A Novel Anti-jamming Antenna Unit and Array

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Wang Guanjun, Liu Huan, Chen Weidong

(Shanghai Highgain Information Technology Co., Ltd., Shanghai, 201700)

Abstract: A dual-band circular polarization antenna unit is proposed in this paper. It consists of two stacked microstrip antennas, in order to enhance the low elevation gain , the medium effect and short pin effect are applied respectively, finally we design a 7-element array ,the simulation result show that it is excellent for adaptive algorithm.

Keywords: anti-jamming antenna; low elevation gain; medium effect

1 引言

全球卫星导航系统在人们的日常生活、信息传递、航海航空和交通运输方面起着至关重要的作用。但是导航卫星距离地球有数万千米远,导航接收设备接收信号强度非常微弱,例如与北斗类似的GPS系统,其L2波段信号传输到地面后最小信号仅为-166DBW。随着北斗系统的应用领域越来越广泛,电磁环境也变得越来越复杂,提高北斗系统的抗干扰能力变得越来越重要。

空域滤波技术又称为自适应天线阵列技术。自适应天线阵列技术的实质是多个阵元组成天线阵,处理器可以控制与其相连的微波网络,而微波网络与天线单元相连。在需要进行抗干扰时,处理器接收来自于微波网络的信号后再反馈调节微波网络,控制微波网络调节各天线单元的幅度和相位,从而达到控制波束方向,产生方向图零点对准干扰方向的效果。一般来讲,产生的零陷数目最多为M-1,M为阵元数目。理论上,自适应天线阵列技 术能够使得美国的GPS接收机干扰抑制能力达到40~50db。

本文提及的抗干扰天线阵列是由七个天线阵元构成,天线阵元分布在正六边形的六个角以及中心上,这种布局能够使每一个相邻的阵元间距保持一致,有利于自适应零陷算法对阵列方向图赋形。

其自适应天线阵原理是:对于一个天线系统来说,各种各样的干扰可能从主瓣进入,也可能从旁瓣进入,天线设计的首要问题就是考虑是从旁瓣进入的干扰影响最小。若干扰来袭固定方向,则可以通过设计天线波束图,使其在干扰方向有很深的零点,但是通常干扰方向是变化的,我们就希望这些零点方向能够随干扰方向而变化,采用自适应技术就可以实现这个目的。

抗干扰天线阵列的基本要求:在限定的尺寸条件下选择适当的天线形式与单元数量减少单元间耦合,使个单元的接收幅度和相位差异较小,并且保证较高的低仰角增益。

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