基底，有效减小了天线口径。
通过仿真分析，天线阵列驻 波、极化增益性能良好，能够应用于小型化高性能北斗接收设备。
关键词：小型化；多模;天线阵列；北斗
中图分类号:TN965.2 文献标识码:A文章编号:1673-1131( 2017 )03-0128-02
Design of multiband miniaturized antenna array for Beidou Navigation System Abstract:A design method of multiband m iniaturized antenna array£»* Beidou Navigation System is presented.The antenna array including B3,S and L band reduces aprature by using stack structure and ceramic dielectric material.Simulation result proves that the antenna array performs good and caa be used on high performance m iniaturized navigation device.
Key words:miniaturized;multiband;antenna array;Beidou
1概述
随着北斗二号卫星应用的不断推进，对导航接收终端的抗干扰、集成化要求逐渐提髙。
在抗干扰性能方面，由于卫星信号到达地面强度微弱，容易受到电磁干扰，导致定位结果不可用，因此在复杂电磁环境下需要使用抗干扰型导航接收终端，而使用多阵元天线阵列配合抗干扰算法可以实现千扰零陷或波束指向，是业内通用的抗干扰解决方案;在集成化要求方面，导航接收终端的发展趋势由单模逐渐向多模及小型化方向发展。
文献中可査阅的北斗抗干扰天线阵多为B3单频阵列，组阵方式为方阵[1域Y型阵气文献[3]介绍了一种双频抗干扰阵列设计方法，采用阵元嵌套的方式实现双频，但整体天线口径较大，且S频段阵元间距超过半波长，影响后端抗干扰效果。
本文设计了一种多模小型化抗干扰天线阵列’包括北斗B3频点4阵元、S频点4阵元以及L频点1阵元，所有阵元采用陶瓷介质基底微带天线，其中B3与S阵元采用叠层设计，有效减小天线口径，并且阵元间距在两个频点上均不大于半波长,能够保证后端抗干扰算法的性能。
2天线设计
天线单元如图1所示，B3与S天线采用微带天线，两阵元叠层放置，其中下层贴片为B3单元，中心频率f=1268MHz,使用双馈环形微带天线，介质介电常数为20,天线尺寸为L M i=35mm，H M=3.2mm，贴片尺寸为 L w2=27.4mm，中心设计—个金属化孔，半径为R=7mm，双馈点位于贴片对角线上，距离贴片中心距离为5m m。
上层贴片为S单元，中心频率f=2492M Hz ,使用双馈方形微带天线，介质介电常数为10,天线尺寸为，贴片尺寸为:U2=18.4mm，双馈点位于贴片对角线上，馈点与贴片中心距离为2.1m m，两馈点均位于B3单元里层圆环内，避免与B3贴片产生耦合，提髙天线隔离度。
天线圆极化实现方式为两馈点等幅、相位相差90度馈电，由于天线尺寸小，而传统微带馈电网络尺寸偏大，可采用集成电路式90度移相功分器或3dB电桥作为馈电网络。
L天线阵元同样设计为微带天线，采用方形切角的方式实现圆极化，介质介电常数为10,天线尺寸为32m m x32m m x3.2r a m，贴片尺寸为28.8m m x28_8r a m,切角边长为2m m，馈点与贴片中心距离为4m m。
[6]Nicholscm.J W,Jas^>ara J,Rudolph W,et al Full-field charac-
terization of femt;osecond pulses by spectrum and csoss-craie-latiaa measurements.Optics Lettras,1999,24(23): 1774-1776.
[7] Ma J,Yuan P,Wang Y,et al.Single-shot cross-correlator
using a long-waveleigfli sampling pulse.Optics Letters,2011, 36(6): 978-980.
[8]Kane D J,Trebino R.CharacterizatiaQ o f a rbitrary femtosec-
(md pulses using frequency-resolved optical gating.Quantum Electronics,IEEE Journal1993,29(2): 571-579.
[9] Cousin S L,Bueno J M,Foiget N,et al.Three-dimensional
spatiotemporal pulse characterization with an acousto-optic pulse shaper and a Hartmann-Shack wave&ant sraisar.Optics Letters,2012,37(15): 3291-3293.
基金项目：国家自然科学基金资助项目（编号：11647134, U1501253, 61674056);湖南省教育厅资助科研项目（编号：16A072,15B042);湖南科技大学博士启动基金(编号:E51662) 作者简介:谭超(1986-)，男，博士，研究方向为光通信、激光传 输与控制;席在芳(19740 (通讯作者)，男,副教授，研究方向为 信号处理与通信系统。
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图3 B 3驻波比仿真图
V$WR_L
1^79
图2天线阵列图
天线阵列如图2所示，L 频点天线置于阵列中心4个叠层 天线单元方形分布。
根据抗干扰算法需求，阵元间距选择不能 大于半波长，避免后端采样出现混叠影响抗干扰性能。
因此选
择阵元间距为60mm ,在B 3频点为0.25X ，在S 频点为0.5九。
整体天线阵列直径尺寸为13Qmm ,能够满足多种应用环 境的安装需求。
3天线仿真
采用H FSS 电磁仿真软件对天线阵列进行仿真分析•图 3至图5分别给出三个频点的单端口驻波曲线，从图中可以看 出，在B 3、S 及L 频段，天线的驻波均小于1.5。
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l^L
VSWR_B3
1.SH
1.NO
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1.MO
1.HO
Fnq [GHzl
图4 L 驻波比仿真图
图6至图8给出了三个频点的增益仿真方向图，从主极
化和交叉极化增益对比可以看出天线的圆极化性能良好。
由 于B 3与S 单元的放置位置在天线阵四周，地板为非对称，因 此方向图形状显示出非对称的情况，但B 3频点仰角30°最小 增益达到-1.4dBic ,S 频点仰角30°最小增益达到l .ldBic ，L 天 线置于阵列中央，方向图较为对称，仰角30e 增益大于1.5dBic , 能够满足实际使用需求。
R H C P _B 3
lm4| SO.
图6 B 3频点仿真方向图
RHCP_S
图7 S 频点仿真方向图
棚0 600000M M 2
1.903S -60.00001,7834
图8 L 频点仿真方向图
4结语
本文设计了一种用于北斗卫星导航的多模抗干扰天线阵 列，该天线具有小型化、低剖面、电性能良好的特点，易与后端 射频电路集成，适合应用于小型化北斗接收设备。
参考文献：[1]
肖文超.抗干扰天线阵列技术研究[D ].西安电子科技大学
硕士论文,2011.[2] 徐晓强自适应抗干扰调零天线[D ].电子科技大学硕士论 文,2008.
[3] 陈智达，廖林，彭顺.全组合型抗干扰天线[J ].佛山科学技术
学院学报,2015(11).
作者简介:朱艳玲，女,辽宁人，广州海格通信集团股份有限公
司工程师。
m212.0000
4 5604m360.00001 1675m4^60.00002 2325m50.0000
4 3242
信息通信朱艳玲等:一种北斗多模小型化抗干扰天线阵列设计
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