DE112020006456T5

DE112020006456T5 - Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte antenne

Info

Publication number: DE112020006456T5
Application number: DE112020006456.5T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Imamura
Original assignee: Harada Industry Co Ltd
Current assignee: Harada Industry Co Ltd
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2022-10-27
Also published as: JP2021111813A; JP7101201B2; WO2021140738A1; CN115023857A; US20230044376A1

Abstract

Es wird eine Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne angegeben, die eine stabile Phasendifferenz und ein kleines Amplitudenverhältnis zwischen zwei Pfaden zum Einspeisen von Energie an zwei Einspeisepunkten einer zirkular polarisierten Antenne über ein breites Band erzielt.
Eine Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne besitzt eine Synthetisierungs-Verteilungseinheit (10) und eine Phasenverschiebungseinheit (20). Die Synthetisierungs-Verteilungseinheit (10) verteilt Eingangssignale auf zwei Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude. Die Phasenverschiebungseinheit (20) weist zwei Phasenverschiebungsschaltungen (21 und 22) auf, die jeweils zwischen die beiden von der Synthetisierungs-Verteilungseinheit (10) verteilten Pfade und zwei Einspeisepunkte (P2 und P3) einer zirkular polarisierten Antenne (1) geschaltet sind. Die Phasenverschiebungseinheit (20) gibt Signale, deren Phasendifferenz 90° beträgt, an die beiden Einspeisepunkte (P2 und P3) der zirkular polarisierten Antenne (1) aus.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne und insbesondere auf eine Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne, die für eine Patch-Antenne mit Zweipunkt-Einspeisung geeignet ist.
Hintergrund der Erfindung
Im Allgemeinen ist eine zirkular polarisierte Antenne, insbesondere eine Patch-Antenne, die eine zirkular polarisierte Welle unterstützt, weit verbreitet in Verwendung, beispielsweise als GNSS-Antenne (Global Navigation Satellite System). Als zirkular polarisierte Antenne ist eine Patch-Antenne bekannt, die eine Konfiguration aufweist, bei der Keramik, ein dielektrisches Substrat oder dergleichen zwischen einem Strahlungselement und einem Erdungsleiter angeordnet ist. Die zirkular polarisierte Antenne umfasst einen Typ mit Einpunkt-Einspeisung und einen Typ mit Zweipunkt-Einspeisung.
Zirkular polarisierte Antennen des Typs mit Zweipunkt-Einspeisung werden zur Unterstützung einer zirkular polarisierten Welle möglich, indem Energie derart zugeführt wird, dass eine Phasendifferenz zwischen den Signalen, die an den jeweiligen zwei Punkten eingespeist werden sollen, 90° beträgt. Eine Energieversorgungsschaltung, die eine solche Phasendifferenz aufweist, ist zum Beispiel im Patentdokument 1 offenbart. Bei der im Patentdokument 1 offenbarten Energieversorgungsschaltung ist eine Wilkinson-Schaltung mit einem Eingangsanschluss verbunden, eine Phasenverschiebungseinheit, die eine 90°-Phasennachlaufschaltung verwendet, ist mit einem von zwei Ausgangsanschlüssen verbunden, die zwei verteilte Signale ausgeben, und zwei Pfade mit einer 90°-Phasendifferenz sind mit zwei Einspeisepunkten verbunden.
Liste zum Stand der Technik
Patentliteratur
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung Kokai-Veröffentlichung JP 2015- 19 132 A
Offenbarung der Erfindung
Mit der Erfindung zu lösende Probleme
Die im Patentdokument 1 offenbarte Energieversorgungsschaltung ist jedoch derart ausgebildet, dass sie mit zwei Einspeisepunkten verbunden ist, wobei die Phasenverschiebungseinheit nur mit einem der beiden Pfade zu den jeweiligen beiden Ausgangsanschlüssen verbunden ist, so dass ein Signal auf dem Pfad, der mit der Phasenverschiebungseinheit verbunden ist, in der Amplitude leicht gedämpft ist, verglichen mit einem Signal auf dem Pfad, der nicht mit der Phasenverschiebungsschaltung verbunden ist.
