[發明專利]一種多目標自跟蹤天線

在審

• 申請號: 202010391037.7
• 申請日: 2020-05-09
• 公開（公告）號: CN111600138A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 劉胤廷
• 申請（專利權）人: 北京北木波譜科技有限公司
• 主分類號: H01Q23/00
• 分類號: H01Q23/00;H01Q21/00
• 代理公司: 北京卓唐知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

本申請公開了一種多目標自跟蹤天線，包括依次電性連接的全向天線模塊、低噪聲模塊和自跟蹤模塊，其中，全向天線模塊旨在進行多個測控信號的分集接收，等效實現對同個目標同時進行自跟蹤的數字天線波束，提高地面測控天線的增益；低噪聲模塊對信號進行放大濾波；自跟蹤模塊實現目標信號分離、多個信號來向獨立跟蹤以及多天線信號分集合成等功能。本發明為多目標遙測的全向陣列天線，按照最大比合成原則，自適應組合多個天線單元，增強微弱信號的接收效果，既保證方位全向接收，又提高天線等效增益。

技術領域

本申請涉及遙控遙測技術領域，具體而言，涉及一種多目標自跟蹤天線。

背景技術

近年來，無人機技術及應用成為世界各國普遍重視的爭相發展技術領域， 無人機向著系列化、系統化的方向發展，中近程無人機由于開發和使用成本較 低，同時不需要機場或專用跑道，具有起降條件要求低，起降風險小的特點， 成為無人機應用的主力機型。無人機地面控制站是無人機系統必不可少的組成 部分，目前無人機地面控制站向著車載、便攜、輕型化發展。

現有無人機地面測控天線存在兩方面的缺陷，限制了無人機的應用。其一， 地面測控天線增益較低。目前應用最為廣泛的是中小型無人機，其航程在10 至50Km左右，而便攜式多地面測控設備常采用全向天線，天線增益不高，導 致無人機的工作距離難以達到上限。其二，現有技術為點對點測控通信，無法 實現對多個無人機測控的同時通信。無人機群飛行特點需要地面天線覆蓋整個 空域，且對每個目標均實現高增益波束跟蹤，而傳統遙測天線多采用拋物面天 線+旋轉伺服結構，體積大、成本高，且無法同時跟蹤多個目標。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種多目標自跟蹤天線，以解決目前的問題。

為了實現上述目的，本申請提供了如下技術：

一種多目標自跟蹤天線，包括依次電性連接的全向天線模塊、低噪聲模塊 和自跟蹤模塊，其中，全向天線模塊旨在對360度方位(水平全向)內的多個 獨立測控信號的分集接收，等效實現自跟蹤的數字天線波束，提高地面測控天 線的增益；

低噪聲模塊對信號進行放大濾波；

自跟蹤模塊實現目標信號分離、多個信號來向獨立跟蹤以及多天線信號分 集合成等功能。

如附圖1所示，為便攜多目標自跟蹤全向陣列天線的天線組成示意圖，其 中包括全向天線模塊、低噪聲模塊和自跟蹤模塊，圖中低噪放部分為低噪聲模 塊的組成結構示意模式，低噪聲的上方部分為全向天線模塊的組成結構示意模 式，低噪放的下方部分為自跟蹤模塊的組成結構示意模式。本發明為多目標遙 測的全向陣列天線，按照最大比合成原則，自適應組合多個天線單元，增強微 弱信號的接收效果。基于自適應分集合成的通信陣列天線具有傳統拋物面天線 的自跟蹤能力和高定向天線增益，同時還具備多目標同時跟蹤的能力，簡化了 多目標遙測系統的復雜程度，提升了接收效果，大大降低了接收站的建設成本， 以滿足無人機群的遠距離測控通信的需求。本發明利用多個全向天線進行測控信號的分集接收，等效實現自跟蹤的數字天線波束，提高地面測控天線的增益， 能夠在不增加機載測控設備功耗的條件下，有效提升設備作用距離；采用多波 束電子波束掃描技術，可以消除地面站天線對伺服機的依賴，減輕設備重量， 提高設備的使用的靈活性。作為多機測控的重要信道設備，無人機測控陣列天 線組陣技術研究具有非常重要的意義。

其中，全向陣列天線包含多個不同的陣列單元，對其進行組合，實現全空 域覆蓋的同時，優化低仰角增益，提升遠距離通信的接收效果。