CN112335122A - 带有模块化辐射元件的天线 - Google Patents

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Abstract

用于飞机和其它交通工具的电信系统具有一个或多个天线，这一个或多个天线具有多个模块化辐射元件，所述多个模块化辐射元件设置在一中心元件周围并与其连接。所述多个模块化辐射元件中的每一个模块化辐射元件包括发射和接收元件。所述天线可与类似构造的其它天线一起安装至适配器板上。

Description

带有模块化辐射元件的天线
本申请要求于2018年5月8日提交的申请号为62/668,550的美国临时专利申请的优先权。这个外部材料以及其它所有引用的外部材料的全部内容均通过引用并入本文。通过引用并入的一个参考文献中的术语的定义或用法与本文中提供的这一同一术语的定义不一致或相反时，以本文提供的术语的定义为准。
技术邻域
本发明的领域是供航空电子设备使用的天线，尤其涉及用于卫星通信的天线。
背景技术
以下描述包括可有助于理解本发明的信息。这并不是承认本文提供的任何信息是现有技术或与当前要求保护的发明相关，或者明确或含蓄地引用的任何专利公开是现有技术。
赋予飞机链接到卫星通信网络的能力必然要用到天线，天线通常设置在飞机的外部。但是，与地面或海上航行器不同，提供适当的空气动力形态的需求限制了此类天线的尺寸和配置设置，从而限制了天线的性能。
目前航空电子领域中使用的一种天线配置是矩形天线，该矩形天线沿飞机表面放置或相对于飞机表面成一定角度放置(类型1)。机械地操纵这种天线以调节方位角。同样，仰角也可以通过机械方式进行调整。可从Honeywell TM，Zodiac Data SystemsTM，AstronicsTM，GilatTM和ViasatTM等各种公司买到这样的天线。图1显示了类型1天线的示例。
目前航空电子领域中使用的另一种天线配置是沿飞机表面放置的固定天线，这种固定天线通常呈圆形，通过电子手段操纵固定天线的方位角和仰角(类型2)。可从ThinkomTM，PhasorTM，Quest TM和Rockwell CollinsTM买到这样的天线。图2显示了类型2天线的示例。
通常，类型1天线的天线轮廓比相当的类型2天线的天线轮廓高，从空气动力学的角度来看，这一点并不令人满意。但是，性能特征存在重要差异。
此类天线的性能合适与否的一个重要因素在于它们在不同纬度下的性能，因为通信卫星通常位于赤道轨道(即0°纬度)上。这在很大程度上是天线增益的函数。天线增益可以理解为在指定方向上被有效孔径(Ae(ε))截获的信号的功率通量。通常，在给定的仰角ε下，可以使用以下公式计算增益(G(ε))：
G(ε)＝η(4πAe(ε)/λ2)
对于类型1天线，Ae(ε)实际上是矩形天线表面(A1)的面积。对于类型2天线，Ae(ε)是天线表面的面积乘以仰角的正弦值(即A2*sin(ε))。因此，所有其他因素(例如，效率、频率、占地面积)都相等，则类型1天线的增益在不同的仰角处保持恒定，而类型2天线的增益在低仰角处急剧减小(见图3)
因此，与具有相似占地面积的类型2配置的天线相比，可以设想类型1配置的天线在更大的纬度范围内支持卫星通信。但是，这种类型1天线由于波束不对称而产生偏斜角问题，从而(由于对相邻卫星的干扰)限制了它们在远离目标卫星的经度上的使用。具有类型2配置的天线存在的偏斜角问题不大，然而，对相邻卫星干扰的减少伴随着在较高纬度上增益的降低。图4示出了类型1和类型2天线的潜在服务覆盖范围，其中卫星经度假定为0°，类型1天线的覆盖范围εmin＝0°，类型2天线的覆盖范围εmin＝20°。
至少部分解决类型1天线遇到的偏斜角问题的方法在于使产生的非对称波束电子变形或旋转，以使波束的较长平面与该组通信卫星描述的拱形正交。尽管这种做法可以减少对非目标卫星的干扰，但是这种解决方案增加了通信系统的复杂性，并且可能不适合苛刻的操作环境(在这种苛刻的操作环境下，机械系统可能更为可靠)。另外，这种解决方案不能解决天线轮廓存在差异这一问题。近来，提出了相控阵解决方案，但是迄今为止，对于许多用途而言，相控阵解决方案的价格过高。因此，当前技术提供了具有不期望的高轮廓的宽覆盖天线或具有相对低的覆盖范围的低轮廓天线。
因此，仍然需要一种在保证天线轮廓尽可能低的同时还能支撑很大纬度范围内的通信的天线。
发明内容
