[发明专利]动态有效辐射功率（ERP）调整

说明书

在航空器机上用于与卫星或地面站通信的天线可能具有复杂的天线方向图，该天线方向图可能随着航空器在给定覆盖区域内移动而变化。公开了用于动态调整馈送到天线系统的瞬时功率以确保天线以调整或协调的有效全向辐射功率（EIRP）谱限制来传输的技术。天线可以根据航空器位置和姿态，以不同的扫描和倾斜角度组合的可操纵波束方向图来传输，从而引起天线增益中的变化和传输EIRP中的波动。使用机载导航数据，可以针对特定扫描和倾斜角度来计算天线增益和ESD限制，其可以被用于调整馈送到天线的功率，使得天线在可操纵波束方向图被调整时基本上以最大可允许EIRP来传输。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年7月1日提交的题为“Dynamic Effective Radiated Power(ERP) Adjustment”的临时申请No. 62/357,570和于2016年8月30日提交的美国非临时申请No. 15/251,078的优先权。所述申请中的每个的公开通过引用以其全文被并入本文中。

技术领域

本公开描述了一种装置，用于基于位置、姿态（侧倾（roll）、俯仰（pitch）、偏航（yaw））和天线特性来连续调整站的动态范围，使得对站可用的瞬时最大输出功率对应于调整或协调的有效全向辐射功率（EIRP）谱密度限制。

背景技术

例如，对于某些类型的站，诸如航空器机载地球站（ESAA），朝向卫星（或基于地面的站）的传输受到离轴有效全向辐射功率（EIRP）谱密度（ESD）的限制。也就是说，为了防止对相邻卫星或基于地面的站的干扰，航空器机载地球站（ESAA）必须遵守离轴ESD的限制。这些限制（其通常被陈述为屏蔽（mask），其指定沿对地静止轨道（GSO）弧的给定角度偏移处的最大可允许ESD）可以与相邻卫星的运营商协调或由监管机构强制要求。一些相控阵天线，诸如在ESAA系统中使用的那些，表现出作为仰角的函数的等增益轮廓椭圆度和增益变化。由于与空中（airborne）环境相关联的独特要求，航空器机上用于通信的天线可能具有复杂的天线方向图，该天线方向图可能随着航空器在给定覆盖区域内移动而变化。因此，天线增益的变化导致ESD限制，该ESD限制作为扫描角度、倾斜角度和频率的函数变化。

自适应时分双工多址（aTDMA）空中接口可以改变来自ESAA的传输的编码、调制和符号速率，以适应主要信道条件中的变化，以及从航空器到服务卫星（“入站信道（inroute）”）的链路上的其他实质性容量优势。然而，由于aTDMA传输可能在非常短的时间尺度上在频率、功率和带宽中变化，因此它们在监视ESAA的瞬时ESD时引入了显著的复杂性。

此外，满足ESD限制的另一种方法是在用于朝向特定目标传输的所有操作条件（即，扫描角度、倾斜角度和频率）上选择最小ESD限制，并使用该最小ESD限制来计算天线功率输入电平。因此，使用该最小ESD向天线供电确保ESAA随着天线增益变化针对所有扫描/倾斜角度组合满足ESD限制。然而，该方法已被证明是不灵活的，因为当例如表现出可变增益的ESAA天线能够在ESD限制下跨其他扫描/倾斜角度传输但另外受到根据最小ESD计算的功率输出的限制时，该方法针对其他扫描/倾斜组合将传输限制到低于ESD限制。

发明内容

站（诸如ESAA）例如可以被用于补充交通工具通信。对于航空器，ESAA可以与其他航空器部件集成，并经由与卫星和/或地面站的通信在航空器和基于地面的网络之间提供无线通信链路。通过与基于地面的网络的通信，ESAA可以向航空器提供针对航空公司乘客和/或机组人员的各种无线连接性服务，诸如因特网访问、文本消息收发、Wi-Fi等。