[实用新型]一种用于无人机反制的导航通信平面阵列天线

说明书

一种用于无人机反制的导航通信平面阵列天线属于电子对抗技术领域，原来的天线形式设计，使得无人机反制导航通信设备本身体型较大，不利于隐蔽性；同时对天线支撑转台要求较高；整体不够灵活。本专利创新提出了基于低剖面微带天线阵列的无人机反制导航通信定向天线形式，与传统立体螺旋天线相比，具有极大的隐蔽性优势；通过计算机辅助设计，采用圆形阵在有限大天线反射面上对天线阵列布局，合理利用阵面尺寸，使多个频段天线阵列共存，并使每个频段的天线阵列性能均达到要求水平。具有隐蔽性强、易于与用于无人机反制的导航信号、通信信号干扰设备集成安装、便于移动等实际有益效果。

一、技术领域：本实用新型属于电子对抗技术领域，涉及一种用于无人机反制的导航通信平面阵列天线。

二、背景技术：

无人机通常需要通过与飞手之间的通信，将图像等信号传递给飞手，并接收来自于飞手的行动控制信号。对无人机的反制技术，如果仅对无人机的卫星导航信号进行干扰(含欺骗式干扰)，飞手仍可通过与无人机的通信对无人机进行控制。因此对无人机的导航及通信信号同时进行干扰对于无人机反制成功率至关重要。

对无人机的定点干扰信号发射，具有发射功率损失小、易于隐蔽、目标性强等优点，因此导航通信干扰天线通常为定向辐射天线。天线通常指标为针对卫星导航频段(1～2GHz)、图传及控制频段(2.4GHz、5.8GHz)设计；具有40°以下的波束宽度，以及8dB以上的最大极化增益。

为实现上述天线指标，单一天线阵子通常需要在轴向上具有较大的长度尺寸，例如单臂螺旋天线。这样的天线形式，使得无人机反制导航通信设备本身体型较大，不利于设备本身的隐蔽性；同时对天线支撑转台的扭矩要求较高；当干扰机需要以相控阵方式灵活工作时，设备不具有安装多部天线的空间。

因此，对于无人机反制的导航通信干扰设备，需要一种体积小巧，同时能够实现上述天线指标；可以扩展实现相控阵灵活工作方式的低剖面定向天线。

三、发明内容：

本实用新型的目的是提供一种[用于无人机反制的导航通信平面阵列天线]，该天线适用于卫星导航L频段，通信S、C频段，使用微带阵列天线技术，无需较长的轴向尺寸，即可产生8dB以上的右旋圆极化增益，且波束宽度控制在40°左右；易于与小型无人机反制设备集成安装，有利于隐蔽使用；由于具有多阵元，亦可实现灵活的相控阵工作模式。

本实用新型提出了基于低剖面微带天线阵列的无人机反制导航通信定向天线形式，与传统立体螺旋天线相比，具有极大的隐蔽性优势；通过计算机辅助设计，采用圆形阵在有限大天线反射面上对天线阵列布局，合理利用阵面尺寸，使多个频段天线阵列共存，并使每个频段的天线阵列性能均达到要求水平。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于无人机反制的导航通信平面阵列天线，主要由天线阵列反射板、8个L卫星导航频段、4个S通信频段、4个C通信频段微带天线阵列，以及各频段微带天馈网络组成。天线阵列反射板作为天线的辐射口面，正面安装所有微带天线阵元，反面安装天馈网络印制板；天线阵元与天馈网络之间通过射频连接器连接导通；在天线口面上，使用圆形阵布置L频段阵元，阵元数量达到8时，天线阵列即可满足增益及波束宽度要求；S及C频段分别使用了4阵元阵列达到增益及波束宽度要求；天馈网络为等幅等相功分器，当输入功率较大时，则采用微带线功分器制作。整个导航通信平面阵列为无源发射天线。若天线阵列工作于相控阵模式，则无需功分器作为天馈网络。

天线形式的选择与天线阵列的布局是本发明的关键技术。如图1所示实例，天线阵列反射板面积为220mm×220mm，且剖面低于15mm，以便使天线与室外无人机反制导航通信设备主机集成使用，并要求具有隐蔽性。图1中，天线反射面四周最大尺寸的8个天线阵元组成L 频段卫星导航天线阵列；4个尺寸居中的天线阵元组成S频段通信天线阵列；中间互相连接的4个最小天线阵元组成C频段通信天线阵列。对该实例天线进行电磁场仿真，天线阵列辐射性能指标如下：

(1)L频段1568MHz右旋圆极化最大增益10.5dBi，各方向波束宽度40°及以内，最大副瓣电平低于主波束15dB；