本发明的主题提供了包括电信天线的设备和系统，该电信天线具有围绕天线的周边设置的多个模块化辐射元件。多个模块化辐射元件有利地允许根据航空公司的需求改变天线的高度。例如，对于进行短途飞行的区域性航空公司而言，通常扁平天线就足够了，其中短途飞行经过的是低纬度地区。但是，某些长途飞行会发生在高纬度地区(例如，北纬60度以上)，可能需要更高的天线轮廓才能扩展覆盖范围。
在一些设想的实施例中，可以在安装天线时选择辐射元件的几何形状，并且一旦选择了辐射元件的几何形状，它就会保持原封不动。
在其他设想的实施例中，所述辐射元件的几何形状可以在飞行期间动态地变化。以此方式，天线轮廓增加所带来的较高阻力可以仅限于在低仰角下可见卫星的那些区域，因此需要较高轮廓。在其他区域中，可以通过调节辐射元件的角度来减小天线的轮廓。
仰角θ在天线可提供足够性能的纬度范围和天线轮廓高度(d)之间折中设置。仰角θ定义相对于水平面的高度d。
根据优选实施例的具体描述，以及通过参考附图，本发明主题的不同目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见，其中附图中相同的附图标记表示相同的组件。
附图说明
图1示出了现有技术的示例性类型1天线。
图2示出了现有技术的示例性类型2天线。
图3示出了两种现有技术天线配置的天线增益与仰角之间的关系。
图4示出了与类型1天线和类型2天线的仰角重叠的航空公司航线的绘图。
图5示出了具有模块化辐射元件的天线的一个实施例。
图6-7示出了与图5相比具有不同几何形状和减小的最小仰角的图5天线。
图8示出了具有模块化辐射元件的天线的另一实施例。
图9-10示出了与图8相比具有不同几何形状和减小的最小仰角的图8天线。
图11示出了随着仰角变化而变化的增益的图表，该图表比较了现有技术天线如何与图5所示的不同配置下的天线进行比较。
图12示出了类型1天线和类型2天线的仰角重叠的航空公司航线的绘图，并且图5所示的天线处于不同的配置中。
图13-15示出了设置在适配器板上的天线的另一实施例，这一天线具有不同的几何形状。
图16示出了如何在单个适配器板上放置两个天线。
具体实施方式
以下讨论提供了本发明主题的许多示例实施例。尽管每个实施例代表发明元素的单个组合，但是也可认为发明主题包括所公开元素的所有可能的组合。因此，如果一个实施例包括元素A、B和C，而第二实施例包括元素B和D，那么即使没有明确地说明，也认为本发明主题包括A，B，C和D的其他剩余组合。
以下讨论提供了本发明主题的许多示例实施例。尽管每个实施例代表发明元素的单个组合，但是也可认为发明主题包括所公开元素的所有可能的组合。因此，如果一个实施例包括元素A、B和C，而第二实施例包括元素B和D，那么即使没有明确地说明，也认为本发明主题包括A，B，C和D的其他剩余组合。
应当理解，本文描述的发明构思的设备和系统有利地提供了一种坚固且有效的天线系统，该天线系统允许飞机在其工作纬度内与电信卫星进行通信，同时将对飞机性能的影响最小化(例如，减少来自天线的阻力)。
图5-7示出了适用于飞机和通信卫星之间的通信的天线100的一个实施例。天线100包括具有八边形形状的中心元件102和多个模块化辐射元件110(辐射模块)。与具有四个辐射元件的方形中心元件相反，天线的几何形状优选为圆形。
如通过比较图5-7所示，可以将模块化辐射元件110安装或调整为不同的几何形状(例如，图5，图6和图7中所示的配置)，以达到不同的最小所需仰角(emin)。每个模块化辐射元件110以电子方式或通过形成网络的合适的波束馈电，以支持所选的几何形状。可以改变辐射元件110的具体数量和中心元件102的整体形状，而不脱离本文所讨论的本发明的范围。
还可以想到的是，每个模块化辐射元件110包括交织/集成在每个辐射元件110中的发射和接收元件。优选地，发射和接收元件设置在圆对称的单个天线孔径上，并均匀集成在每个辐射元件110中。
在选择模块化辐射元件110的几何形状时，应选择一种几何形状，可以使得天线100在朝向期望卫星的所需最小仰角(例如，图7中的配置具有emin＝0°)中具有最小有效面积(并因此保证最小天线增益)。
可以想到，基于决定以较高轮廓的价格获得更宽的覆盖范围以及由此带来的额外阻力，可以在安装天线100时选择模块化辐射元件110的特定几何形状并保持这种特定几何形状固定不变。这基于天线100的轮廓高度与可达到的纬度之间的特定折衷。
然而，优选地，模块化辐射元件110的特定几何形状可以在飞行期间动态地调节。在这样的配置中，来自较高天线轮廓的额外阻力可以减小到仅发生在在低仰角下可见卫星的飞行区域中，因此需要较高的天线轮廓。
