抗干扰阵列天线的原理是什么？怎么抗干扰？
基于北斗-GPS卫星的定位系统已经渗透到各个整个国家的行业，小到出门的车载地图导航，大到国家军事领域的应用。北斗-GPS卫星定位系统可以说已经成为人类现代生活中必不可少的组成部分。
由于卫星和地球之间距离遥远，导航卫星一般距离地球表面的距离是22000km左右。卫星上发射的信号经过远距离的传播距离到达地面之后，信号已经非常微弱了。
如果在卫星定位终端的附近存在较大功率的其他信号，将对北斗-GPS卫星信号产生严重的干扰，导致卫星定位终端接收卫星数减少、定位精度变差，甚至出现不能正常定位的情况。
抗干扰天线的出现就是为了解决上述问题，能够在周围存在干扰信号的条件下，保证卫星定位终端能够正常定位。由于现实中干扰信号的频率、功率、数量、类型是千差万别的，有的是无意干扰，有的是故意干扰，不同的干扰场景需要选择不同的抗干扰天线。本着科学客观的精神，不可能有一种抗干扰天线能够适应所有的干扰场景。
**抗干扰天线只在某些类型的干扰场景下能够起到抑制干扰的作用。
抗干扰天线接收到的信号（包括卫星信号和干扰信号）进行处理，去除其中的干扰信号，将处理之后的信号输出给卫星定位接收机，卫星定位接收机经过解算之后输出位置信息。具体的组成示意图可以见下面这个图。
选择抗干扰天线需要关注的几个参数有：
1.干扰频率
2.干扰数量
3.干扰类型
4.抗干扰能力
5.抗烧毁功率
6.接口控制
01 干扰信号频率
根据干扰信号的频率和卫星信号频率的关系，可以将干扰信号分为带外干扰和带内干扰。带外干扰是指干扰信号频率在卫星信号的频段以外，干扰信号频段和卫星信号频段不重合。而带内干扰是指干扰信号频段和卫星信号频段有重合的部分。
由于带外干扰对卫星信号的干扰影响较小，因此抗干扰天线主要是针对带内干扰信号，通过采取一定的措施抑制或减轻带内干扰信号对卫星定位的影响。
目前全球卫星导航定位系统主要有4个：中国的北斗导航定位系统，美国的GPS系统、欧洲的伽利略系统和俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）系统。每个定位系统的卫星的发射信号的频率不同。4个卫星导航定位系统的频率可以从下面这张表中看到。
抗干扰天线不可能实现对所有卫星信号频段的抗干扰，因此在抗干扰天线选型的时候首先要确定的是要针对哪个卫星导航系统的哪个频段的干扰信号进行抗干扰处理。国内比较常见的抗干扰天线包括：
面向军方用户的针对北斗B3频点的抗干扰天线，能够抑制北斗B3频段内的干扰信号；
面对民用用户的针对GPS L1频点、北斗B1频点的抗干扰天线，能够抑制GPS L1和北斗B1频段内的干扰信号；
02干扰信号数量
抗干扰天线只能抑制一定数量的干扰信号，因此在选型的时候必须给出需要抑制几个干扰信号。干扰信号的数量和采取的天线阵元的数量相关。假定天线阵元的数量是N，则可以抑制N-1个干扰信号。
一般行业内常见的有2种类型的天线，分别4阵元天线和7阵元天线，其中4阵元天线能够抑制3个干扰，7阵元天线能够抑制6个干扰。
下面这个是常见的4阵元抗干扰天线的布局图。正方形的四个角分别是北斗B3频点的天线，中间安装的是GPS L1和北斗B1的天线。该天线能抑制3个北斗B3频段的干扰，同时也可能正常接收GPS L1和北斗B1卫星信号。天线对GPS L1和北斗B1信号频段内的干扰不做抑制处理。
03干扰类型
常见的干扰信号类型包括：宽带干扰、窄带干扰、扫频干扰、脉冲干扰等。
窄带干扰：按照业内约定俗成的规范，干扰信号的带宽≤卫星信号带宽的10%的时候，该干扰信号称为窄带干扰。比如北斗B3频点的信号带宽是20MHz，窄带干扰信号的带宽为≤2MHz。
宽带干扰：干扰信号带宽和卫星信号带宽相当，在测试的时候取干扰信号的带宽等于卫星信号带宽。比如北斗B3频点的信号带宽是20MHz，宽带干扰信号的带宽是20MHz。
04抗干扰能力
抗干扰能力是指当干扰信号的功率最大增大到达某个值的时候卫星定位设备仍然能够正常定位。此时的干扰信号功率就是抗干扰卫星定位产品的抗干扰能力。
行业内部常用干信比指标来衡量抗干扰能力。干信比，顾名思义就是干扰信号功率和卫星信号功率的比值。根据各个卫星导航定位系统的官方文件，卫星信号到达地面所能保证的信号功率≥130dBm，因此在行业内常取-130dBm作为卫星信号的功率。因此干信比就是干扰信号功率相对于-130dbm的比值。
比如某北斗B3抗干扰天线抗干扰能力表示为：干信比不小于100dB（参考信号强度-130dBm）；
由于-130dBm+100=-30dBm，因此上面这个指标的意思是：当干扰信号的功率不大于-30dBm的时候北斗B3抗干扰定位产品能够正常定位。
05抗烧毁功率
抗干扰天线是工作在干扰的环境下，如果干扰信号的功率过强，可能超出抗干扰天线的承受范围，从而对抗干扰天线造成永久性的损坏，所以抗干扰天线需要给出抗烧毁功率的指标。该指标的含义是：到达抗干扰天线表面的干扰信号功率大于该指标的时候，抗干扰天线可能损坏，因此在实际应用中应该确保干扰信号功率小于该指标。
06接口控制
抗干扰天线的对外数据接口用来对天线进行监控。抗干扰天线对外输出的状态信息有：干扰数目、干扰的来向；外部给抗干扰天线发送的控制指令有：控制当前是直通模式还是抗干扰模式。如果选择直通模式，则天线直接和后端的卫星接收机连接，不经过抗干扰算法处理。
抗干扰天线对外接口协议和内容一般不做硬性要求，用户可根据自己的需要和厂家做进一步沟通，由厂家完成接口输入输出的协议。
07抗干扰天线组成
以北斗B3抗干扰天线为例说明天线的系统组成。其他类型的抗干扰天线产品组成大同小异。
抗干扰天线由阵列天线、低噪声放大电路、相关接收通道、信号处理电路、上变频电路和供电单元组成。
天线阵接收北斗B3频段卫星信号，天线阵列数量可以是4个，7个或者其他数量；
接收通道组将天线接收到的北斗B3频段信号进行低噪声放大、滤波后进行下变频，将其转换为适合AD采样的信号；
信号处理模块将模拟中频信号转换为数字信号，在FPGA中对其进行信号处理，完成抗干扰功能，并将处理后的信号变为模拟中频信号；
调制器将模拟中频信号调制到原载波频率，与低噪声放大的北斗B3频段信号（直通信号）通过开关选择输出一路；
电源变换模块将输入的直流电压，变换为适合各模块芯片工作的电压。
08总结
抗干扰天线可以从干扰频率、类型、数量、抗干扰能力、抗烧毁功率和接口控制等多个方面综合考虑，另外在产品选型的时候还有最重要的一点：
能够接受的安装空间、结构尺寸！！！
天线的结构尺寸对抗干扰天线阵列的布局影响很大，也会限制天线的抗干扰能力。
抗干扰天线的选型需要考虑多种因素，在各个性能指标之间取折中和平衡，最终确定抗干扰天线的指标，达到最优化的目的。
