CN108254765A - 一种超小型航空型gps抗干扰天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超小型航空型GPS抗干扰天线，涉及GPS卫星导航领域，尤其涉及一种超小型航空型GPS抗干扰天线，用以解决现有技术中抗干扰天线体积大，不能应对强干扰信号的问题，包括电路盒体，所述电路盒体上依次盖装有天线阵面和天线罩，所述电路盒体被屏蔽隔条分割为不同的电路安装腔体区，本发明在及其狭小的空间内放置了双路GPS天线单元、双路低噪放电路、双路GPS下变频电路、GPS上变频电路、抗干扰数字处理电路等多个功能单元电路，在接收到GPS导航信号后能对强干扰信号进行抑制处理，同时利用屏蔽隔条将不同功能电路单元隔离，在保证信号辐射不会串扰的同时，减小了体积，具有小型化、轻量化和可完全替换现有航空型GPS天线的优点。
Description
技术领域
本发明涉及GPS卫星导航领域，尤其涉及一种超小型航空型GPS抗干扰天线。
背景技术
GPS卫星导航应用是目前国内外最为成熟和广泛应用的卫星导航定位系统，各领域已使用的GPS导航接收机数量庞大，导航接收机必备的组成配套设备----卫星导航天线自然数量不少，特别是广泛使用的通用航空型GPS天线。
随着电磁环境越来越复杂，GPS导航接收机越来越容易受到干扰，抗干扰天线会逐渐成为卫星导航接收机的必要配套组成设备，得到广泛应用，特别是国内外GPS民用市场。
目前市面上的抗干扰天线通常是多阵元多通道能抗多个干扰的抗干扰天线，体积大、重量重、成本高，且主要应用领域为国内国防领域应用，民用市场很难承受高昂的价格，很多场合也不能承受庞大的体积和重量，这也限制了卫星导航抗干扰天线的应用。
因此，研发小型化、低成本的航空型GPS抗干扰天线，以期待能原位替换广泛使用的普通航空型机载GPS天线(其不具有抗干扰能力)，是公司开拓卫星导航抗干扰天线民用市场的重要措施和途径。
发明内容
本发明的目的在于:为了解决现有技术中GPS天线不能应对强干扰信号，在很多空间有限的场合不能使用的问题，本发明提供了一种超小型航空型GPS抗干扰天线，在及其狭小的空间内放置了双路GPS天线单元、双路低噪放电路、双路GPS下变频电路、GPS上变频电路、抗干扰数字处理电路等多个功能单元电路，在接收到GPS导航信号后能对强干扰信号进行抑制处理，同时利用屏蔽隔条将不同功能电路单元隔离，在保证信号辐射不会串扰的同时，减小了体积，具有小型化、轻量化和可完全替换现有航空型GPS天线的优点。
本发明采用的技术方案如下：
一种超小型航空型GPS抗干扰天线，包括电路盒体，所述电路盒体中设有时钟电路、低噪放电路、数字抗干扰电路、下变频电路、电源滤波电路和上变频电路，所述低噪放电路包括依次连接的第一滤波电路、第一低噪声放大电路、第二滤波电路与第二低噪声放大电路，还包括与第一滤波电路输入端连接的第一抗烧毁保护电路；
所述数字抗干扰电路包括信号输入端、信号输出端、时钟驱动电路、A/D转换器、FPGA、D/A转换器、接口电路以及为上述各电路提供电源电压的电源电路，所述接口电路包括信号输入端接口和信号输出端接口，所述A/D转换器采用并行双通道A/D转换器，信号输入端接口与A/D转换器连接，A/D转换器的输出端与FPGA连接，FPGA的输出端与D/A转换器连接，D/A转换器与信号输出端接口连接，时钟驱动电路分别与A/D转换器和FPGA通讯，接口电路分别与A/D转换器以及D/A转换器连接；
所述下变频电路包括混频电路和低噪声放大电路、一级滤波电路、二级滤波电路和三级滤波电路，所述一级滤波电路、混频电路、二级滤波电路、低噪声放大电路和三级滤波电路依次连接，一级滤波电路的输入端与射频信号的输出端连接，混频电路的输入端与本振信号的输出端连接；
所述上变频电路包括依次连接的混频电路、衰减电路、第四滤波电路和放大电路，所述混频电路连接有与中频信号连接的第三滤波电路。
进一步地，所述电路盒体上依次盖装有天线阵面和天线罩，所述电路盒体被屏蔽隔条分割为A、B、C、D、E五种电路安装腔体区，所述A安装腔体区内设有相同的A-1低噪放电路和A-2低噪放电路，所述B安装腔体区内设有数字抗干扰处理电路，所述C安装腔体区内设有相同的C-1下变频电路和C-2下变频电路，所述D安装腔体区内设有电源滤波电路，所述E安装腔体区内设有上变频电路；进一步地，所述天线阵面上还对称设有两个天线单元安装方形槽，所述天线单元安装方形槽内设有天线单元。
进一步地，所述屏蔽隔条为金属薄片，所述屏蔽隔条上开设有用于不同电路间传递信号的信号接口。
进一步地，所述天线单元安装方形槽底部中央开有用于传递信号的圆形开口