为了改变模块化辐射元件110的几何形状，仅需要中心元件102的高度的单个线性运动。例如，可以想到的是，每个模块化辐射元件110，并且优选地，每个元件110的第一端可以联接至中心元件102。在这样的实施例中，可以使用机械立管来升高和降低中心元件102，继而导致模块化辐射元件110的几何形状发生变化并随着中心元件102的移动而移动。每个元件110的下部可以根据每个元件110的上部高度的增大或减小来水平滑动或移动，其中每个元件的上部连接至中心元件102。还可以想到的是，下部可以连接到天线的下表面，并且在一些实施例中可以包括一个或多个滚轮以减小减少表面之间的摩擦。
当天线100的轮廓增大时(例如，中心元件102被抬起)，模块化元件110朝着较低的仰角产生较大的有效面积。在这样的配置中，形成网络的波束必须被配置为适应当前的几何形状，使得馈给不同的辐射元件110的信号具有适当的延迟或适当的相位差。可以想到的是，应仅在可在低仰角下可见卫星的情况下提升天线100，因此需要高轮廓。
有利地，通过利用具有可以在飞行过程中动态变化的模块化辐射元件110的天线，天线100可以具有(i)等效于类型1天线的最大可实现纬度(例如，跨大西洋航线中的可用性更高)，(ii)在较低纬度处的较高天线增益，可以利用这种较高天线增益，以便在较低纬度处提供更高的吞吐量，并且(iii)赤道处不存在“偏角度”问题，这是因为在提升过程中波束窄。
图8-10示出了天线200的另一实施例，该天线200包括具有六边形形状的中心元件202，以及围绕该中心元件202并优选地与其连接的多个模块化辐射元件210(辐射模块)。如通过比较图8-10所示，模块化辐射元件210也可以安装在不同的几何形状中或调整为不同的几何形状(例如，图8、图9和图10中所示的配置)，以达到不同的最小所需仰角(emin)。每个模块化辐射元件210以电子方式或通过形成网络的合适的波束馈电，以支持所选的几何形状。
尽管模块化辐射元件210的数量比图5-7所示的数量少，但是以上关于图5-7的天线100的功能和描述同样适用于图8-10所示的天线200。
图11示出了随着仰角的变化而变化的增益，并且提供了类型1和类型2天线(虚线所示)与图5-7中所示的配置不同的(即，横向辐射元件110的倾斜度不同，以及由此高度d不同的)天线100之间的定性比较。对于静态(固定)安装，与类型1和类型2天线相比，天线100在所有选定的仰角上均达到了最佳性能，为此在轮廓高度方面就需要付出相应的“代价”。为了进行这种比较，所有天线都具有相同的占地面积。如图所示，本发明构思的天线始终显示出比现有技术更优的性能。
对于在天线100的几何形状在飞行过程中变化的动态安装中，天线100在所有仰角(低至emin＝0°)下均起作用，并且始终具有最低的轮廓高度。这意味着，如果未安装天线罩，则可以使来自天线100的阻力最小化。
尽管θ的值被示出为在4°至20°的范围内，但是应当理解，θ的合适的角度可以小于1°，大约1°，大约2°，大约3°，大约4°，大约5°，大约6°，大约7°，大约8°，大约9°，大约10°，大约12°，大约14°，大约16°，大约18°和大约20°。
除非上下文指示相反情况，否则本文中阐述的所有范围应解释为包括其端点，并且开放式范围应解释为仅包括市场上可行的值。同样，除非上下文指示相反情况，否则所有值列表都应视为包括中间值。本文中数值范围的列举仅旨在用作一种便捷的方式，用来分别指代该范围内的每个单独的值。除非本文另外指出，否则将范围内的每个单独的值并入说明书中，就如同其在本文中单独列举一样。
除非本文另外指出或与上下文明显矛盾，否则本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行。针对本文的某些实施例提供的任何和所有示例或示例性语言(例如“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本发明，并且不对以其他方式要求保护的本发明的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应解释为表示对实施本发明必不可少的任何未要求保护的要素。
