[实用新型]一种新型高精度抗多径测向天线系统

说明书

本实用新型提供一种新型高精度抗多径测向天线系统，包括：测向天线、天线射频切换电路、定向天线、转台、综合处理单元、电源和对外接口；测向天线设置有若干个，且采用匚字型排列，用于扫描捕捉目标信号的相位信息；天线射频切换电路与测向天线连接，用于切换测向天线的测向模式；定向天线设置在转台上，能够在转台的带动下进行旋转，用于与目标信号建立通信连接；综合处理单元与测向天线、天线射频切换电路、定向天线、转台、电源和对外接口均连接，用于解算相位信息获取目标信号，并控制转台的旋转角度和处理目标信号的通信信息；电源用于供电；对外接口用于连接外部终端或进行软件升级。本实用新型能够消除多径带来的影响，并提高测向精度。

技术领域

本实用新型涉及射频通信技术领域，尤其涉及一种新型高精度抗多径测向天线系统。

背景技术

随着军事和民用技术的不断发展，远距离通信需求不断增加。为了满足通信链路的能量裕度，在某一方向上具有较高增益的定向天线使用越来越广泛。在一些已知固定信号源位置的应用场景可以通过计算信号来向角度，手动将通信设备对准信号来向。或者通过改变定向天线的设计、增加定向天线波束宽度的方式实现对目标信号源的覆盖式对准。但是这种设计思路不符合移动信号源的应用场景，当信号源处于全空域任一位置时，设备要与其建立通信，必须将定向天线的中心增益位置对准信号来向，从而提高信号链路的增益，确保通信的顺利进行。因此通信天线需要通过转台自动实时对准目标。

目前，定向天线测向方式是通过将三个天线片以“L”型放置实现测向，该测向方式在实际应用中容易受到地面或建筑反射以及其他多径信号的干扰，导致天线的指向与实际信号的来向大相径庭。若想抵消多径信号带来的巨大影响，需要增加测向天线的数量，但是采用多个测向天线进行测向，将大幅提高硬件成本和功耗；同时设备尺寸、重量也将相应增加，很可能无法达到预期的设计目的，不符合产品轻量化、低成本、低功耗的设计要求。

此外，如图1所示，现有技术中还通过四阵元方式进行测向。四阵元测向时通过比较水平方向上天线0和天线3的相位差计算出信号水平角度，同理，通过比较俯仰方向上天线0和天线1的相位差计算出信号俯仰方向角度。然后将信号水平角度和信号俯仰方向角度发送至转台，转台再根据该信息调整自身角度，从而实现将天线中心位置指向信号来向。四阵元天线能够满足大多数指向精度要求不高的应用场景。但是在一些反射信号较强的环境中，设备极易受到反射信号的影响，将天线中心位置指向反射信号的来向，而完全偏离了真实信号的位置，轻则影响通信链路的能量裕度，严重的则会导致通信中断数据丢失，无法发挥窄波束高增益定向天线在远距离通信应用中的优势。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种新型高精度抗多径测向天线系统。

一种新型高精度抗多径测向天线系统，包括：测向天线、天线射频切换电路、定向天线、转台、综合处理单元、电源和对外接口；所述测向天线设置有若干个，且采用匚字型排列，用于扫描捕捉目标信号的相位信息；所述天线射频切换电路与所述测向天线连接，用于切换测向天线的测向模式；所述定向天线设置在所述转台上，能够在所述转台的带动下进行旋转，用于与目标信号建立通信连接；所述综合处理单元与所述测向天线、天线射频切换电路、定向天线、转台、电源和对外接口均连接，用于解算所述相位信息获取目标信号，并控制所述转台的旋转角度和处理目标信号的通信信息；所述电源用于供电；所述对外接口用于连接外部终端或进行软件升级。

进一步地，所述测向天线设置有12个，包括有6个第一天线和6个第二天线，所述6个第一天线竖直设置；所述第二天线每3个一组进行水平设置，整体呈匚字型排列。

进一步地，所述天线射频切换电路包括有6个切换开关，所述第一天线和第二天线两两连接同一个切换开关。

进一步地，所述6个切换开关对应设置有3个控制信号，分别为第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号；所述第一控制信号连接有3个切换开关；所述第二控制信号连接有2个切换开关；所述第三控制信号连接有1个切换开关。