进一步地，所述低噪放电路中，第一抗烧毁保护电路包括第一限幅器A-V1，第一限幅器A-V1的第一引脚与低噪放电路信号输入端连接，第一限幅器A-V1的第二引脚与第一滤波电路连接，第一限幅器A-V1的第三引脚接地，所述第一滤波电路包括第一滤波器A-Z1，第一滤波器A-Z1的第八引脚与第一抗烧毁保护电路连接，第一滤波器A-Z1的第一引脚与第一低噪声放大电路连接，第一滤波器A-Z1的其余引脚均接地，所述第一低噪声放大电路与第二滤波电路之间还连接有第二抗烧毁保护电路，第二抗烧毁保护电路包括第二限幅器A-V2，第二限幅器A-V2的第一引脚与第一低噪声放大电路连接，第二限幅器A-V2的第二引脚与第二滤波电路连接，第二限幅器A-V2的第三引脚接地。
进一步地，所述下变频电路中，所述一级滤波电路包括与射频信号的输出端连接的电容C-C7，电容C-C7的另一端分别连接有电感C-L8和电感C-L9，电感C-L9的另一端与混频电路连接，所述混频电路包括混频器C-N3，混频器C-N3的第一引脚与一级滤波电路连接，混频器C-N3的第三引脚与本振信号的输出端连接，混频器C-N3的第四引脚连接有电感C-L13，电感C-L13的另一端分别连接有电容C-C16、电容C-C17和电阻C-R10，混频器C-N3的第六引脚与二级滤波电路连接，混频器C-N3的其余引脚均接地，所述二级滤波电路包括与混频电路分别连接的电容C-C19和电感C-L15，电感C-L15的另一端连接有电容C-C20，并与低噪声放大电路连接，所述低噪声放大电路包括低噪声放大器C-N4，低噪声放大器C-N4的第二引脚与二级滤波电路连接，低噪声放大器C-N4的第七引脚与三级滤波电路连接，低噪声放大器C-N4的第五引脚连接有电容C-C23，低噪声放大器C-N4的第九引脚接地，所述三级滤波电路包括滤波器C-Z3，滤波器C-Z3的第一引脚与低噪声放大电路连接，滤波器C-Z3的第八引脚连接有电容C-C27，电容C-C27的另一端分别连接有电容C-C28和电感C-L17，电感C-L17的另一端连接有电容C-C29，滤波器C-Z3的其余引脚均接地，还包括设置于混频电路和二级滤波电路之间的衰减电路，衰减电路包括与混频电路分别连接的电感C-L14和电容C-C18,电感C-L14和电容C-C18的另一端均与二级滤波电路连接。
进一步地，所述上变频电路中，所述混频电路连接有与中频信号连接的第三滤波电路，第三滤波电路包括多组LC滤波电路，混频电路包括混频器E-N7，第三滤波电路的输出端与混频器E-N7的6脚连接，混频器E-N7的3脚连接有电感E-L18，电感E-L18的另一端连接有电容E-C35，电容E-C35的另一端连接本振信号，混频器E-N7的1脚连接衰减电路，所述放大电路输出端连接有第五滤波电路。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明整体布局紧凑，利用屏蔽隔条将不同功能电路单元隔离，在保证信号辐射不会串扰的同时，在及其狭小的空间内开拓了双路GPS天线单元、双路GPS低噪放电路、双路GPS下变频电路、上变频电路和抗干扰数字处理电路等多个功能单元电路的空间，实现了抗干扰天线的小型化和轻量化。
2.本发明在电路盒体中设有屏蔽隔条，将各功能电路区域隔离开来，起到信号屏蔽的作用，防止信号辐射和串扰，同时屏蔽隔条上开设有信号接口，在抑制处理强干扰信号的同时，实现信号的必要传递。
3.本发明中，在输入信号进入低噪声放大电路前，首先采取抗烧毁保护措施，防止强功率信号直接进入后端电路后，对器件造成损坏而丧失低噪放电路的功能。再通过滤波器对带外大功率信号进行抑制，防止带外大功率信号对低噪声放大器进行损坏，避免了低噪声放大器进入饱和失真状态，保证天线对输入信号进行滤波、放大后，能输出满足后端信号变频处理要求的一定功率和信噪比的信号。
4.本发明中，数字抗干扰处理电路的关键器件A/D转换器选用并行双通道A/D转换器实现信号的数模转换功能，并行双通道A/D转换器价格低，功耗低，信噪比等参数性能指标高，降低了成本，也保证了天线的高抗干扰性能指标；并且本发明还采用了CPU控制器，通过CPU控制器增强了天线对外通信的灵活性，同时增加了对抗干扰天线工作参数的控制功能，能够实现抗干扰天线的直通、闭锁和软件升级功能，提升了抗干扰天线使用的可靠性。
5.本发明中下变频电路采用一次变频结构，通过在进入混频电路前和混频电路后均采用滤波处理，有效地抑制了镜频干扰，保证了输出的中频信号的质量，使接收终端接收到稳定度高的中频信号。
6.本发明中上变频电路的混频电路连接有与中频信号连接的第一滤波电路，在混频之前先对中频信号进行滤波处理，能够保证输入混频器N7中的中频信号的质量，并且采用一次变频的形式，选用小型化、低功耗的元器件，减少了印制板布局面积，适用于超薄型抗干扰天线的布局空间，扩大了适用范围。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，在附图中：
图1是本发明拆解结构示意图；
图2是本发明电路盒体结构示意图；
图3是本发明低噪放电路连接框图；
图4是本发明低噪放电路原理图；
