[发明专利]一种用于保密通信的天线

说明书

本发明公开了一种用于保密通信的天线，其特征在于，适用于甚高频/超高频波段，包括工作在同一频率的产生噪声辐射零点方向图的天线结构及实现定向圆极化辐射的序列馈电结构，所述定向为噪声辐射零点的方向，所述天线结构包括单极子辐射器，所述单极子辐射器的顶端加载一个圆盘，其底端加载地板,所述圆盘上表面设置辐射贴片，所述辐射贴片上加载用于调节频率的缝隙或电容；所述地板和圆盘之间设置序列馈电结构与辐射贴片连接进行馈电。本发明结构简单，无需组成阵列即可达到保密通信的要求。

技术领域

本发明涉及通信天线领域，具体涉及一种用于保密通信的天线。

背景技术

如今，随着无线通信技术的快速发展，信息安全变得越来越重要。为了确保信息传输的安全性和保密性，保密通信作为重要的数据传输保护手段，在信息安全领域也发挥着越来越重要的作用。传统的增加无线通信安全性的方法主要集中在各种数字编码技术，但是随着计算机领域的快速发展，破解编码的算法越来越多、效率越来越高，因此传统编码保密技术的方法受到了严重的冲击。

事实上，实现保密通信最高效的方法是将需要传输的保密信息只覆盖到指定的空间上，而其他的空间则通过发送噪声信号来产生干扰，防止保密信息遭到窃取。要想实现这样的数据传输通常需要特定的发射天线，在文献R.Y.Miyamoto,G.S.Shiroma,andW.A.Shiroma,“A high-directivity transponder using self-steering arrays,”inIEEE MTT-S Int.Microw.Symp.Dig.,Fort Worth,TX,Jun.2004,pp.1683–1686.提出了一种高指向性的相控阵天线来实现保密通信的数据传输。该天线由2×2的天线阵组成，一副天线用于发射需要传输的保密信号，另一副天线传输噪声信号来干扰间谍接收器。发射保密信号的天线在指定的接收方向具有最大的传输功率，而发射噪声信号的天线在该方向上的增益几乎为零，保证了接收方向上的高信噪比，使得接收到的保密信息易于从噪声信号中解调出来，该天线可以用于无线局域网以及RFID系统等应用，在文献C.Tang andQ.Xue,Ahigh-directivity phased array for secure transmission,2013IEEEInternational Wireless Symposium(IWS),Beijing,2013,pp.1-4。研究了一种3×4的阵列天线，每一副天线都包括一个用于数据传输的子阵列和两个用于噪声加载的子阵列。该天线都是实现保密通道的高信噪比的数据传输，非接收通道则通过加载噪声来实现防窃听干扰，保障了数据传输的安全性。在实现噪声零点传输的方法上，该天线采用了一种新型的设计，使得保密通道的数据传输具有更高的信噪比，最终该天线实现了在±27°的扫描角度上信噪比都高于25dB的天线性能，可以很好地满足GSM1800的应用。

现有技术存在的缺点：

(1)都是阵列天线，天线单元多、体积庞大、造价昂贵，且单元的馈电网络部分需要设计功分器与移相器，设计过程复杂。

(2)上述两种设计都是通过两种类型的天线来分别实现噪声信号和保密信号的发射，天线的集成度较低，难以实现小型化，很难满足甚高频/超高频波段的小型化应用。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种用于保密通信的天线，本发明具有高定向性、高信噪比以及使用单个天线实现同时辐射两个不同射频功率的特点。

实现保密通信，就要保证固定方向或者固定区域完全覆盖保密信号，而其他方向或者区域则通过加载噪声来实现对窃听天线的干扰，这样就可以很好地保证所发射的有用信号被固定区域所接收，其他区域只能接收到噪声信号。

本发明采用如下技术方案：

一种用于保密通信的天线，包括产生噪声辐射零点方向图的天线结构及实现定向圆极化保密信号辐射的序列馈电结构，所述天线结构及序列馈电结构工作在同一频率，所述定向为噪声辐射零点的方向。