[发明专利]针对极低海拔来扩展轴比带宽

说明书

背景技术

圆极化天线被广泛用在全球导航卫星系统（GNSS）、卫星和雷达领域中。另外，从GNSS卫星接收信号的地面站与定位在地面站的视野内的卫星进行通信。地面站的视野中的卫星包含定位在地面站正上方的天顶与地面站的地平线之间的任何卫星。为了接收圆极化信号，天线提供足够的轴比（AR）以接收信号。然而，在某些实施方式中，天线无法在足够带宽内提供良好的轴比。例如，天线可能无法以极低的仰角在宽带宽内提供适当的轴比以用于接收圆极化信号，在极低的仰角时信号源在与天线的位置有关的地平线附近。

发明内容

提供了用于在极低海拔处扩展轴比带宽的系统和方法。在某些实施方式中，系统包括：天线，具有第一组天线元件和第二组天线元件，其中第一组天线元件中的元件与第二组天线元件中的对应元件关于平面反射对称；以及全球导航卫星系统接收机，被配置成驱动天线并且处理从全球导航卫星系统卫星接收的信号，其中全球导航卫星系统接收机以第一相位延迟操作第一组天线元件中的元件并且以第二、不同相位延迟操作第二组天线元件中的元件，并且以不同功率水平来驱动第一组天线元件和第二组天线元件。

附图说明

要理解的是，附图仅描绘示范性实施例并且因此不被认为在范围上是限制性的，将通过使用附图用附加的明确性和细节来描述示范性实施例，在附图中：

图1是图解在本公开中描述的一个实施例中的天线系统的图。

图2-6是图解在本公开中描述的一个实施例中的在离开天线的天顶的不同角度处的天线的轴比的图表。

图7是图解在本公开中描述的一个实施例中的全球导航卫星系统接收机和天线的图。以及

图8是针对在本公开中描述的一个实施例中的用于在低海拔扩展轴比带宽的方法的流程图。

依据惯例，各种描述的特征不按比例绘制，而是被绘制成强调与示范性实施例有关的特定特征。

具体实施方式

在下面的详细描述中，对形成该描述的部分的附图进行参考，并且在附图中通过说明的方式示出特定说明性实施例。然而，要理解的是，可以利用其它实施例而且可以做出逻辑、机械和电气的改变。而且，在绘制的附图和说明书中呈现的方法不要被解释为限制个体步骤可以按照其执行的次序。因此，下面的详细描述不要以限制意义进行理解。

本公开的实施例能够覆盖宽的带宽同时在低海拔处提供足够的轴比性能。在至少一个实施例中，系统包含具有多个天线元件的天线，其中多个天线元件被分离成上组和下组，上组定位在地平线之上，其中下组相对于上组中的天线元件对称地定位在地平线之下。系统中的每个天线元件对于通过上组中的天线元件并且通过下组中的天线元件对椭圆极化信号的发射和接收具有伴随的相位延迟。为了在低海拔处扩展轴比性能用于关于天线位置的地平线附近的信号的通信，与下组相关联的相位关于与上组相关联的相位被延迟。可替代地，系统通过经由下组中的元件以与上组中的元件相比的不同功率水平接收和发射信号来扩展轴比。另外，系统能够通过同时地延迟与下组相关联的相位并且以相对于上组中的元件的不同功率水平来驱动下组中的元件来扩展轴比。通过与上组不同地操作下组，系统能够在接近与天线位置相关联的地平线的极低海拔处接收信号同时具有大的轴比带宽。

图1是天线100的图，该天线100能够被驱动以改进在低海拔处系统的轴比性能和带宽。在某些实施例中，天线100包含通过接合构件112接合在一起的多个元件，其中该接合构件112在天线元件与天线控制器110之间路由电气连接。在至少一个实施方式中，接合构件112处在示范性平面114中，该示范性平面114将元件分离成两个不同组。例如，当存在如示出的八个元件时，示范性平面114将元件分离成包含元件102-U、104-U、106-U和108-U的上组120以及包含元件102-L、104-L、106-L和108-L的下组130。在天线100作为基于地面的系统的部分促进信号的接收和发射的某些应用中，下组130中的元件102-L、104-L、106-L和108-L被定位成比上组120中的对应元件102-U、104-U、106-U和108-U更接近地面。在替代的实施方式中，接合构件112连接到天线元件的不同位置，其中天线元件仍被划分成上组120和下组130，其中接合构件112的位置不与地平线114对齐。在至少一个实施方式中，天线100的元件是圆形单极天线元件。例如，每个单极元件具有半周长，该半周长等于特定天线元件的中心操作频率的波长的四分之一。