用于优化RF信号的天线系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及天线系统和方法，其利用评估分支电路和实现分支电路。这些电路每个分别连接到第一天线输入装置和第二天线输入装置。评估分支电路的输出端与控制器关联，而实现分支电路的输出端与接收器关联。每个分支电路包括至少一个信号调节器，从而改变经由天线输入端从天线接收的RF信号的电学特性。评估分支电路由控制器控制，以各种不同方式改变RF信号的电学特性，从而发现优化的评估RF信号。一旦优化的评估RF信号被确定，实现分支电路由控制器控制，从而按照由评估分支电路所发现的优化的评估RF信号来产生优化的实现RF信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及用于优化RF信号接收的天线系统和方法。
技术介绍
当接收器接收的RF信号被优化时，由于高信号强度和低信噪比，接收器最有效地运行。当发射和接收天线两者都固定时，可以通过改变一个或两个天线的方向性来实现获得优化的RF信号。然而，当发射或接收天线中任一个运动时，例如设置在车辆上的接收天线或者非地球同步轨道卫星上的发射天线，获得优化的RF信号更具挑战性。用于获得优化的RF信号的一种技术涉及通过移位相位和/或调整多个RF信号的振幅并将得到的RF信号供给到接收器来进行合并，因为这将改变RF信号的电学特性。然而，相移和/或幅度调整的量可基于许多因素变化，这些因素包括发射和接收天线之间的距离、天线相对于彼此的倾斜角、天线尺寸和天线类型。为了进一步使该挑战变得复杂，也可以利用多个接收天线。此外，在接收器处的转换噪声和低信号强度可能在获得优化的RF 信号的上述过程中产生。本专利技术针对解决与相关技术有关的问题和挑战。
技术实现思路
本专利技术限定天线系统，该天线系统包括用于从第一天线接收第一 RF信号的第一天线输入端和用于从第二天线接收第二 RF信号的第二天线输入端。该系统包括评估分支电路，该评估分支电路具有至少一个评估信号调节器，其电连接到所述天线输入端中的一个，用于改变至少一个RF信号的电学特性。评估分支电路也具有评估合并器，其电连接到至少一个评估信号调节器中的一个，并且电连接到至少一个评估信号调节器中的另一个、 第一天线输入端和第二天线输入端中的至少一个，用于合并至少两个RF信号从而产生评估RF信号。该系统进一步包括与评估分支电路分开的实现分支电路。实现分支电路具有至少一个实现信号调节器，其电连接到天线输入端中的一个，用于改变至少一个RF信号的电学特性。实现合并器电连接到至少一个实现信号调节器中的一个，并且电连接到至少一个实现信号调节器中的另一个、第一天线输入端和第二天线输入端中的至少一个，用于合并至少两个RF信号从而产生实现RF信号。该系统也包括电连接到评估合并器的控制器， 用于从评估合并器接收评估RF信号。控制器通信控制至少一个评估信号调节器，从而产生多个评估RF信号，每个评估RF信号具有不同的电学特性。控制器分析多个评估RF信号， 从而从多个评估RF信号确定优化的评估RF信号。控制器也通信控制至少一个实现信号调节器，用于根据优化的评估RF信号改变至少一个RF信号的电学特性，从而产生优化的实现RF信号。本专利技术还限定为接收器提供优化的RF信号的方法，其中从第一天线接收第一 RF 信号，并且从第二天线接收第二 RF信号。该方法包括的步骤有改变评估分支电路中至少一个RF信号的电学特性，其具有多种方式以产生多个评估RF信号，其中每个评估RF信号具有不同的电学特性。在控制器处接收多个评估RF信号。该方法也包括用控制器分析多个评估RF信号从而确定优化的评估RF信号的步骤。该方法进一步包括按照控制器确定的优化的评估RF信号改变实现分支电路中的至少一个RF信号的电学特性的步骤。通过利用分开的评估和实现分支电路，该系统和方法优化到接收器的RF信号，而没有使接收器经历多个非优化的RF信号。此外，由于接收器不受不断变化RF信号的影响， 当改变RF信号的电学特性时发生的转换噪声被减少。同样，接收器通常按照信号强度和信噪比接收优化的RF信号。