图5是本发明数字抗干扰电路连接框图；
图6是本发明数字抗干扰电路双通道转换器D2、第一匹配电路A和第一匹配电路B的电路原理图；
图7是本发明数字抗干扰电路双通道转换器D3、第二匹配电路A和第二匹配电路B的电路原理图；
图8是本发明数字抗干扰电路第一高频滤波电路的电路原理图；
图9是本发明数字抗干扰电路第一滤波电路的电路原理图；
图10是本发明数字抗干扰电路第二高频滤波电路的电路原理图；
图11是本发明数字抗干扰电路第二滤波电路的原理图；
图12是本发明数字抗干扰电路D/A转换器的电路原理图；
图13是本发明数字抗干扰电路CPU控制器的电路原理图；
图14是本发明下变频电路连接框图；
图15是本发明下变频电路原理图；
图16是本发明上变频电路连接框图；
图17是本发明上变频电路原理图。
附图说明：1、天线罩；2、天线单元；3、天线阵面；4、屏蔽隔条；5、电路板；6、电路盒体。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解发明，下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
一种超小型航空型GPS抗干扰天线，包括电路盒体6，所述电路盒体6中设有时钟电路、低噪放电路、数字抗干扰电路、下变频电路、电源滤波电路和上变频电路，所述低噪放电路包括依次连接的第一滤波电路、第一低噪声放大电路、第二滤波电路与第二低噪声放大电路，还包括与第一滤波电路输入端连接的第一抗烧毁保护电路；
所述数字抗干扰电路包括信号输入端、信号输出端、时钟驱动电路、A/D转换器、FPGA、D/A转换器、接口电路以及为上述各电路提供电源电压的电源电路，所述接口电路包括信号输入端接口和信号输出端接口，所述A/D转换器采用并行双通道A/D转换器，信号输入端接口与A/D转换器连接，A/D转换器的输出端与FPGA连接，FPGA的输出端与D/A转换器连接，D/A转换器与信号输出端接口连接，时钟驱动电路分别与A/D转换器和FPGA通讯，接口电路分别与A/D转换器以及D/A转换器连接；
所述下变频电路包括混频电路和低噪声放大电路、一级滤波电路、二级滤波电路和三级滤波电路，所述一级滤波电路、混频电路、二级滤波电路、低噪声放大电路和三级滤波电路依次连接，一级滤波电路的输入端与射频信号的输出端连接，混频电路的输入端与本振信号的输出端连接；
所述上变频电路包括依次连接的混频电路、衰减电路、第四滤波电路和放大电路，所述混频电路连接有与中频信号连接的第三滤波电路。
所述电路盒体6上依次盖装有天线阵面3和天线罩1，所述电路盒体6被屏蔽隔条4分割为A、B、C、D、E五种电路安装腔体区，所述A安装腔体区内设有相同的A-1低噪放电路和A-2低噪放电路，所述B安装腔体区内设有数字抗干扰处理电路，所述C安装腔体区内设有相同的C-1下变频电路和C-2下变频电路，所述D安装腔体区内设有电源滤波电路，所述E安装腔体区内设有上变频电路；
作为一种优选的实施方式，所述天线阵面3上还对称设有两个天线单元安装方形槽，所述天线单元安装方形槽内设有天线单元。
作为一种优选的实施方式，所述屏蔽隔条4为金属薄片，所述屏蔽隔条4上开设有用于不同电路间传递信号的信号接口。
作为一种优选的实施方式，所述天线单元安装方形槽底部中央开有用于传递信号的圆形开口。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述低噪放电路中，第一抗烧毁保护电路中的第一限幅器A-V1选用限幅器HSMP-482B，第一滤波电路中的第一滤波器A-Z1选用介质滤波器SRA1268D2R20FA，第二滤波电路中的第二滤波器A-Z2选用声表滤波器SF2186E，第一低噪声放大电路中的第一低噪声放大器A-N1和第二低噪声放大电路中的第二低噪声放大器A-N2均选用低噪声放大器MGA-633P8。
信号输入端通过电桥HC1400P03将大小为1268.52MHz的信号传输至限幅器HSMP-482B，其中，电桥HC1400P03的第一引脚和第二引脚与信号输入端连接，电桥HC1400P03的第四引脚连接电阻A-R10，电桥HC1400P03的第三引脚连接电容A-C1，电容A-C1的另一端连接限幅器HSMP-482B的第一引脚，电桥HC1400P03的第五引脚和第六引脚以及电阻A-R10的另一端均接地。
第一限幅器HSMP-482B的第二引脚与介质滤波器SRA1268D2R20FA的第八引脚连接，第一限幅器HSMP-482B的第三引脚接地。
介质滤波器SRA1268D2R20FA的第一引脚分别连接电感A-L6和电容A-C3，电容A-C3的另一端连接第一低噪声放大器MGA-633P8的第二引脚，介质滤波器SRA1268D2R20FA的其余引脚以及电感A-L6的另一端均接地。