图12示出了一张世界地图，其中的飞机路线是基于openflights.org提供的。类型1天线和类型2天线以及天线100的仰角覆盖，并在地图上以轮廓示出，其中天线100的仰角为emin＝＝0°，4°，8°，12°，16°，20°。描绘的最里面的轮廓为emin＝0°，下一个向外移动的轮廓为emin＝4°，下一个向外移动的轮廓为emin＝8°，下一个向外移动的轮廓为emin＝12°，下一个向外移动的轮廓为emin＝16°，最外面的轮廓为emin＝20°。如图所示，仰角θ影响可将飞机天线用于卫星通信的纬度。
虽然θ的值被示出为在4°至20°的范围内，但是应当理解，θ的合适的角度可为小于1°，大约1°，大约2°，大约3°，大约4°，大约5°，大约6°，大约7°，大约8°，大约9°，大约10°，大约12°，大约14°，大约16°，大约18°和大约20°。
图13-15示出了天线100放置在适配器板130上，这里是ARINC-792适配器板。在这样的实施例中，可以想到的是，适配器板130可以支撑允许中心元件102升高和降低所需的立管或其他机构。还可以想到的是，每个元件110的底部可以连接到适配器板130，从而即使当天线100的几何形状改变时，每个元件110的底部仍保持连接到适配器板130。因此，当元件102升高或降低时，每个元件110的底部可朝向或远离中心元件102移动。
图16示出了配置为支撑两个天线400A，400B的适配器板430。有利地，这允许将两个天线400A，400B布置在飞机上，其可以例如用于支撑Ku和Ka频段。第一天线400A优选地包括多个模块化辐射元件402A(辐射模块)，所述多个模块化辐射元件402A围绕中心元件412A设置，并且优选地与中心元件412A连接。第二天线400B优选地包括多个模块化辐射元件402B(辐射模块)，所述多个模块化辐射元件402B围绕中心元件412B设置，并且优选地与中心元件412B连接。
可以想到的是，两个天线400A，400B中的每一个的模块化辐射元件也可以安装在不同的几何形状中或调整到不同的几何形状(在飞机过程中，几何形状可能会变化，也可能不会变化)，以达到不同的最小所需仰角(emin)。两个天线400A，400B的每个模块化辐射元件可通过电子方式或通过形成网络的合适的波束馈电，以支持所选择的几何形状。
发射和接收元件可以在两个天线400A，400B的每个辐射模块412A，412B中交织/集成，优选地交织/集成在具有圆形对称性的单个天线孔径上。以这种方式，可以将两个天线400A，400B容纳在适配器板430上，这里是ARINC-792适配器板：天线400A用于Ku频段(发射和接收)，天线400B用于Ka-频段(用于发射和接收)
在上述每个配置中，优选天线上不包括天线罩。相反，可以在天线上放置保护层，例如，当天线从高轮廓变为低轮廓时，该保护层允许天线利用阻力的减小。
如本文所使用的，并且除非上下文另有明确规定，否则术语“连接到”旨在包括直接连接(其中两个彼此连接的元件彼此接触)和间接连接(其中至少一个另外的元件位于两个元件之间)。因此，术语“连接到”和“与……连接”同义使用。
如本文的说明书和随后的权利要求中所使用的，除非上下文另有明确规定，否则“一”，“一个”和“该”的含义包括复数指代。此外，如在本文的描述中所使用的，除非上下文另有明确规定，否则“在……中”含有包括“在……内”和“在……上”。
在一些实施例中，用于描述和要求保护本发明的某些实施例的表示成分的数量，诸如浓度、反应条件等性质的数字应理解为在某些情况下由术语“约”修饰。因此，在一些实施例中，在书面描述和所附权利要求书中阐述的数字参数是近似值，其可以根据特定实施例试图获得的期望特性而变化。在一些实施例中，应该根据报告的有效数字的数目并通过应用普通的舍入技术来解释数字参数。尽管说明本发明的一些实施例的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是在具体示例中列出的数值应以尽可能精确地方式报告。在本发明的一些实施例中呈现的数值可能包含某些误差，这些误差必定是由它们各自的测试测量中的标准偏差导致的。
本文公开的本发明的替代元件或实施例的分组不应解释为限制。可以单独提及和保护每个组成员，或者可以将每个组成员与本文中发现的组中的其它成员或其它元件任意组合来进行保护。出于方便和/或可专利性的原因，可以将一个或多个组成员包含在组中或从组中删除。当出现任何这样的包含或删除时，本说明书在此被认为包含经修改的组，从而实现所附权利要求中使用的所有马库什组的书面描述。
