[發明專利]一種基于陣列天線的抗干擾機載數據鏈系統

有效

• 申請號: 201811550975.6
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109831240B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 王晨
• 申請（專利權）人: 西安思丹德信息技術有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B7/04;H04B1/525;H01Q21/00;H01Q3/04;H01Q3/00;H01Q1/52;H01Q1/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明提供的一種基于陣列天線的抗干擾機載數據鏈系統，包括天線陣列模塊、收發通道模塊、陣列處理模塊和中頻/基帶信號收發處理模塊；通過使用陣列天線，使得機載設備能夠對非地面站方向的信號或干擾進行抑制，從而具有空間抗干擾能力；另外，定向天線增益往往比全向天線增益高，因此能夠延長數據鏈系統的傳輸距離。

技術領域

本發明屬于數據鏈通信領域,具體涉及一種基于陣列天線的抗干擾機載數據鏈系統。

背景技術

數據鏈系統通常由地面站和遠端設備構成，地面站將指令上傳至遠端設備，遠端設備將狀態、視頻、圖像等信息回傳至地面站。

遠端設備的一種典型應用是安裝在有人機/無人機，或導彈等飛行器上。遠端數據鏈設備包括信號收發模塊和天線。現有遠端設備天線為了達到全向覆蓋的效果，通常采用全向天線。然而全向天線對來自其他方向的電磁波干擾不具有抑制能力，因此全向天線本身不具備空間抗干擾能力，需要增加收發模塊的復雜度(例如跳頻擴頻等技術)來彌補全向天線抗干擾能力的不足。另外，全向天線電磁波能量均勻分布于各個方向，因此還存在天線增益低的問題，限制了數據鏈系統的傳輸距離。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于陣列天線的抗干擾機載數據鏈系統，解決現有的遠端設備天線存在的空間抗干擾能力差、傳輸距離較短的缺陷。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明提供的一種基于陣列天線的抗干擾機載數據鏈系統，包括天線陣列模塊、收發通道模塊、陣列處理模塊和中頻/基帶信號收發處理模塊；其中，信號接收時：

天線陣列模塊用于采集射頻信號，并將采集到的射頻信號傳輸到收發通道模塊；

收發通道模塊將接收到射頻信號放大、濾波、下變頻到中頻/基帶，并進行模擬-數字轉換，將數字信號輸出給陣列處理模塊；

陣列處理模塊對各通道信號進行加權合并處理，并將處理后的信號輸出值中頻/基帶信號收發處理模塊；

中頻/基帶信號收發處理模塊對信號進行解調解碼；

信號發射時：

中頻/基帶信號收發處理模塊將處理后的信號輸出至陣列處理模塊，陣列處理模塊產生各個通道的發射信號，并將處理后的數據傳輸至收發通道模塊；

收發通道模塊將數字信號轉為模擬信號后，進行上變頻處理，并輸出至天線陣列模塊進行發射。

優選地，天線陣列模塊由至少2個的天線單元構成，并形成均勻線陣結構；設定天線陣列模塊構成的方向圖的垂直方向為寬波束，其中，俯仰角波束寬度大于等于40°；設定天線陣列模塊構成的方向圖的水平方向為窄波束，其中，方位角波束寬度小于等于30°。

優選地，天線單元為定向天線或全向天線。

優選地，收發通道模塊包括若干個獨立結構的收發通道，其中，一個收發通道對應連接一個天線單元。

優選地，陣列處理模塊包括接收合并模塊和發射波束形成模塊，其中，接收合并模塊用于對各收發通道輸出的信號進行加權合并，使得天線陣列形成了水平方位角的窄波束；發射波束形成模塊用于對信號進行加權處理，并產生各個收發通道的發射信號，使得天線陣列將發射信號能量集中在一定的波束指向范圍內。

優選地，陣列處理模塊還包括角度估計模塊，用于對接收到的信號的來波角度進行計算；其中，角度估計模塊連接有伺服控制模塊。

優選地，伺服控制模塊包括控制裝置和伺服裝置，其中，控制裝置連接伺服裝置，伺服裝置連接天線陣列模塊。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：