附图说明本专利技术的其他优点将容易理解，当结合附图考虑时通过参考下列详细描述变得更好理解，其中图1是具有实现分支电路和评估分支电路的天线系统的方框示意图；图2是示出设置在窗口上的第一天线组和第二天线组的车辆的透视图；图3是在每个分支电路中具有一个相移电路和一个衰减器的系统的第一实施例的方框示意图；图4是在每个分支电路中具有两个相移电路和两个衰减器的系统的第二实施例的方框示意图；和图5是具有额外的实现分支电路的系统的第三实施例的方框示意图。 具体实施例方式参考附图，这里描述了天线系统10和用于优化传递到接收器12的射频(RF)信号的方法。参考图1，天线系统10包括用于接收第一 RF信号的第一天线输入端14和用于接收第二 RF信号的第二天线输入端16。如本领域技术人员已知的，RF信号是频率在3Hz和 300GHz之间的振荡波形。如本领域技术人员同样已知的，所示实施例中的RF信号优选发射通过空气，并且携带例如计算机化数据、音频信号等等信息。此外，RF信号可以从陆地源发射、从卫星发射、或者通过本领域技术人员已知的其他技术发射。而且，尽管天线系统10 利用用于接收RF信号的输入端14、16，但是系统10可以替换地被用于经由多个输出端(未示出)发射RF信号。然而，为了便于描述的目的，在下文中系统10将描述为接收RF信号。 此外，天线系统10也可以包括额外的天线输入端，从而接收额外的RF信号。在所示的实施例中，第一天线输入端14电连接到提供第一 RF信号的第一天线组 18，并且第二天线输入端16电连接到提供第二 RF信号的第二天线组20。如图2所示，每个天线组18、20都包括用于接收RF信号的多个天线元件22。天线组18、20通常也被本领域技术人员称为天线阵列。然而，在可替换实施例(未示出)中，天线输入端14、16可以被连接到单个天线元件22。在图2所示的实施例中，天线组18、20被设置在车辆沈的一个或更多窗口 M上。 因此，天线组18、20的天线元件22也被设置在(多个)窗口 M上。天线元件22由导电材料形成，例如但不限于铜或银。天线元件22可以成形为片状、条状、线状或者本领域技术人员已知的任何其他适合的形式。再次参考图1，天线系统10包括用于控制系统10的操作的控制器28。控制器28 优选实现作为微处理器、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、离散逻辑器件的组合或者能够存储和执行数据计算的其他适合的电路。这些微处理器和微控制器可广泛地利用并且是本领域的技术人员已知的。此外，多个器件可以实现为彼此关联，从而实现控制器28。控制器观的功能和能力将在下面更详细地被描述。一个或更多放大器四可以与系统10结合使用。每个放大器四都电连接到天线输入端14、16中的一个。在第一和第二实施例中，分别如图3和4所示，放大器四实现为电连接到第一天线输入端14的第一放大器29A和电连接到第二天线输入端16的第二放大器^ 。放大器四每个都放大从对应天线组18、20接收的RF信号。所述另一种方式，每个放大器四都增加每个RF信号的信号强度。放大器四优选是低噪声放大器(LNA)，然而，同样可以利用本领域技术人员已知的其他类型的放大器。此外，多个放大器四可以串联电连接(未示出)并且电连接到天线输入端14、16中的一个。参考图1，天线系统10包括评估分支电路30和实现分支电路32。接收器12电连接到实现分支电路30，以便实现分支电路32提供被供给到接收器12的RF信号。如下所述，评估分支电路30用于确定优化的RF信号。每个分支电路30、32电连接到天线输入端 14、16的两者。具体地，在所示的实施例中，每个分支电路30、32电连接到每个放大器四的输出端(未标号)。同样，实现分支电路32和评估分支电路30两者都利用从第一和第二天线组18、20接收的第一和第二 RF信号两者。然而，实现分支电路32与评估分支电路30分开。也就是说，尽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·李，W·维拉罗奥，K·李，Y·赫里克，
申请(专利权)人：AGC汽车美洲研发公司，
类型：发明
国别省市：