[實用新型]無線信號自動定向發射系統

有效

• 申請號: 201621189436.0
• 申請日: 2016-11-05
• 公開（公告）號: CN206149270U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 劉志剛
• 申請（專利權）人: 長沙海格北斗信息技術有限公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;G01S19/13
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙)31258
• 代理人: 任益

技術領域

本實用新型涉及無線通信技術領域，特別是一種無線信號發射系統。

背景技術

無線通信是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式，在移動過程中實現的無線通信又稱為移動通信。衛星通信是無線通信中最為重要的通信方式，其實利用通信衛星作為中繼站在地面上兩個或多個地球站之間或移動體之間建立的通信聯系。在國防和民用通信技術領域，定向通信可以降低發射功率并減少信息的泄露范圍；目前實現定向通信的方案是在收到目標位置信息后通過人工或機械方式轉動定向發射天線，此種實現定向通信的方法存在效率低下、精度較差的缺點。

發明內容

本實用新型需要解決的技術問題是提供一種無線信號的自動定向發射系統，能夠實現無線信號的自動定向發射，以降低發射功耗，減少信息泄露，提高工作效率。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案如下。

無線信號自動定向發射系統，包括定位定向處理模塊、天線陣控制模塊、功率分配模塊、移相模塊、電源模塊、信號發射天線陣以及兩個衛星導航定向天線；所述衛星導航定向天線用于接收室外衛星導航信號，衛星導航定向天線的輸出端通過屏蔽同軸電纜與定位定向處理模塊的輸入端連接；定位定向處理模塊用于計算出兩個衛星導航定向天線基線法線與正北的夾角和系統中心的位置，并將得到的方向角及位置通過RS422接口送到天線陣控制模塊；天線陣控制模塊結合通過網絡通信接收到的目標位置信息，計算出目標與天線之間的距離和夾角以及信號發射天線陣中各陣元發射信號的相位和幅度，然后通過控制移相模塊調整信號發射天線中各陣元的相位，通過功率分配模塊調整各陣元的幅度，從而使天線陣的輻射信號主瓣射向目標方向。

上述無線信號自動定向發射系統，所述定位定向處理模塊包括FPGA模塊以及與FPGA模塊連接并分別對應兩個衛星導航定向天線的處理單元，處理單元包括依次連接的低噪放放大模塊、下變頻模塊以及模數轉換模塊，所述低噪放放大模塊的輸入端連接衛星導航定向天線，模數轉換模塊的輸出端連接FPGA模塊的輸入端，FPGA模塊的輸出端連接天線陣控制模塊的輸入端。

上述無線信號自動定向發射系統，所述天線陣控制模塊包括ARM處理器、FPGA控制器、網絡通信接口以及RS422接口，所述ARM處理器經RS422接口與定位定向處理模塊的FPGA模塊輸出端連接，ARM處理器的輸出端連接FPGA控制器的輸入端連接，FPGA控制器的輸出端與移相模塊的輸入端連接。

上述無線信號自動定向發射系統，所述移相模塊包括串聯連接的六個移相器，六個移相器的相移量分別為5.625°、11.25°、22.5°、45°、90°、180°。

上述無線信號自動定向發射系統，所述功率分配模塊包括增益可調功放電路以及兩級串聯的一分四功分器，所述增益可調功放電路的受控端連接天線陣控制模塊的輸出端，增益可調功放電路連接一分四功分器的輸入端。

由于采用了以上技術方案，本實用新型所取得技術進步如下。

本實用新型利用衛星導航信號實現系統自身的定位定向，采用天線陣的方式發射通信信號，天線陣的信號輻射方向根據目標位置信息及系統自身位置信息進行自動調整，解決了承載系統的平臺在移動狀態下的天線定向發射問題，能夠實現無線信號的自動定向發射，降低了發射功耗，減少了信息泄露，提高了工作效率，具有體積小、重量輕、自動化程度高等特點，可廣泛應用于車輛、艦船、飛機等移動物體中進行無線信號的自動定向發射。

附圖說明

圖1為本實用新型所述無線信號自動定向發射系統的總體結構框圖；

圖2為本實用新型所述定位定向模塊結構框圖；

圖3為本實用新型所述天線陣控制模塊結構框圖；

圖4為本實用新型所述移相控制模塊結構框圖；

圖5為本實用新型所述移相器電路圖；

圖6為本實用新型所述功率分配模塊結構框圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和具體實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。