对于本领域的技术人员而言显而易见的是，在不背离本文的发明构思的前提下，除了已经描述的修改之外，还可以进行更多的修改。因此，本发明的主题除了受到所附权利要求的精神限制之外，并不受限制。此外，在解释说明书和权利要求书时，应以与上下文一致的尽可能广泛的方式解释所有术语。尤其是术语“包括”和“包含”应解释为以非排他性的方式涉及元件、组件或步骤，表明可以同时存在或同时使用提及的元件、组件或步骤可未明确提及的元件、组件或步骤，或者提及的元件、组件或步骤可与未明确提及的元件、组件或步骤组合。在说明书和权利要求书涉及选自以下组中的至少其中一种时，组中包括A,B,C…和N，应将文本解释为仅要求来自组中的一个元件，而不是A加B，或B加N等。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于飞机的电信天线，包括：
多个模块化辐射元件，绕一中心元件设置并与所述中心元件连接；
其中，所述多个模块化辐射元件中的每一个模块化辐射元件包括发射和接收元件；以及
所述天线被配置成使得所述模块化辐射元件的几何形状在飞行期间是可变的，这继而改变了所述天线的轮廓；
以及一高度调节机构，所述高度调节机构被配置为升高或降低所述中心元件，并且对所述中心元件的高度的调节改变了所述模块化辐射元件的几何形状。
2.根据权利要求1所述的电信天线，其特征在于，所述多个模块化辐射元件中的每个模块化辐射元件以电子方式或通过形成网络的合适的波束馈电。
3.根据权利要求1所述的电信天线，其特征在于，所述发射和接收元件交织或集成在每个辐射元件中。
4.根据权利要求3所述的电信天线，其特征在于，所述发射和接收元件设置在具有圆形对称性的单个天线孔径上，并且均匀地集成在每个辐射元件中。
5.根据权利要求1所述的电信天线，其特征在于，还包括一适配器板，所述中心元件和所述多个模块化辐射元件均与所述适配器板连接。
6.根据权利要求1所述的电信天线，其特征在于，所述天线缺少覆盖所述多个模块化辐射元件和所述中心元件的天线罩，从而可以调节所述天线的轮廓。
7.根据权利要求1所述的电信天线，其特征在于，所述天线的最小仰角在0°至20°之间。
8.一种用于飞机的电信系统，包括：
一适配器板；
一第一天线，设置在所述适配器板上，并且包括：
多个第一模块化辐射元件，设置在一第一中心元件周围并与所述第一中心元件连接；
其中所述多个第一模块化辐射元件中的每个第一模块化辐射元件包括一发射和接收元件；
一第二天线，设置在所述适配器板上，并且包括：
多个第二模块化辐射元件，设置在一第二中心元件周围并与所述第二中心元件连接；以及
所述第一天线和所述第二天线均被配置为使得所述多个第一模块化辐射元件和多个第二模块化辐射元件的几何形状在飞行过程中分别可变；以及
一高度调节机构，所述高度调节机构被配置为升高或降低所述第一中心元件，并且对所述第一中心元件的高度的调节改变了所述多个第一模块化辐射元件的几何形状。
9.根据权利要求8所述的电信系统，其特征在于，所述多个第一模块化辐射元件和所述多个第二模块化辐射元件的每一个以电子方式或通过形成网络的合适的波束馈电。
10.根据权利要求8所述的电信系统，其特征在于，所述多个第一模块化辐射元件的发射和接收元件交织或集成在每个辐射元件中。
11.根据权利要求10所述的电信系统，其特征在于，所述多个第一模块化辐射元件的发射和接收元件设置在具有圆形对称性的单个天线孔径上，并且均匀地集成在每个辐射元件中。
12.根据权利要求8所述的电信系统，其特征在于，所述第一中心元件和所述第二中心元件以及所述多个第一模块化辐射元件和所述多个第二模块化辐射元件的每一个均与所述适配器板连接。
13.根据权利要求8所述的电信系统，其特征在于，所述第一天线和所述第二天线缺少覆盖所述多个第一模块化辐射元件和所述多个第二模块化辐射元件以及所述第一中心元件和所述第二中心元件的天线罩，从而可以调节所述第一天线和/或第二天线的轮廓。
14.根据权利要求8所述的电信天线，其特征在于，所述第一天线和所述第二天线各自的最小仰角在0°至20°之间。

Claims (16)

1.一种用于飞机的电信天线，包括：
多个模块化辐射元件，绕一中心元件设置并与所述中心元件连接；
其中，所述多个模块化辐射元件中的每一个模块化辐射元件包括发射和接收元件；以及
所述天线被配置成使得所述模块化辐射元件的几何形状在飞行期间是可变的，这继而改变了所述天线的轮廓。
2.根据权利要求1所述的电信天线，其特征在于，所述多个模块化辐射元件中的每个模块化辐射元件以电子方式或通过形成网络的合适的波束馈电。
3.根据权利要求1所述的电信天线，其特征在于，所述发射和接收元件交织或集成在每个辐射元件中。
