用于线性天线阵列的集成带状线馈送网络的利记博彩app
【专利说明】用于线性天线阵列的集成带状线馈送网络
【背景技术】
[0001] 在诸如在局域增强系统（LAAS)和陆基增强系统（GBAS)中使用的地面参考天线的 已知系统中，馈送网络板在其自己独立箱体中一般保持在天线外侧。馈送网络然后通过特 定长度的RF电缆连接到每个天线元件以对每个天线元件维持相同的相位延迟。
[0002]LAAS/GBAS天线阵列的一些当前实施方式包括若干个寄生元件。这增加了这样的 设计的成本和复杂性。用于这样的天线阵列的馈送网络难以生产且大多数的馈送网络要求 复杂的驱动板和多个相位稳定电缆以维持可接受的相位稳定性。一些当前的馈送网络使用 微波传输带线和带状线，但是对两种方式共有的问题持续存在。这些问题包括为隔离强和 弱的信号而对馈送网络中的足够空间的需要；将馈送网络耦合到实际的馈送线；以及对复 杂组装过程的需要。
【发明内容】
[0003] 用于线性天线阵列的集成带状线馈送网络的实施例包括耦合到线性天线阵列的 配电网络；耦合到配电网络的馈送信号输入/输出组件；其中输入/输出组件接收馈送信 号且将馈送信号进行分裂以通过配电网络分发到线性天线阵列的多个天线元件。该集成带 状线馈送网络被配置为集成在线性天线阵列的支持体中，其中该支持体在结构上支持线性 天线阵列。
【附图说明】
[0004] 要理解的是，附图仅描绘示例性实施例且不限制本发明的范围，示例性实施例将 以附加的特定性和细节通过使用附图而被描述，其中： 图IA是根据一个实施例的馈送网络和天线阵列的高级功能框图； 图IB是根据一个实施例的馈送网络的示意图； 图2A是图示了根据一个实施例的具有圆辐射元件的3-间格（bay)模型的图； 图2B是图示了根据一个实施例的具有带有集成带状线的圆辐射元件的3-间格模型的 透视图的图； 图3是图示了通过集成带状线馈送网络将信号馈送到线性天线阵列的示例性方法的 示例性流程图。
[0005] 根据普通实践，各种描述的特征不是按比例绘制的而是被绘制成强调与示例性实 施例有关的特定特征。
【具体实施方式】
[0006] 在随后的详细描述中，参考了形成其一部分的附图，并且其中通过图示特定说明 性实施例的方式示出附图。但是，还应理解的是其他实施例可被利用且可进行逻辑、机械和 电气的改变。此外，在绘制的附图和说明书中呈现的方法不应解释成限制各个步骤可被执 行的顺序。随后的详细描述因此不是在限制意义上做出的。
[0007] 这里所描述的实施例涉及用于对具有集成带状线馈送网络的线性天线阵列进行 馈送的装置和方法。在本上下文中合并了用于在天线结构内进行集成的装置。集成的带状 线馈送网络在通过电气和机械连接被集成到天线结构中的同时提供稳定馈送相位。对带状 线馈送网络进行集成允许馈送网络耦合到线性天线阵列而不需要匹配长度的同轴电缆。这 显著地降低了馈送网络实现的尺寸要求，允许馈送网络被集成到线性天线阵列本身中。在 一些实施例中，从馈送网络到天线元件，可用较短长度的同轴电缆来制作电气连接。参考附 图描述了所要求保护的主题，其中相同的参考标记用于通篇指代相同的元件。
[0008] 图IA图示了根据一个实施例的线性天线阵列和集成带状线馈送网络系统100的 高级功能框图。系统1〇〇包括集成带状线馈送网络110,其对天线阵列170进行馈送。该馈 送网络110包括馈送输入/输出组件150,其接收馈送信号且初始地通过配电单元将该信号 分裂到三个输出信道中，配电单元诸如是标准的双向功率分配器，如Wilkinson功率分配 器。该例子中的三个信道之一直接连接到馈送网络110的输出信道155-6,其提供来自馈送 输入/输出组件150的最强的馈送信号。在本例子中，该输出信道直接对天线阵列170的 中央天线元件135进行馈送。剩余的两个输出信道通过配电网络160对天线阵列的左侧和 右侧进行馈送。
[0009] 图IB图示了馈送网络110的一个实施例的电路。馈送网络包括馈送输入/输出 组件150和配电网络160。
[0010] 利用标准的定向耦合器，当与直通端口相比时，耦合端口具有90度的相位差。标 准的定向耦合器可以在带状线中使用耦合的四分之一波的带状线而被实现。输入信号在直 接连接到输入端口的直通端口处不经历相位改变。耦合端口提供来自直通端口的具有90 度超前相位的信号。未使用的端口是隔离端口。标准的定向耦合器用于不平衡的配电(对 于较弱的信道而言小于-IOdB)。
[0011] 相位延迟单元用于一些信道中以抵消与其他信道相比由短的馈送线所引起的相 位超前。相位延迟单元应当能够在低的插入损耗和低的VSWR的情况下被重复使用。