第一低噪声放大器MGA-633P8的第一引脚分别连接电容A-C2和电阻A-R1，电阻A-R1的另一端分别连接电容A-C4、电容A-C5和电阻A-R2，电容A-C2的另一端连接电感A-L1，电感A-L1的另一端连接第一低噪声放大器MGA-633P8的第二引脚，电阻A-R2的另一端分别连接电容A-C6和电感A-L2，电感A-L2的另一端连接第一低噪声放大器MGA-633P8的第七引脚，低噪声放大器MGA-633P8的第七引脚连接电容A-C7，电容A-C7连接声表滤波器SF2186E的第二引脚，第一低噪声放大器MGA-633P8的其余引脚以及电容A-C2电容A-C4、电容A-C5、电容A-C6的另一端均接地。
声表滤波器SF2186E的第五引脚分别连接电感A-L7和电容A-C9，电容A-C9的另一端连接第二低噪声放大器MGA-633P8的第二引脚，声表滤波器SF2186E的其余引脚以及电感A-L7的另一端均接地。
第二低噪声放大器MGA-633P8的第一引脚分别连接电阻A-R3和电容A-C8，电容A-C8的一端连接电感A-L3，电感A-L3的另一端连接第二低噪声放大器MGA-633P8的第二引脚，电阻A-R3的另一端分别连接电容A-C10和电感A-L4，电感A-L4的另一端连接第二低噪声放大器MGA-633P8的第七引脚，第二低噪声放大器MGA-633P8的其余引脚以及电容A-C8、电容A-C10、电容A-C11的另一端均接地，最终从第二低噪声放大器MGA-633P8的第七引脚输出大小为1268.52MHz的信号至低噪放电路信号的输出端。
所述第二低噪声放大电路后端设置衰减电路，衰减电路包括由电容A-C12、电容A-C14、电阻A-R5、电阻A-R6和电阻A-R7组成的π型衰减器。信号从第二低噪声放大器MGA-633P8的第七引脚输出后，进入π型衰减器。电容A-C12的一端连接第二低噪声放大器MGA-633P8的第七引脚，电容A-C12的另一端分别连接电阻A-R5和电阻A-R6，电阻A-R5的另一端分别连接电容A-C14和电阻A-R7，电容A-C14的另一端分别连接信号输出点和电感A-L5，电感A-L5的另一端分别连接电容A-C13和电容A-C15，电阻A-R6、电阻A-R7、电容A-C13和电容A-C15的另一端均接地。
所述第一低噪声放大器MGA-633P8和声表滤波器SF2186E之间设置第二限幅器HSMP-482B，第二限幅器HSMP-482B的第一引脚与电容A-C7连接，第二限幅器HSMP-482B的第二引脚与声表滤波器SF2186E的第二引脚连接，第二限幅器HSMP-482B的第三引脚接地。
实施例3：
在上述任一实施例的基础上，所述数字抗干扰电路中，所述A/D转换器包括型号为AD9251的双通道转换器B-D2和双通道转换器B-D3，双通道转换器B-D2的1脚和2脚均与时钟驱动电路连接，双通道转换器B-D2的44～46脚与FPGA连接，双通道转换器B-D2的51～52脚之间连接有与接口电路连接的第一匹配电路B-A1，双通道转换器B-D2的61～62脚之间连接有与接口电路连接的第一匹配电路B-B1，双通道转换器B-D2的55脚和56脚之间并联有电容B-C29和电容B-C31，且双通道转换器B-D2的56脚接地，双通道转换器B-D2的49～50脚、53～54脚、59～60脚和63～64脚连接，并且还连接有与电源电路连接的第一高频滤波电路，双通道转换器B-D2的10、19、28和37脚连接，并且连接有与电源电路连接的第一滤波电路，双通道转换器B-D2的24～27脚、29～36脚和38～43脚构成第一通道B-A与FPGA对应连接，双通道转换器B-D2的4～9脚、11～18脚和20～23脚构成第二通道B-A与FPGA对应连接；
双通道转换器B-D3的1脚和2脚均与时钟驱动电路连接，双通道转换器B-D2的44～46脚与FPGA连接，双通道转换器B-D2的51～52脚之间连接有与接口电路连接的第二匹配电路B-A2，双通道转换器B-D3的61～62脚之间连接有与接口电路连接的第二匹配电路B-B2，双通道转换器B-D2的55脚和56脚之间并联有电容C46和电容C48，且双通道转换器B-D2的56脚接地，双通道转换器B-D2的49～50脚、53～54脚、59～60脚和63～64脚连接，并且还连接有与电源电路连接的第二高频滤波电路，双通道转换器B-D2的10、19、28和37脚连接，并且连接有与电源电路连接的第二滤波电路，双通道转换器B-D2的24～27脚、29～36脚和38～43脚构成第一通道B-B2与FPGA对应连接，双通道转换器B-D2的4～9脚、11～18脚和20～23脚构成第二通道B-B2与FPGA对应连接。
