[发明专利]一种带电磁防护的卫星导航阵列天线

说明书

本发明提供了一种带电磁防护的卫星导航阵列天线，包括低噪放模块、下变频模块，所述低噪放模块依次包括前置滤波器、抗烧毁电路、LNA、滤波器、射频放大器；所述下变频模块包括镜像滤波器、AGC控制环路、ADC电路、干扰检测判决模块；所述AGC控制环路降低通道增益或关闭通道来抵消残留干扰的冲击；所述干扰检测判决模块综合考虑输入数据的作用时间、周期性、模拟AGC启动标志和信号上下沿梯度值，判断出干扰的类型和大小，并执行不同的干扰处理。本发明提高了导航接收机在高功率微波武器(HPM)攻击下的生存能力，保证导航定位、测速、授时等服务功能。

技术领域

本发明属于通信领域，涉及卫星导航应用领域，特别涉及一种带电磁防护的卫星导航阵列天线。

背景技术

在未来的地区冲突和局部战争中，信息战的作战模式将涉及到陆、海、空、天和电磁等多维空间。高功率微波武器(HPM High-Power Microwave Weapon)又称为射频武器，是利用高功率微波束毁坏敌方的电子设备和杀伤作战人员的一种定向能武器。该武器的辐射频率通常在1G-30GHz，输出脉冲功率在100MW级以上。高功率微波武器对常规战争中的电子设备、通信网络和武器系统的电磁杀伤效应非常明显。导航定位装备如果没有电磁防护措施的有效支持，将在实战中不堪一击。我军导航装备的电磁防护技术是一个待开发完善的领域，因此有必要提高我军导航装备在未知恶劣电磁作战环境下的生存能力和抗摧毁能力。

目前，用于卫星导航定位的常规的抗干抗天线对干扰的消除技术主要为空时联合的多阵元自适应滤波技术，该技术对各种类型的小功率窄带干扰以及宽带压制性干扰有较好的抑制作用。但对于较大功率的周期和脉冲干扰抑制效果较差，电磁防护多以屏蔽和接地等传统方式，在抗电磁脉冲摧毁、抗电磁炸弹、抗微波脉冲武器攻击等方面缺乏设计。

发明内容

本发明提供了一种带电磁防护的卫星导航阵列天线，以解决传统电磁防护难以适应恶劣电磁环境、高功率微波生存力差的不足。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种带电磁防护的卫星导航阵列天线，包括低噪放模块、下变频模块，所述低噪放模块依次包括前置滤波器、抗烧毁电路、LNA、滤波器、射频放大器，所述前置滤波器将干扰功率限制在带内；所述滤波器滤除带内干扰经过LNA后的信号；

所述下变频模块包括镜像滤波器、AGC控制环路、ADC电路、干扰检测判决模块；所述镜像滤波器滤除带内干扰经过射频放大器后的带内镜像信号；所述AGC控制环路降低通道增益或关闭通道来抵消残留干扰的冲击；所述干扰检测判决模块综合考虑输入数据的作用时间、周期性、模拟AGC启动标志和信号上下沿梯度值，判断出干扰的类型和大小，并执行不同的干扰处理。

优选的，所述抗烧毁电路采用肖特基削波电路或多级隔离器实现。

优选的，所述干扰检测判决模块的输入和输出过程为：对输入数据的绝对值进行分段累加求平均值，根据设定的门限值，得到输出增益的r(n)，接着使用滤波器对r(n)进行滤波得到增益控制因子A(n)，将A(n)与输入数据相乘，截取高位作为数据输出。

进一步的，所述门限值值ηth由下式确定：

ηth＝C(2B-1-1)，其中C为0.2659615，B是数字处理的字长；A(n)＝αA(n-1)+βr(n)，其中α+β＝1，且α＞＞β。

优选的，所述干扰检测判决模块根据模拟AGC启动标志识别干扰大小；根据干扰信号的周期τd和梯度来判决是否脉冲干扰、周期干扰或者宽带干扰。

具体的，τ_nr是干扰信号上升效时间，取干扰值从最大值10％开始变化90％的时间，对时间求导后，得到干扰变化加速度。