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在屏蔽的外壳内的无线通信制造技术

技术编号:3729534 阅读:219 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于限制通过移动平台外壳的窗口的无线电磁器件辐射的发送的系统和方法。移动平台包括在外壳上的至少一个窗口。一个屏蔽层被施加到窗口和电接地到所述外壳。至少一个收发机集线器位于所述移动平台内,用于接收和/或发送电磁器件辐射。一个机外通信器件与所述收发机集线器无线通信。所述屏蔽层衰减与所述窗口接触的辐射的一部分。因此仅仅可操作在收发机集线器和机外通信器件之间的通信路径。屏蔽层有效地阻挡经由窗口路径的无线器件发送和/或接收,降低了干扰移动平台电子系统和干扰地面通信系统的可能。

【技术实现步骤摘要】

总的来说,本专利技术涉及无线通信器件,具体涉及用于限制无线通信器件发送和接收的器件和方法。
技术介绍
用于工作在移动平台——在此一般指的是飞机——上的诸如蜂窝电话、笔记本计算机和个人数字助理之类的个人无线器件的使用产生了几个问题。一个问题是在处于航线高度(例如大约10,668米(35,000英尺))的飞机上的蜂窝电话手机在所有方向中具有大约426公里(265英里)的视线可见度(line-of-sight visibility)。这个区域可以包含几十、几百或甚至几千个蜂窝电话基站,引起干扰和降低在广大区域上的系统容量。在10,668米处的单个蜂窝电话呼叫可以使用等同于几十、几百或几千个地面蜂窝电话呼叫的频谱资源。第二个问题是手机同时连接到大量的基站的能力也使得地面载波的传送和交换基本结构变差。移动交换中心(MSC)和基站控制器向基站分配用户。普通的MSC和基站控制器不是被设计用于在大量的基站之间切换较为相等的信号强度的呼叫。手机的迅速移动(即当在移动平台上时)可以使得在基站的接收信号强度改变,使得在基站之间切换蜂窝电话呼叫。蜂窝电话手机也不能跟踪如此大量的基站。这可以导致在网络中的附接点(基站)的往复(ping-ponging),并且引起对这一个呼叫的大资源分配。在飞行中的飞机上使用蜂窝电话的另一个问题是对飞机上的重要导航和通信系统的可能干扰。从蜂窝电话或其他无线器件发出的射频(RF)辐射可以通过窗口的开口脱离机身,并且沿着飞机表面传播,而在此该信号可以影响用于飞机重要功能的外部天线。这个问题由于普通的无线通信协议而变得恶化,所述普通的无线通信协议命令蜂窝电话手机提供其发送功率电平以建立和保持与地面基站的通信。由金属机身引入的长路径距离和信号衰减通常使得蜂窝电话当与在飞机机身外部的基站通信时以提高的功率电平操作,这提高了干扰机载电子设备的可能,并且提高了对乘客的可能RF辐射。皮蜂窝区天线(picocell antennas)已经被部署在诸如建筑物和房间的有限空间中,以便允许居住者可以使用蜂窝电话和无线计算器件来通信。这种设备也已经在飞机座舱内具有很有限的部署。一个主要的技术问题是未保证在飞机上使用移动电话的乘客连接到在飞机内的皮蜂窝区。如果由乘客的手机接收器对外部蜂窝塔(基站)壁对内部皮蜂窝区测量到更高的信号强度,这蜂窝电话可以连接到所述外部塔。这个情况当乘客坐在靠近飞机的窗口并且基站较靠近飞机时经常发生。同样不实用的是,对于蜂窝电话标准和频率的每个全局变量(即GSM、GPRS、EDGE、iDEN、CDMA、JCDMA、TDMA、AMPS、3G等)来建立机载皮蜂窝区。民用飞机因此一般提供仅仅一个或两个由乘客电话使用的蜂窝电话标准或者由乘客电话使用的全部蜂窝电话标准的小子集。因此难于在排出所有其他的同时仅仅允许由机载皮蜂窝区支持的无线服务。不合理的是,期望民用飞机的飞机乘务人员来控制它们的乘客的蜂窝电话的使用,以便保证所有未支持的蜂窝技术被充分地削弱以免干扰地面网络。因此期望提供一种系统和方法来限制飞机的机载皮蜂窝区或无线接入点不支持的乘客无线器件的(与地面基站的)所有离机连接,而不使用由FCC禁止并且在移动平台内增加RF发射的干扰器件。
技术实现思路