4.根据权利要求3所述的电信天线，其特征在于，所述发射和接收元件设置在具有圆形对称性的单个天线孔径上，并且均匀地集成在每个辐射元件中。
5.根据权利要求1所述的电信天线，其特征在于，还包括：一高度调节机构，所述高度调节机构被配置为升高或降低所述中心元件，并且对所述中心元件的高度的调节改变了所述模块化辐射元件的几何形状。
6.根据权利要求1所述的电信天线，其特征在于，还包括一适配器板，所述中心元件和所述多个模块化辐射元件均与所述适配器板连接。
7.根据权利要求1所述的电信天线，其特征在于，所述天线缺少覆盖所述多个模块化辐射元件和所述中心元件的天线罩，从而可以调节所述天线的轮廓。
8.根据权利要求1所述的电信天线，其特征在于，所述天线的最小仰角在0°至20°之间。
9.一种用于飞机的电信系统，包括：
一适配器板；
一第一天线，设置在所述适配器板上，并且包括：
多个第一模块化辐射元件，设置在一第一中心元件周围并与所述第一中心元件连接；
其中所述多个第一模块化辐射元件中的每个第一模块化辐射元件包括一发射和接收元件；
一第二天线，设置在所述适配器板上，并且包括：
多个第二模块化辐射元件，设置在一第二中心元件周围并与所述第二中心元件连接；以及
所述第一天线和所述第二天线均被配置为使得所述多个第一模块化辐射元件和多个第二模块化辐射元件的几何形状在飞行过程中分别可变。
10.根据权利要求9所述的电信系统，其特征在于，所述多个第一模块化辐射元件和所述多个第二模块化辐射元件的每一个以电子方式或通过形成网络的合适的波束馈电。
11.根据权利要求9所述的电信系统，其特征在于，所述多个第一模块化辐射元件的发射和接收元件交织或集成在每个辐射元件中。
12.根据权利要求11所述的电信系统，其特征在于，所述多个第一模块化辐射元件的发射和接收元件设置在具有圆形对称性的单个天线孔径上，并且均匀地集成在每个辐射元件中。
13.根据权利要求9所述的电信系统，其特征在于，还包括一高度调节机构，所述高度调节机构被配置为升高或降低所述第一中心元件，并且对所述第一中心元件的高度的调节改变了所述多个第一模块化辐射元件的几何形状。
14.根据权利要求9所述的电信系统，其特征在于，所述第一中心元件和所述第二中心元件以及所述多个第一模块化辐射元件和所述多个第二模块化辐射元件的每一个均与所述适配器板连接。
15.根据权利要求9所述的电信系统，其特征在于，所述第一天线和所述第二天线缺少覆盖所述多个第一模块化辐射元件和所述多个第二模块化辐射元件以及所述第一中心元件和所述第二中心元件的天线罩，从而可以调节所述第一天线和/或第二天线的轮廓。
16.根据权利要求9所述的电信天线，其特征在于，所述第一天线和所述第二天线各自的最小仰角在0°至20°之间。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11955714B2 (en) * 2019-06-17 2024-04-09 Nec Corporation Antenna apparatus, radio transmitter, and antenna diameter adjustment method

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030210202A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-13 Desargant Glen J. Four element array of cassegrain reflector antennas
US20050212715A1 (en) * 2004-03-23 2005-09-29 Saunders Oliver W User terminal with expandable reflector used for satellite reception during inclement weather
EP1746685A2 (en) * 2005-07-22 2007-01-24 TCI International, Inc. Apparatus and method for local broadcasting in the twenty-six megahertz short wave band