进一步的，所述信号输入端接口包括接口J10～J17，第一匹配电路B-A1包括电阻B-R7、B-R8、B-R11、B-R12和电容B-C10、B-C11、B-C14、B-C16，第一匹配电路B-B1包括电阻B-R9、B-R10、B-R13、B-R14和电容B-C12、B-C13、B-C15、B-C17，第二匹配电路B-A2包括电阻B-R15、B-R16、B-R19、B-R20和电容B-C18、B-C19、B-C22、B-C24，第二匹配电路B-B2包括电阻B-R17、B-R18、B-R21、B-R22和电容B-C20、B-C21、B-C23、B-C25；
第一匹配电路B-A1的具体连接为：接口J10与电容B-C10连接，电容B-C10的另一端分别与电阻B-R7和电阻B-R11连接，电阻B-R11的另一端分别与电容B-C16和双通道转换器B-D2的51脚连接，电容B-C16的另一端与双通道转换器B-D2的52脚连接；电阻B-R7的另一端分别与电阻B-R8以及另一端接地的电容B-C14连接，电阻B-R8的另一端分别与电容B-C11以及电阻B-R12连接，电容B-C11的另一端与接口B-J11连接，电阻B-R12的另一端与双通道转换器D2的52脚连接；
第一匹配电路B-B1的具体连接为：接口J12与电容B-C12连接，电容B-C12的另一端分别与电阻B-R9和电阻B-R13连接，电阻B-R13的另一端分别与电容B-C17和双通道转换器B-D2的62脚连接，电容B-C17的另一端与双通道转换器B-D2的61脚连接；电阻B-R9的另一端分别与电阻B-R10以及另一端接地的电容B-C15连接，电阻B-R10的另一端分别与电容B-C13以及电阻B-R14连接，电容B-C13的另一端与接口J13连接，电阻B-R14的另一端与双通道转换器B-D2的61脚连接；
第二匹配电路B-A2的具体连接为：接口J14与电容B-C18连接，电容B-C18的另一端分别与电阻B-R15和电阻B-R19连接，电阻B-R19的另一端分别与电容B-C24和双通道转换器B-D3的51脚连接，电容B-C24的另一端与双通道转换器B-D3的52脚连接；电阻B-R15的另一端分别与电阻B-R16以及另一端接地的电容B-C22连接，电阻B-R16的另一端分别与电容B-C19以及电阻B-R20连接，电容B-C19的另一端与接口J15连接，电阻B-R20另一端与双通道转换器B-D3的52脚连接；
第二匹配电路B-B2的具体连接为：接口J17与电容B-C20连接，电容B-C20的另一端分别与电阻B-R17和电阻B-R21连接，电阻B-R21的另一端分别与电容B-C25和双通道转换器B-D3的62脚连接，电容B-C25的另一端与双通道转换器B-D3的61脚连接；电阻B-R17的另一端分别与电阻B-R18以及另一端接地的电容B-C23连接，电阻B-R18的另一端分别与电容B-C21以及电阻B-R22连接，电容B-C21的另一端与接口J16连接，电阻B-R22另一端与双通道转换器B-D3的61脚连接。
进一步的，所述第一高频滤波电路包括依次并联的电容B-C26、B-C28、B-C30和B-C32，并联的两端中的一端分别与电源电路以及双通道转换器B-D2连接，另一端接地；第一滤波电路包括电感B-L1以及依次并联的电容B-C27、B-C33、B-C35、B-C37、B-C39、B-C41，电感B-L1连接于电容B-C27和电容B-C33之间，并联的两端中的一端分别与电源电路以及双通道转换器B-D2连接，另一端接地；
第二高频滤波电路包括依次并联的电容B-C44、B-C47、B-C49和B-C50，并联的两端中的一端分别与电源电路以及双通道转换器B-D3连接，另一端接地；第二滤波电路包括电感B-L2以及依次并联的电容B-C45、B-C51、B-C54、B-C56、B-C58、B-C60，电感B-L2连接于电容B-C45和电容B-C51之间，并联的两端中的一端分别与电源电路以及双通道转换器B-D3连接，另一端接地。
进一步的，所述信号输出端接口包括接口J19，D/A转换器包括型号为AD9705的转换器B-D1，转换器B-D1的1～2脚、4～5脚和27～32脚与FPGA对应连接，转换器B-D1的6～9脚和13脚悬空，转换器B-D1的3脚与11脚连接并且还与电源电路连接，转换器B-D1的12脚与时钟驱动电路连接，转换器B-D1的21脚与20脚之间连接有变压器B-T1，变压器B-T1的1端与转换器B-D1的21脚连接，且还连接有相互并联的且另一端接地的电容B-C7和电阻B-R5；变压器B-T1的3端与转换器B-D1的20脚连接，且还连接有相互并联的另一端接地的电阻B-R6和电容B-C8；变压器B-T1的2端连接有另一端接地的电容B-C9，变压器B-T1的5端与接口J19连接，变压器B-T1的4端接地。
实施例4：
在上述任一实施例的基础上，所述下变频电路中，混频电路中的混频器C-N3选用混频器CMY210，低噪声放大电路中低噪声放大器C-N4选用放大器ADL5531ACPZ，三级滤波电路中的滤波器C-Z3选用滤波器BPF46.5MHz。
