[发明专利]基于八阵元多频段复合阵列天线的无人机探测装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于八阵元多频段复合阵列天线的无人机探测装置及方法，涉及无人机探测装置技术领域。所述探测装置包括天线阵列、接收机、嵌入式主机以及上位机，所述天线阵列包括八个天线阵元，所述八个天线阵元呈圆周设置，且所述天线阵元与天线阵元之间的距离相等，所述八个天线阵元的输出端与所述接收机的信号输入端连接，所述接收机与所述嵌入式主机通过USB3.0接口进行连接，所述嵌入式主机与所述上位机之间通过LAN接口双向连接。所述无人机探测装置具有频段覆盖范围广、产品可靠性高以及重量轻等优点。

技术领域

本发明涉及无人机探测装置技术领域，尤其涉及一种基于八阵元多频段复合阵列天线的无人机探测装置及方法。

背景技术

近年来，随着商业无人机的大量应用，黑飞无人机导致的安全问题已越来越受到关注，由此而引出的如何探测黑飞无人机也已成为一个热点话题。在已有的技术和设备中，一般为单一频段或者两个频段的无人机探测设备。单频段或两频段无人机探测设备的主要探测对象是目前市面上比较常见的大疆无人机的工作频段（2.4GHz和5.8GHz）。探测设备一般分为四个部分，即双频段天线、接收机、嵌入式主控模块和转台四个部分，如图1所示，其中双频段天线、接收机和嵌入式主控模块是置于转台之上的，设备的探测频段一般只覆盖2.4GHz和5.8GHz。

在具体操作使用时，首先转动转台进行360度方位的周扫，双频段探测天线将周扫的无线电信号接入接收机，接收机和嵌入式主控模块协调工作，对天线过来的无线电信号进行采集分析处理，根据处理的频谱结果，对入侵无人机的方位和距离进行示意，并将测试结果上传上位机电脑进行显示预警。

现有的单频段或者两频段的无人机探测设备由于采用的是单阵元天线，为了提高黑飞无人机的探测速度，降低漏警率，则必然要提高转台的转速，转速的提高带来的最大的问题就是转台的使用寿命问题，转台使用寿命其中最重要的就是滑环的使用寿命，以转台3秒一圈，全天候24小时工作，则一年转台需要旋转1000万圈，而国产滑环的寿命一般在1000万圈左右，所以从设计角度来看，滑环的使用是需要一年一换，从而带来了售后维修成本的大幅度提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种频段覆盖范围广、产品可靠性高、重量轻的基于八阵元多频段复合阵列天线的无人机探测装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于八阵元多频段复合阵列天线的无人机探测装置，其特征在于：包括天线阵列、接收机、嵌入式主机以及上位机，所述天线阵列包括八个天线阵元，所述八个天线阵元呈圆周设置，且所述天线阵元与天线阵元之间的距离相等，所述八个天线阵元的输出端与所述接收机的信号输入端连接，所述接收机与所述嵌入式主机通过USB3.0接口进行连接，所述嵌入式主机与所述上位机之间通过LAN接口双向连接；无线电信号经过天线阵列接收后，通过接收机内的宽带低噪放模块处理，然后再将宽带低噪放模块处理的信号输入到下变频和AD 采集模块进行处理，AD 采集后的数据经过嵌入式主机的频谱分析后，通过上位机进行无人机特征信号分析比对识别，如符合数据库中相应的无人机型号，则提示报警。

进一步的技术方案在于：每个所述天线阵元包括840MHz-930MHz天线模块、1410MHz-1460MHz天线模块、2.4GHz-2.5GHz天线模块以及5.725GHz-5.850GHz天线模块，所述840MHz-930MHz天线模块的输出端与第一异频合路器的一个输入端连接，所述1410MHz-1460MHz天线模块的输出端与第一异频合路器的另一个输入端连接，2.4GHz-2.5GHz天线模块的输出端与第二异频合路器的一个输入端连接，5.725GHz-5.850GHz天线模块的输出端与第二异频合路器的另一个输入端连接，八个第一异频合路器的输出端分别与第一单刀八掷同轴开关的分接线端连接，第一单刀八掷同轴开关的总接线端与第一接收机的信号输入端连接，八个第二异频合路器的输出端分别与第二单刀八掷同轴开关的分接线端连接，第二单刀八掷同轴开关的总接线端与第二接收机的信号输入端连接，所述第一接收机以及第二接收机的输出端与所述嵌入式主机的信号输入端连接。