[發(fā)明專利]針對極低海拔來擴(kuò)展軸比帶寬

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380074112.5
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN105009369B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王楠;O.尼赫斯
• 申請（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: H01Q21/24
• 分類號: H01Q21/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 申屠偉進(jìn),陳嵐

背景技術(shù)

圓極化天線被廣泛用在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、衛(wèi)星和雷達(dá)領(lǐng)域中。另外，從GNSS衛(wèi)星接收信號的地面站與定位在地面站的視野內(nèi)的衛(wèi)星進(jìn)行通信。地面站的視野中的衛(wèi)星包含定位在地面站正上方的天頂與地面站的地平線之間的任何衛(wèi)星。為了接收圓極化信號，天線提供足夠的軸比（AR）以接收信號。然而，在某些實(shí)施方式中，天線無法在足夠帶寬內(nèi)提供良好的軸比。例如，天線可能無法以極低的仰角在寬帶寬內(nèi)提供適當(dāng)?shù)妮S比以用于接收圓極化信號，在極低的仰角時(shí)信號源在與天線的位置有關(guān)的地平線附近。

發(fā)明內(nèi)容

提供了用于在極低海拔處擴(kuò)展軸比帶寬的系統(tǒng)和方法。在某些實(shí)施方式中，系統(tǒng)包括：天線，具有第一組天線元件和第二組天線元件，其中第一組天線元件中的元件與第二組天線元件中的對應(yīng)元件關(guān)于平面反射對稱；以及全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(jī)，被配置成驅(qū)動(dòng)天線并且處理從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)衛(wèi)星接收的信號，其中全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(jī)以第一相位延遲操作第一組天線元件中的元件并且以第二、不同相位延遲操作第二組天線元件中的元件，并且以不同功率水平來驅(qū)動(dòng)第一組天線元件和第二組天線元件。

附圖說明

要理解的是，附圖僅描繪示范性實(shí)施例并且因此不被認(rèn)為在范圍上是限制性的，將通過使用附圖用附加的明確性和細(xì)節(jié)來描述示范性實(shí)施例，在附圖中：

圖1是圖解在本公開中描述的一個(gè)實(shí)施例中的天線系統(tǒng)的圖。

圖2-6是圖解在本公開中描述的一個(gè)實(shí)施例中的在離開天線的天頂?shù)牟煌嵌忍幍奶炀€的軸比的圖表。

圖7是圖解在本公開中描述的一個(gè)實(shí)施例中的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(jī)和天線的圖。以及

圖8是針對在本公開中描述的一個(gè)實(shí)施例中的用于在低海拔擴(kuò)展軸比帶寬的方法的流程圖。

依據(jù)慣例，各種描述的特征不按比例繪制，而是被繪制成強(qiáng)調(diào)與示范性實(shí)施例有關(guān)的特定特征。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，對形成該描述的部分的附圖進(jìn)行參考，并且在附圖中通過說明的方式示出特定說明性實(shí)施例。然而，要理解的是，可以利用其它實(shí)施例而且可以做出邏輯、機(jī)械和電氣的改變。而且，在繪制的附圖和說明書中呈現(xiàn)的方法不要被解釋為限制個(gè)體步驟可以按照其執(zhí)行的次序。因此，下面的詳細(xì)描述不要以限制意義進(jìn)行理解。

本公開的實(shí)施例能夠覆蓋寬的帶寬同時(shí)在低海拔處提供足夠的軸比性能。在至少一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)包含具有多個(gè)天線元件的天線，其中多個(gè)天線元件被分離成上組和下組，上組定位在地平線之上，其中下組相對于上組中的天線元件對稱地定位在地平線之下。系統(tǒng)中的每個(gè)天線元件對于通過上組中的天線元件并且通過下組中的天線元件對橢圓極化信號的發(fā)射和接收具有伴隨的相位延遲。為了在低海拔處擴(kuò)展軸比性能用于關(guān)于天線位置的地平線附近的信號的通信，與下組相關(guān)聯(lián)的相位關(guān)于與上組相關(guān)聯(lián)的相位被延遲。可替代地，系統(tǒng)通過經(jīng)由下組中的元件以與上組中的元件相比的不同功率水平接收和發(fā)射信號來擴(kuò)展軸比。另外，系統(tǒng)能夠通過同時(shí)地延遲與下組相關(guān)聯(lián)的相位并且以相對于上組中的元件的不同功率水平來驅(qū)動(dòng)下組中的元件來擴(kuò)展軸比。通過與上組不同地操作下組，系統(tǒng)能夠在接近與天線位置相關(guān)聯(lián)的地平線的極低海拔處接收信號同時(shí)具有大的軸比帶寬。

圖1是天線100的圖，該天線100能夠被驅(qū)動(dòng)以改進(jìn)在低海拔處系統(tǒng)的軸比性能和帶寬。在某些實(shí)施例中，天線100包含通過接合構(gòu)件112接合在一起的多個(gè)元件，其中該接合構(gòu)件112在天線元件與天線控制器110之間路由電氣連接。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，接合構(gòu)件112處在示范性平面114中，該示范性平面114將元件分離成兩個(gè)不同組。例如，當(dāng)存在如示出的八個(gè)元件時(shí)，示范性平面114將元件分離成包含元件102-U、104-U、106-U和108-U的上組120以及包含元件102-L、104-L、106-L和108-L的下組130。在天線100作為基于地面的系統(tǒng)的部分促進(jìn)信號的接收和發(fā)射的某些應(yīng)用中，下組130中的元件102-L、104-L、106-L和108-L被定位成比上組120中的對應(yīng)元件102-U、104-U、106-U和108-U更接近地面。在替代的實(shí)施方式中，接合構(gòu)件112連接到天線元件的不同位置，其中天線元件仍被劃分成上組120和下組130，其中接合構(gòu)件112的位置不與地平線114對齊。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，天線100的元件是圓形單極天線元件。例如，每個(gè)單極元件具有半周長，該半周長等于特定天線元件的中心操作頻率的波長的四分之一。