射频信号通过对称多处理器SMP的第一引脚输出大小为1268.52MHz射频信号，对称多处理器SMP的第一引脚分别连接电感C-L7和一级滤波电路，电感C-L7的另一端分别连接保险丝NANOSMDC050F/13.2和电容C-C6，保险丝NANOSMDC050F/13.2的另一端连接电源电压+5VZHU，对称多处理器SMP的其余引脚和电容C-C6的另一端均接地。
一级滤波电路包括电容C-C7，电容C-C7的一端与射频信号的输出端连接，电容C-C7的另一端分别连接电感C-L8和电感C-L9，电感C-L9的另一端连接混频电路，C-L8的另一端接地。
混频电路包括与电感C-L9连接的电容C-C14，电容C-C14的另一端与混频器CMY210的第一引脚连接，混频器CMY210的第三引脚连接本振电路，混频器CMY210的第四引脚连接电感C-L13，电感C-L13的另一端分别连接电容C-C16、电容C-C17和电阻C-R10，电阻C-R10的另一端连接电源电压+5VZHU，混频器CMY210的第六引脚连接二级滤波电路，混频器CMY210的其余引脚以及电容C-C16的另一端和电容C-C17的另一端均接地。其中，本振电路包括电容C-C12，电容C-C12的一端连接输出大小为1222MHz的本振信号的输出端，电容C-C12的另一端分别连接电感C-L12和电容C-C13，电容C-C13的另一端分别连接电感C-L11和电感C-L10，电感C-L10的另一端分别连接电阻C-R21和电容C-C15，电容C-C15的另一端与混频器CMY210的第三引脚连接，电感C-L12的另一端、电感C-L11的另一端和电阻C-R21的另一端均接地。
二级滤波电路包括与混频器CMY210的第六引脚分别连接的电容C-C19和电感C-L15，电感C-L15的另一端分别连接电容C-C20和低噪声放大电路，电容C-C19的另一端和电容C-C20的另一端均接地。射频信号和本振信号经过混频器CMY210进行变频，输出大小为46.52MHz的中频信号。
低噪声放大电路包括与电感C-L15连接的电容C-C21，电容C-C21的另一端连接放大器ADL5531ACPZ，放大器ADL5531ACPZ的的第七引脚分别连接电感C-L16和三级滤波电路，电感C-L16的另一端分别连接电容C-C26和电阻C-R22，电阻C-R22的另一端连接电源电压+5VZHU，放大器ADL5531ACPZ的第五引脚连接电容C-C23，放大器ADL5531ACPZ的第九引脚、电容C-C23的另一端和电容C-C26的另一端均接地，放大器ADL5531ACPZ的其余引脚悬空。
三级滤波电路包括与放大器ADL5531ACPZ的第七引脚连接的电容C-C22，电容C-C22的另一端连接滤波器BPF46.5MHz的第一引脚，滤波器BPF46.5MHz的第八引脚连接电容C-C27，电容C-C27的另一端分别连接电容C-C28和电感C-L17，电感C-L17的另一端分别连接电容C-C29和后端电路，通过电感C-L17向后端电路输出大小为46.52MHz的中频信号，电容C-C28的另一端和电容C-C29的另一端均接地。
实施例5：
在上述任一实施例的基础上，所述上变频电路中，第三滤波电路包括多组LC滤波电路，混频电路包括型号为CMY210的混频器E-N7，第三滤波电路的输出端与混频器E-N7的6脚连接，混频器E-N7的3脚连接有电感E-L18，电感E-L18的另一端连接有电容E-C35，电容E-C35的另一端连接本振信号，混频器E-N7的1脚连接衰减电路，所述放大电路输出端连接有第五滤波电路。
所述多组滤波电路包括滤波电路E-A、滤波电路E-B、滤波电路E-C和滤波电路E-D，第三滤波电路的具体连接为：中频信号连接有电容E-C16，电容E-C16的另一端分别连接电阻E-R18和E-R19，电阻E-R19的另一端分别连接有电阻E-R20和电容E-C17，电阻E-R18和E-R20分别接地，电容E-C17的另一端分别连接电感E-L8和滤波电路a，滤波电路a包括相互并联且另一端均接地的电感E-L7和电容E-C18，电感E-L8的另一端分别连接电感E-L10和滤波电路b，滤波电路b包括相互并联且另一端均接地的电感E-L9和电容E-C19，电感E-L10的另一端分别连接电感E-L13和滤波电路c，滤波电路c包括相互并联且另一端均接地的电感E-L11和电容E-C23，电感E-L13的另一端分别连接电容E-C20和滤波电路d，滤波电路d包括相互并联且另一端均接地的电感E-L14和电容E-C27，电容E-C20的另一端分别连接相互并联的电感E-L16和电容E-C29，电感E-L16和电容E-C29的另一端与混频器E-N7的6脚连接。