US20090021437A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Senglee Foo Center panel movable three-column array antenna for wireless network
CN101682115A (zh) * 2007-06-12 2010-03-24 汤姆逊许可公司 全方位立体天线
US20100099370A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-22 Nichols Richard W Active electronically scanned array antenna for satellite communications
US20100117914A1 (en) * 2008-11-10 2010-05-13 Walter Feller Gnss antenna with selectable gain pattern, method of receiving gnss signals and antenna manufacturing method
CN105453340A (zh) * 2013-05-10 2016-03-30 谷歌公司 基于高度动态调整波束的宽度
US9337536B1 (en) * 2012-04-16 2016-05-10 Rockwell Collins, Inc. Electronically steerable SATCOM antenna
US20170005404A1 (en) * 2015-05-22 2017-01-05 Systems And Software Enterprises, Llc Hybrid Steerable Avionic Antenna

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7034749B2 (en) * 2002-08-07 2006-04-25 Intel Corporation Antenna system for improving the performance of a short range wireless network
US6992621B2 (en) 2003-03-07 2006-01-31 Vivato, Inc. Wireless communication and beam forming with passive beamformers
EP1813035B1 (en) 2004-11-05 2014-03-05 Panasonic Avionics Corporation System and method for receiving broadcast content on a mobile platform during international travel
ITRM20040605A1 (it) 2004-12-10 2005-03-10 Space Engineering Spa Antenna piatta ad alta efficienza e relativo procedimento di fabbricazione.
WO2009012377A2 (en) 2007-07-17 2009-01-22 Viasat, Inc. Modular satellite transceiver and multi-beam antenna system
US8508427B2 (en) 2008-01-28 2013-08-13 P-Wave Holdings, Llc Tri-column adjustable azimuth beam width antenna for wireless network
SG178098A1 (en) 2009-08-02 2012-03-29 Cameron Int Corp Arc rfid antenna
US9793596B2 (en) 2013-03-15 2017-10-17 Elwha Llc Facilitating wireless communication in conjunction with orientation position
US9923271B2 (en) 2013-10-21 2018-03-20 Elwha Llc Antenna system having at least two apertures facilitating reduction of interfering signals
