一种包括可以安装在运载工具之上和之中的天线阵和电子组件的通信系统。该通信系统通常可能包括安装在运载工具的外表面上的外部部件和位于运载工具之内的内部部件，外部部件和内部部件靠通信联络彼此耦合。外部部件可能包括天线阵以及按方位角、仰角和极化移动天线阵(举例来说，跟踪人造卫星或其它信号来源)的安装设备和转向装置。内部部件可能包括与该通信系统相关联的大部分电子设备。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种包括可以安装在运载工具之上和之中的天线阵和电子组件的通信系统。该通信系统通常可能包括安装在运载工具的外表面上的外部部件和位于运载工具之内的内部部件，外部部件和内部部件靠通信联络彼此耦合。外部部件可能包括天线阵以及按方位角、仰角和极化移动天线阵(举例来说，跟踪人造卫星或其它信号来源)的安装设备和转向装置。内部部件可能包括与该通信系统相关联的大部分电子设备。【专利说明】有宽带天线的通信系统 本申请是2008年9月12日递交的申请号为200880113615. 8,专利技术名称为"有宽 带天线的通信系统"的分案申请。 相关申请 这份申请要求给在此通过引证被全部并入的2007年9月13日以"Communication System with Broadband Antenna"为题申请的美国专利临时申请第60/971，958号、2007 年9 月 17 日以"Communication System with Broadband Antenna"为题申请的美国专利 临时申请第60/973, 112 号和 2008年9月 8 日以"Communication System with Broadband Antenna"为题申请的美国专利临时申请第61/095, 167号的优先权。 专利
本专利技术涉及无线通信系统，具体地说，涉及可以在乘客运载工具上使用的天线和 通信子系统。
技术介绍
许多通信系统涉及接收来自人造卫星的数据信号。传统的系统已经使用许多类型 的天线接收来自人造卫星的信号，例如，Rotman透镜、Luneberg透镜、盘形天线或相控阵。 然而，这些系统可能因视野有限或效率低遭受损害，限制它们接收人造卫星信号的能力。具 体地说，这些传统的系统可能缺乏接收人造卫星信号必需的性能，要么是信号强度低，要么 是噪声高，举例来说，来自低仰角人造卫星的信号。 除此之外，许多传统的系统不包括任何或充份的极化校正，并因此交替极化的信 号噪声可能干扰所需的信号，阻止该系统适当地接收所需信号。此外，使这样的系统在飞机 的机身上定位以便发射或接收信号提出若干能提交给这样的系统的问题。 所以，需要改良的通信系统，包括改良的可能能够接收不利环境中的弱信号或通 信信号而且能至少部分地位于飞机机身上的天线系统。
技术实现思路
一些方面和实施方案指向包括可以安装在运载工具之上和之中的天线阵和电子 组件的通信系统。该通信系统通常可能包括安装在运载工具的外表面上的外部部件和位于 运载工具内的内部部件，外部部件和内部部件靠通信联络彼此耦合。依照下面的讨论，外部 部件可能包括天线阵以及按方位、仰角和极化移动天线阵（举例来说，跟踪人造卫星或其 它信号来源）的安装设备和转向装置。内部部件可能包括大部分与通信系统相关联的电子 设备。使内部部件位于运载工具里面可能有利于接近电子设备而且可以保护电子设备使之 免受运载工具外部环境的影响，下面将进一步详细讨论。该通信系统的实施方案提供很多 超越现有技术系统的利益，包括尺寸和重量相对较小（这可能对安装在飞机上的系统是特 别有利的），而且有优异的宽带射频性能，下面将进一步讨论。 依照一个实施方案，天线阵包括众多喇叭天线元件、众多对应的电介质透镜，众多 电介质透镜之中的每个电介质透镜分别与众多喇叭天线元件之中相应的喇叭天线元件耦 合，以及将众多喇叭天线元件与共用馈送点联结起来的波导馈送网络，其中众多喇叭天线 元件和众多对应的电介质透镜具有这样的形状和尺寸以致天线阵在天线阵的任一末端逐 渐变小。 在一个实施例中，众多喇叭天线元件被安排成平行的两行，而且那平行的两行沿 着天线阵的长度彼此错开众多喇叭天线元件之一的一半宽度。在另一个实施例中，众多喇 叭天线元件包括内部喇叭天线元件、第三喇叭天线元件、第二喇叭天线元件和末端喇叭天 线元件，其中第三喇叭天线元件比内部喇叭天线元件小而且位置比内部喇叭天线元件更靠 近天线阵的末端，第二喇叭天线元件比第三喇叭天线元件小而且位置比第三喇叭天线元件 更靠近天线阵的末端，末端喇叭天线元件比第二喇叭天线元件小而且位于天线阵的末端。 