所述衰减电路包括与混频器E-N7的1脚连接的电容E-C36，电容E-C36的另一端连接有电感E-L19，电感E-L19的另一端分别连接电感E-L20和第四滤波电路，电感E-L20的另一端接地，混频器E-N7的2脚和5脚分别接地，混频器E-N7的4脚连接有电感E-L15，电感E-L15的另一端分别连接有电容E-C28、电容E-C25和电阻E-R21，电容E-C28和电容E-C25的另一端分别接地，电阻E-R21连接到电源电压+5VZHU上。
所述第四滤波电路包括型号为SF2186E的声表面波滤波器E-Z1，声表面波滤波器E-Z1的2脚与电感E-L19连接，声表面波滤波器E-Z1的1脚、3脚、4脚和6脚分别接地，声表面波滤波器E-Z1的5脚分别连接有电阻E-R24和电阻E-R25，所述电阻E-R25的预留阻值为0Ω，电阻E-R25的另一端分别连接有电阻E-R26和电容E-C41，电阻E-R24和电阻E-R26的另一端分别接地，电容E-C41的另一端连接射频开关E-N9的9脚，射频开关E-N9的4脚～8脚、10脚～11脚和13脚～17脚均接地，射频开关E-N9的1脚分别连接有电容E-C45和电感E-L21，电容E-C45的另一端接地，电感E-L21的另一端连接到电源电压+5VZB上，射频开关E-N9的2脚连接有电容E-C99，电容E-C99的另一端接地，射频开关E-N9的3脚与放大电路连接，射频开关E-N9的12脚连接有电容E-C40，电容E-C40的另一端连接到LNAOUT上。
作为一种优选的实施方式，所述屏蔽隔条4上开设有用于不同电路间传递信号的信号接口7，所述信号接口7包括7-1至7-7，共七个信号接口，7-1为下变频中频信号1接口，设于C-1下变频电路安装腔体区与数字抗干扰处理电路安装腔体区之间，7-2为下变频中频信号2接口，设于数字抗干扰处理电路安装腔体区与C-2下变频电路安装腔体区之间，7-3为时钟信号接口，开设于电源滤波电路安装腔体区靠近盒体中心侧的屏蔽隔条上，7-4为上变频中频信号接口，与7-3信号接口相邻设置，7-5为输出射频信号接口，开设于上变频电路安装腔体区靠近盒体中心侧的屏蔽隔条上，7-6为天线单元1输出射频信号接口，设于包围A-1低噪放电路安装腔体区的屏蔽隔条上，7-7为天线单元2输出射频信号接口，设于包围A-2低噪放电路安装腔体区的屏蔽隔条上。
本发明的原理为：
当接收到GPS导航信号后，输入信号进入低噪声放大电路前，首先采取抗烧毁保护措施，防止强功率信号直接进入后端电路后，对器件造成损坏而丧失低噪放电路的功能，再通过滤波器对带外大功率信号进行抑制，防止带外大功率信号对低噪声放大器进行损坏，避免了低噪声放大器进入饱和失真状态，天线对输入信号进行滤波、放大后，输出满足后端信号变频处理要求的一定功率和信噪比的信号；
由低噪声放大电路处理后的信号进入下变频电路，本发明中下变频电路采用一次变频结构，通过在进入混频电路前和混频电路后均采用滤波处理，有效地抑制了镜频干扰，保证了输出的中频信号的质量，在降低信号的载波频率或者直接去除载波频率后得到稳定度高的中频信号输入下一接收端；
由下变频电路去除载波后得到的中频信号进入数字抗干扰处理电路进行处理，该中频信号由信号输入端接口传送至并行双通道A/D转换器中，经并行双通道A/D转换器进行数字采样后，输出给FPGA，并在FPGA中对数字中频信号进行抗干扰处理，经过抗干扰处理的数字中频信号由FPGA输送至D/A转换器中，由D/A转换器将数字信号变换为模拟信号后从信号输出端接口传送至后端射频电路进行处理；
经数字抗干扰处理电路处理后的信号进入上变频电路进行处理，经过抗干扰处理的的中频信号与本振电路输出的本振信号，经过混频器进行变频，输出射频信号，经过衰减电路衰减后，再经过声表面波滤波器SF2186E和放大器SPF5043Z后，输出幅度、频率、杂波抑制等性能参数均满足后端接收机需要的信号。
工作性能参数：工作电压为直流5V±0.5V，接受信号频率：1575.42MHz±2MHz；输出信号功率：-65dBm±5dBm；抗干扰能力：单干扰干信比80dB；功耗：3.5W；利用卫星导航接收机馈电进行工作，接收GPS导航信号，并完成对强干扰信号的抑制处理后以射频信号输出。
以上所述，仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种超小型航空型GPS抗干扰天线，包括电路盒体(6)，所述电路盒体(6)中设有时钟电路、低噪放电路、数字抗干扰电路、下变频电路、电源滤波电路和上变频电路，其特征在于，所述低噪放电路包括依次连接的第一滤波电路、第一低噪声放大电路、第二滤波电路与第二低噪声放大电路，还包括与第一滤波电路输入端连接的第一抗烧毁保护电路；
所述数字抗干扰电路包括信号输入端、信号输出端、时钟驱动电路、A/D转换器、FPGA、D/A转换器、接口电路以及为上述各电路提供电源电压的电源电路，所述接口电路包括信号输入端接口和信号输出端接口，所述A/D转换器采用并行双通道A/D转换器，信号输入端接口与A/D转换器连接，A/D转换器的输出端与FPGA连接，FPGA的输出端与D/A转换器连接，D/A转换器与信号输出端接口连接，时钟驱动电路分别与A/D转换器和FPGA通讯，接口电路分别与A/D转换器以及D/A转换器连接；