US9647345B2 (en) 2013-10-21 2017-05-09 Elwha Llc Antenna system facilitating reduction of interfering signals
US10396444B2 (en) 2016-05-11 2019-08-27 Panasonic Avionics Corporation Antenna assembly
US10236968B2 (en) 2016-08-18 2019-03-19 Facebook, Inc. High altitude point to multipoint links
CN107171061A (zh) 2017-05-15 2017-09-15 深圳星联天通科技有限公司 一种电调天线及终端

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030210202A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-13 Desargant Glen J. Four element array of cassegrain reflector antennas
US20050212715A1 (en) * 2004-03-23 2005-09-29 Saunders Oliver W User terminal with expandable reflector used for satellite reception during inclement weather
EP1746685A2 (en) * 2005-07-22 2007-01-24 TCI International, Inc. Apparatus and method for local broadcasting in the twenty-six megahertz short wave band
CN101682115A (zh) * 2007-06-12 2010-03-24 汤姆逊许可公司 全方位立体天线
US20090021437A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Senglee Foo Center panel movable three-column array antenna for wireless network
US20100099370A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-22 Nichols Richard W Active electronically scanned array antenna for satellite communications
US20100117914A1 (en) * 2008-11-10 2010-05-13 Walter Feller Gnss antenna with selectable gain pattern, method of receiving gnss signals and antenna manufacturing method
US9337536B1 (en) * 2012-04-16 2016-05-10 Rockwell Collins, Inc. Electronically steerable SATCOM antenna
CN105453340A (zh) * 2013-05-10 2016-03-30 谷歌公司 基于高度动态调整波束的宽度
US20170005404A1 (en) * 2015-05-22 2017-01-05 Systems And Software Enterprises, Llc Hybrid Steerable Avionic Antenna

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈宁: "一种机载通信天线设计与实现", 《计算机测量与控制》, 31 December 2015 (2015-12-31) *

Also Published As

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