在另一个实施例中，众多电介质透镜元件包括内部电介质透镜、第三电介质透镜、第二电介 质透镜和末端电介质透镜，其中内部电介质透镜与内部喇叭天线元件耦合，第三电介质透 镜比内部电介质透镜小而且与第三喇叭天线元件耦合，第二电介质透镜比第三电介质透镜 小而且与第二喇叭天线元件耦合，而末端电介质透镜比第二电介质透镜小而且与末端喇叭 天线元件耦合。该天线阵可能进一步包括众多喇叭形插入物，众多喇叭形插入物之中的每 个喇叭形插入物分别位于众多喇叭天线元件之中相应的喇叭天线元件之内。在一个实施例 中，位于末端喇叭天线元件和第二喇叭天线元件内的喇叭形插入物是用雷达电磁波吸收材 料制成的。在另一个实施例中，每个电介质透镜用玻璃纤维销钉紧固到各自的喇叭天线元 件上。 另一个方面指向校正安装在运载工具上的天线阵的方法。在一个实施方案中，该 方法包括相对于安装在天线阵上的位置编码器的位置确定天线波束方向图的射频中心，计 算天线阵相对于位置编码器的位置的第一俯仰偏移量和第一滚转偏移量，以及把计算的第 一俯仰偏移量和第一滚转偏移量储存在本地存储器装置中。在另一个实施方案中，该方法 进一步包括接受代表安装天线阵的主运载工具的运载工具俯仰和运载工具滚转的数据，用 位置编码器测知天线俯仰和天线滚转，计算运载工具俯仰和天线俯仰之间的第二俯仰偏移 量，计算运载工具滚转和天线滚转之间的第二滚转偏移量，以及把计算的第二俯仰偏移量 和第二滚转偏移量储存在本地存储器装置中。在一个实施例中，该方法进一步包括把计算 的第二俯仰偏移量和第二滚转偏移量储存在远程存储器装置中。在另一个实施例中，该方 法进一步包括以第一俯仰偏移量和第一滚转偏移量为基础校正第二俯仰和滚转偏移量，以 及把校正后的第二俯仰偏移量和第二滚转偏移量储存在本地存储器装置中。该方法可能进 一步包括把校正后的第二俯仰偏移量和第二滚转偏移量储存在远程存储器装置中。在一个 实施例中，该方法进一步包括接受代表主运载工具的运载工具航向的数据，将天线阵瞄准 选定的人造卫星信号来源，以锁定选定的人造卫星信号来源的信号为基础确定天线航向， 计算运载工具航向和天线航向之间的航向偏移量，而且把航向偏移量储存在本地存储器装 置中。该方法可能进一步包括把航向偏移量储存在远程存储器装置中。在一个实施例中， 接受代表主运载工具的运载工具俯仰和运载工具滚转的数据包括接受来自主运载工具的 导航系统的日期。 依照另一个实施方案，通信系统包括由配置成接收和发射信号的天线阵、配置成 把天线阵装到主平台上并且按方位和仰角移动天线阵的万向节组件、第一存储器装置和至 少一个安装在天线阵上的位置编码器组成的第一子系统，以及靠通信联络与第一子系统耦 合并且包括第二存储器装置和配置成按方位和仰角控制天线阵的运动的控制单元的第二 子系统，其中至少一个位置编码器被配置成检测相对于工厂校准水平的天线阵位置该天线 阵的俯仰和滚转和提供代表检测到的天线阵的俯仰和滚转的第一天线数据信号，第一和第 二存储器装置靠通信联络联结在一起而且被配置成接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种天线阵，其中包括：众多喇叭天线元件，这些喇叭天线元件被安排在从天线阵的第一端延伸到天线阵的第二端的N排喇叭天线中，众多喇叭天线元件之中每个喇叭天线元件都配置成接收信息信号并且在该喇叭天线元件的馈送点提供该信息信号；以及使众多喇叭天线元件与公用阵列馈送点耦合的波导馈送网络，该波导馈送网络配置成计算来自众多喇叭天线元件的信息信号的总和在公用阵列馈送点提供总和信号；其中在N排喇叭天线的每排中的众多天线元件中相邻天线元件之间中心到中心的喇叭间隔在该天线阵的实质上最高的传输频率下近似等于0.9波长；以及其中N排喇叭天线元件的每排喇叭天线元件包括至少32个或更多的喇叭天线元件。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F·J·布兰达，M·J·巴雷特，M·N·兰德尔，M·A·弗莱赖，M·J·乔奥尼瑞，W·麦克纳瑞，R·B·安德森，
申请(专利权)人：天文电子学爱罗莎特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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