[发明专利]用于询问器或允许询问应答和/或被动侦听功能的系统的准全向天线

说明书

本发明特别涉及配备有询问器设备的识别系统，该询问器设备采用具有给定孔径角的天线的形式。本发明例如涉及应在下列两种模式中操作的询问器/应答器系统：询问器/应答器模式和被动侦听模式。

物体的询问和识别系统配备有具有给定角孔径的天线以允许在一个方向上(发射定向光束)并在被控制的角扇区中询问。这些询问器或询问器/应答器系统由于其天线的方向性而通常不允许进行被动侦听。事实上，它们进行操作的角扇区是有限的。另一方面，结合传统询问器/应答器或IFF(敌我识别)天线(具有～10°的孔径的和信道∑/差信道Δ)的使用的非请求应答器(以英语术语“断续振荡器”(～1Hz)更被熟知)的弱发射率意味着，为了实现空中情况的记录，通常在现有技术中使用的IFF询问器应实行很多天线塔。“断续振荡器”的应答只在其处于精确的角扇区中时被接收，且观察其应答的时间实际上是有限的(观察到应答的持续时间)。

因此存在由IFF询问器使用的实际天线系统(英语缩写为RSLS的旁瓣抑制处理所必需的∑/Δ天线模式)的完全的不适应要求全向天线的断续振荡器的侦听功能。

现有技术中实际上已知各种解决方案。关于图1、2和3给出不同的实例，其一般包括数字核心1、特别具有消除天线旁瓣应答或RSLS、对系统所接收的信号的信息解码的功能的信号处理设备、相应于天线的和天线模式的接收信道4、相应于配备有询问应答器的天线6的差天线模式的接收信道5。

图1示出用于满足被动侦听的需要的第一个解决方案。该解决方案在于添加接收信道7和专用于侦听功能的全向天线8，以及在该补充信道上接收的信息的处理和解码设备3。这样的天线和专用接收信道的添加引起专用数字处理信道的存在。这些添加产生安装的复杂性、费用(FPGA数字处理设备的消耗等)的问题。

图2所示的第二个解决方案基于转换设备9的添加，在通常使用的天线的和接收信道上使用全向天线10。这样的设备导致全向天线的添加以及射频功能和整体安装的复杂性的增加。

图3示出申请人已知的第三个解决方案。该解决方案在于在和或Δ模式的信道上添加补充处理链11。在图3的实例中，该添加在差或Δ接收信道上完成。这导致在信道上的补充处理模块的复杂性(具有2个解码信道)的增加以及与Δ天线轴中的“盲区”相关的限制。

根据本发明的系统基于一种新的方法，其在于根据定向天线(对于给定模式具有给定的孔径α)以及适当的处理链建立准全向天线，从而可在第一询问器模式中或在第二被动侦听模式中使用系统。在系统是IFF系统的情况下，通过使用IFF询问器的∑和Δ辐射模式(在∑天线的主瓣之外覆盖∑天线辐射模式的Δ天线辐射模式)以及通过在询问器中执行的处理，本发明允许获得有效的侦听站(在标准系统的360°而不是-8°孔径上侦听)。

本发明的目的涉及允许在询问器模式中和/或在被动侦听模式中操作的系统，其特征在于组合地包括至少一个下列元件：

●具有给定孔径扇区α的天线，

●控制装置，其允许使用给定的第一角扇区将系统转换到第一询问器操作模式或使用具有大于第一角扇区的值的第二角扇区将系统转换到第二被动侦听操作模式，

●允许在被动侦听操作模式的情况下将在天线的和信道和差信道上接收的信号相加的装置。

根据本发明的系统和方法特别提供了下列优点：

●以较少的费用将IFF询问器模式S转换成ADS-B侦听站，而没有安装的更改(添加全向天线、RF换向、接收信道)或询问器的硬件更改，

●使用简单的FPGA更改(在正常处理链中添加2条总线并加入得到的信号)实现新功能，

●添加允许调整信道(时域和振幅)的可配置的处理，

●将没有全向天线的被动应答设备或询问器的“断续振荡器”的获取时间从例如数十秒减少到几秒。

本发明还涉及允许设备配置具有给定扇区的至少一个天线以在询问器模式和/或被动侦听模式中操作，该方法特征在于至少包括下列步骤：

选择询问器模式或被动侦听模式，

●如果选择的模式是询问器模式，则将在天线的和信道以及在差信道上接收的信号传输到适合于处理所接收的信号的处理链，

●如果选择的模式是被动侦听模式，则将在天线的和信道上和在差信道上接收的信号传输到加法器。

当阅读跟随有作为例证而决不是限制给出的附加了图的实施例的描述时，本发明的其它特征和优点将显得更清楚，附图表示：

●图1到4：根据现有技术的系统和系统架构的实例，

●图5：信号处理和系统的操作模式控制的细节，

●图6：FPGA类型的处理块的细节，以及