提供一种系统,它限制通过移动平台的外壳从个人无线器件(例如,蜂窝电话、计算机等)发出的射频(RF)能量的发送。所述系统包括一个移动平台,它具有至少一个通过外壳的窗口开口。一种透明的电磁屏蔽层被施加到所述窗口的表面,并且电接地到所述外壳。所述屏蔽层衰减来自在所述外壳内的个人无线器件的足够的辐射RF能量,以便充分地防止通过窗口开口与地面基站的直接通信。至少一个RF收发机被布置在与至少一个个人无线器件通信的移动平台的屏蔽外壳内。一个机外通信天线被布置在所述屏蔽外壳外以提供在移动平台和地之间的通信。在所述外壳内的RF收发机连接到位于屏蔽外壳外部的机外通信天线,以使得个人无线器件可以在移动平台和地之间通信。因此,本专利技术提供了用于个人无线器件的另一条路径,以使用与地通信的外部天线来在移动平台的外壳外部通信。在施加到窗口的RF屏蔽层的周围形成母线(电极)。所述母线(bus bar)是导电的,并且通过导电元件接地到移动平台的外壳。所述母线通常由厚的、不透明金属层形成,所述金属层形成环绕透明导电层的环。所述母线作为将透明导电层接地的电触点。所述接地元件可以是导电的金属条或电缆,或优选地是通常用于将窗口保持在位的金属夹具。在一个优选实施例中,使用在窗口屏蔽的周边附近的相等间距的接地条或夹具。通过以下提供的详细说明,本专利技术应用的另外的区域将变得显然。应当明白,详细说明和具体实例仅仅用于说明目的,而不是打算限制本专利技术的范围。附图说明通过详细的说明和附图,将会更充分地明白本专利技术,其中图1是具有本专利技术的无线通信系统的飞机的侧视图;图2是用于识别按照本专利技术的一个优选实施例的无线器件的、与图1类似的侧视图;图3是在图2的部分3取得的部分剖面图,其中示出了合并了本专利技术的优选实施例的导电层的示范飞机窗口部件;图4是移动平台的示范窗口的正视图,其中示出了在其上布置的本专利技术的透明导电膜和母线;图5是图4的窗口的正侧视图,用于识别安装本专利技术的透明导电膜的层的一个示范的过程;图6是与图3类似的部分剖面图,用于示出在本专利技术的另一个优选实施例中的接地条的加入;图7是示出按照本专利技术的一个优选实施例的、用于控制无线器件发送的步骤的方框图。具体实施例方式优选实施例的下面说明仅仅是示范性的,而决非打算限制本专利技术、其应用或用途。参见图1,其中示出了按照本专利技术的一个优选实施例的无线通信系统10。一种示范的飞机12包括机身14和布置在机身14中的多个窗口16。每个窗口16包括被布置在其至少一个表面上的导电膜18。缺少导电膜18的未屏蔽窗口20被示出,以供下面进一步详细讨论。一个或多个无线蜂窝器件22经由射频(RF)信号路径26无线地链接到一个或多个皮蜂窝区天线24。在所述优选实施例中,皮蜂窝区天线24每个经由无线数据线路36连接到多个皮蜂窝区/网关收发机70之一。类似地,一个或多个乘客无线网络器件32经由无线数据线路36连接到一个或多个无线网络网关天线34。无线网络网关天线34每个经由RF线路38连接到皮蜂窝区/网关收发机70。卫星通信收发机28经由天线到卫星路径(Sat CommTransceiver)44与天线40、卫星42通信,所述天线40被安装在机身14的外部,用于无线地针对无线蜂窝器件22和无线网络器件32的每个传送RF信号。卫星42经由卫星到地面信号路径48与地面站46通信。地面站46包括在地面的天线50,它与收发机52通信,收发机52中继到达/来自地面天线50和信号路由器54的信号。信号路由器54将信号在数据信号和语音通信信号之间分离,向数据网关56转发数据信号,并且将语音通信信号转发到语音网关58。在数据网关56,对于因特网60进一步发送或接收数据信号。在语音网关58,对于公共交换电话网络(PSTN)62进一步发送或接收语音通信信号。因此提供了从无线蜂窝器件22和无线网络器件32到地面站46的双路通信。从天线40到地面站46的路径是用于在飞机12和地面站46之间的无线信号通信的优选的路径,所本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种移动平台窗口系统,能够衰减在所述移动平台的内部和外部之间的电磁辐射,其中所述移动平台的外壳限定在所述内部和外部区域之间的边界,所述窗口系统包括:在所述移动平台上布置的至少一个窗口;被施加到所述窗口的电磁辐射屏蔽层;和 将所述屏蔽层加入所述移动平台的所述外壳中的至少一个导电件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:迈克尔DL夏佩尔戴维W博加特
申请(专利权)人:波音公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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