[0012] 在这个实施例中，馈送输入/输出组件150包括两个双向功率分配器101和102， 以创建三个输出信道。利用双向功率分配器101和102,相应功率分配器的两个端口的输出 典型地大致具有相同的相位。在Wilkinson功率分配器中，输入被親合到两个平行的未親 合的四分之一波传输线。每个四分之一波线的输出以等于两倍的系统阻抗的负载而截止。 输入和输出阻抗相等。系统的线阻抗等于系统阻抗乘以2的平方根(、2)。功率分配器用于 被平衡或仅仅稍微不平衡的配电(例如对于较弱信道的OdB到-10dB)。
[0013] 功率分配器101将输入信号分裂到两个输出信道中。来自功率分配器101的一个 输出耦合到第二功率分配器102且另一个输出直接耦合到中央天线元件135,使得到天线 元件135的信号具有最强的能量分布。耦合到中央天线元件135的输出信道到具有线长度 "L"，其被预先选择使得与其他馈送信道一致的馈送相位被维持。功率分配器102还将从 功率分配器101接收的输出划分到另外两个信号信道中，一个用于左侧配电网络，由向中 央天线元件135的左边的天线元件提供信号的网络所定义，且一个用于右侧配电网络，由 向中央天线元件135的右边的天线元件提供信号的网络所定义。用于左侧配电网络的输出 信道耦合到功率分配器103。来自功率分配器103的两个输出耦合到定向耦合器111和相 位延迟单元121。相位延迟单元，诸如相位延迟单元121，在一些信道中用于抵消与其他信 道相比由于短的馈送线而引起的相位超前。相位延迟单元应当能够在低的插入损耗和低的VSWR的情况下被重复使用。
[0014] 定向耦合器111可用传统定向耦合器来实现。传统定向耦合器包括耦合端口和直 通端口。利用定向耦合器，与直通端口相比，耦合端口具有90度的相位差。标准的定向耦 合器可以在带状线中使用耦合的四分之一波的带状线而被实现。输入信号在直接连接到输 入端口的直通端口处不经历相位改变。耦合端口提供来自直通端口的具有90度超前相位 的信号。未使用的端口是隔离端口。标准的定向耦合器典型地用于不平衡的配电(对于较 弱的信道而言小于-IOdB)。
[0015] 定向耦合器111的直通端口连接到功率分配器107且耦合的输出被连接到相位延 迟单元123。功率分配器107的输出对天线元件130和131进行馈送。来自定向親合器111 的耦合端口的信号被连接到相位延迟单元123,相位延迟单元123调整相位，使得其具有相 对于在天线元件130和131处的信号的+90度的相位差。在该实施例中，相位延迟单元123 针对到天线元件130和131以及天线元件132的信号路径的线长度的变化而调整相位。为 了针对天线元件132的+90度的相位超前进行调整，天线元件132在空间上相对于信号传 播的方向逆时针旋转90度。相位延迟单元121用于调整去往天线元件133和134的信号 的相位，使得它们与天线元件130、131和132处的馈送信号同相。接着，信号由功率分配器 105分裂，功率分配器105接着将信号馈送到天线元件133和134。从功率分配器107的输 出处起的线Ll和L2的长度在本例中大致相等，以有助于使到天线元件133和134的信号 维持同相，即L1=L2。从功率分配器105的输出处起的线L3和L4的长度也彼此大致相等， 以便有助于使来自功率分配器105的信号输出维持彼此同相，即L3=L4。
[0016] 对于右侧配电网络，以上描述的电路被镜像。用于右侧配电网络的功率分配器102 的输出信道耦合到功率分配器104。来自功率分配器104的两个输出之一耦合到定向耦合 器112且另一个输出耦合到相位延迟单元122。定向耦合器112的直通端口连接到功率分 配器108且耦合端口的输出连接到相位延迟单元124。功率分配器108的输出分别对天线 元件139和140进行馈送。来自定向親合器112的親合端口的信号连接到相位延迟单元 124,相位延迟单元124调整相位使得其具有相对于在天线元件139和140处的信号+90度 的相位差。为了针对这个90度的相位超前进行调整，天线元件138在空间上相对于信号传 播的方向逆时针旋转90度。
[0017] 相位延迟单元122用于调整去往天线元件136和137的信号的相位，使得它们与 天线元件138、139和140处的馈送信号同相。接着，由相位延迟单元122输出的信号由功 率分配器106分裂，功率分配器106接着将信号馈送到天线元件136和137。从功率分配器 108的输出处起的线Ll和L2的长度在本实施例中相等，以有助于使来自功率分配器108的 信