所述下变频电路包括混频电路和低噪声放大电路、一级滤波电路、二级滤波电路和三级滤波电路，所述一级滤波电路、混频电路、二级滤波电路、低噪声放大电路和三级滤波电路依次连接，一级滤波电路的输入端与射频信号的输出端连接，混频电路的输入端与本振信号的输出端连接；
所述上变频电路包括依次连接的混频电路、衰减电路、第四滤波电路和放大电路，所述混频电路连接有与中频信号连接的第三滤波电路。
2.根据权利要求1所述的一种超小型航空型GPS抗干扰天线，其特征在于，所述电路盒体(6)上依次盖装有天线阵面(3)和天线罩(1)，所述电路盒体(6)被屏蔽隔条(4)分割为A、B、C、D、E五种电路安装腔体区，所述A安装腔体区内设有相同的(A-1)低噪放电路和(A-2)低噪放电路，所述B安装腔体区内设有数字抗干扰处理电路，所述C安装腔体区内设有相同的(C-1)下变频电路和(C-2)下变频电路，所述D安装腔体区内设有电源滤波电路，所述E安装腔体区内设有上变频电路。
3.根据权利要求1所述的一种超小型航空型GPS抗干扰天线，其特征在于，所述天线阵面(3)上还对称设有两个天线单元安装方形槽，所述天线单元安装方形槽内设有天线单元(2)。
4.根据权利要求1所述的一种超小型航空型GPS抗干扰天线，其特征在于，所述屏蔽隔条(4)为金属薄片，所述屏蔽隔条(4)上开设有用于不同电路间传递信号的信号接口。
5.根据权利要求1所述的一种超小型航空型GPS抗干扰天线，其特征在于，所述天线单元安装方形槽底部中央开有用于传递信号的圆形开口。
6.根据权利要求1所述的一种超小型航空型GPS抗干扰天线，其特征在于，所述低噪放电路中，第一抗烧毁保护电路包括第一限幅器A-V1，第一限幅器A-V1的第一引脚与低噪放电路信号输入端连接，第一限幅器A-V1的第二引脚与第一滤波电路连接，第一限幅器A-V1的第三引脚接地，所述第一滤波电路包括第一滤波器A-Z1，第一滤波器A-Z1的第八引脚与第一抗烧毁保护电路连接，第一滤波器A-Z1的第一引脚与第一低噪声放大电路连接，第一滤波器A-Z1的其余引脚均接地，所述第一低噪声放大电路与第二滤波电路之间还连接有第二抗烧毁保护电路，第二抗烧毁保护电路包括第二限幅器A-V2，第二限幅器A-V2的第一引脚与第一低噪声放大电路连接，第二限幅器A-V2的第二引脚与第二滤波电路连接，第二限幅器A-V2的第三引脚接地。
7.根据权利要求1所述的一种超小型航空型GPS抗干扰天线，其特征在于，所述下变频电路中，所述一级滤波电路包括与射频信号的输出端连接的电容C-C7，电容C-C7的另一端分别连接有电感C-L8和电感C-L9，电感C-L9的另一端与混频电路连接，所述混频电路包括混频器C-N3，混频器C-N3的第一引脚与一级滤波电路连接，混频器C-N3的第三引脚与本振信号的输出端连接，混频器N3的第四引脚连接有电感C-L13，电感C-L13的另一端分别连接有电容C-C16、电容C-C17和电阻C-R10，混频器C-N3的第六引脚与二级滤波电路连接，混频器C-N3的其余引脚均接地，所述二级滤波电路包括与混频电路分别连接的电容C-C19和电感C-L15，电感C-L15的另一端连接有电容C-C20，并与低噪声放大电路连接，所述低噪声放大电路包括低噪声放大器C-N4，低噪声放大器C-N4的第二引脚与二级滤波电路连接，低噪声放大器C-N4的第七引脚与三级滤波电路连接，低噪声放大器C-N4的第五引脚连接有电容C-C23，低噪声放大器C-N4的第九引脚接地，所述三级滤波电路包括滤波器C-Z3，滤波器C-Z3的第一引脚与低噪声放大电路连接，滤波器C-Z3的第八引脚连接有电容C-C27，电容C-C27的另一端分别连接有电容C-C28和电感C-L17，电感C-L17的另一端连接有电容C-C29，滤波器C-Z3的其余引脚均接地，还包括设置于混频电路和二级滤波电路之间的衰减电路，衰减电路包括与混频电路分别连接的电感C-L14和电容C-C18,电感C-L14和电容C-C18的另一端均与二级滤波电路连接。
8.根据权利要求1所述的一种超小型航空型GPS抗干扰天线，其特征在于，所述上变频电路中，所述混频电路连接有与中频信号连接的第三滤波电路，第三滤波电路包括多组E-LC滤波电路，混频电路包括混频器E-N7，第三滤波电路的输出端与混频器E-N7的6脚连接，混频器E-N7的3脚连接有电感E-L18，电感E-L18的另一端连接有电容E-C35，电容E-C35的另一端连接本振信号，混频器E-N7的1脚连接衰减电路，所述放大电路输出端连接有第五滤波电路。
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