Bei der Phasenverschiebungsschaltung handelt es sich um eine Schaltung, die derart ausgebildet ist, dass in einem bestimmten Frequenzband eine Phasendifferenz von 90° erreicht und die Amplitudendämpfung minimiert werden kann. Ein Frequenzband der Energieversorgungsschaltung, in dem die Phasendifferenz von 90° erreicht werden kann und in dem die Amplitudendämpfung unterdrückt werden kann, ist jeweils relativ schmal. Insbesondere ein Frequenzband im Bereich von 1559 MHz bis 1610 MHz (oberes L-Band) des gesamten Frequenzbandes, das in einem GNSS-System verwendet wird, ermöglicht es, eine praktikable Phasendifferenz und ein praktikables Amplitudenverhältnis zu erhalten.
GNSS-Antennen müssen neuerdings das gesamte GNSS-Band abdecken, einschließlich eines Frequenzbandes im Bereich von 1164 MHz bis 1300 MHz (unteres L-Band) zusätzlich zu dem vorstehend genannten Frequenzband in dem Bereich von 1559 MHz bis 1610 MHz (oberes L-Band). Für die im Patentdokument 1 offenbarte Energieversorgungsschaltung ist es jedoch schwierig, eine praktikable Phasenverschiebung zu erreichen und Amplitudendämpfung im Frequenzband in dem Bereich von 1164 MHz bis 1300 MHz zu unterdrücken.
Daher weicht in der im Patentdokument 1 offenbarten Energieversorgungsschaltung in einem breiten Band vom unteren L-Band zu dem oberen L-Band eine Phasendifferenz zwischen zwei Ausgangsanschlüssen von 90° ab, und die Eigenschaften des Achsenverhältnisses als Index der zirkulären Polarisationseigenschaften verschlechtern sich, wenn das Amplitudenverhältnis größer wird.
In Anbetracht der vorstehend geschilderten Situationen besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Angabe einer Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne, mit der eine stabile Phasendifferenz und ein kleines Amplitudenverhältnis zwischen zwei Pfaden zur Einspeisung von Energie an zwei Einspeisepunkten einer zirkular polarisierten Antenne über ein breites Band erzielt werden.
Mittel zum Lösen der Probleme
Um das vorstehend genannte Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, kann eine Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne Folgendes aufweisen: eine Synthetisierungs-Verteilungseinheit, die Eingangssignale auf zwei Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude verteilt; und eine Phasenverschiebungseinheit, die zwei Phasenverschiebungsschaltungen aufweist, die jeweils zwischen die beiden von der Synthetisierungs-Verteilungseinheit verteilten bzw. aufgeteilten Pfade und zwei Einspeisepunkte der zirkular polarisierten Antenne geschaltet sind, und die Signale mit einer Phasendifferenz von 90° an die beiden Einspeisepunkte der zirkular polarisierten Antenne ausgibt.
Die Phasenverschiebungseinheit kann dadurch gebildet sein, dass die eine der Phasenverschiebungsschaltungen eine Phasennachlaufschaltung ist und die andere derselben eine Phasenvorlaufschaltung ist.
Ferner kann die Phasenverschiebungseinheit dadurch gebildet sein, dass die eine der Phasenverschiebungsschaltungen die Phase eines Signals um -45° verschiebt und die andere derselben die Phase des Signals um +45° verschiebt.
Weiterhin kann die Phasenverschiebungseinheit dadurch gebildet sein, dass die eine der Phasenverschiebungsschaltungen eine Tiefpassfilter-Schaltungskonfiguration aufweist und die andere derselben eine Hochpassfilter-Schaltungskonfiguration aufweist.
Weiterhin kann es sich bei der einen der Phasenverschiebungsschaltungen der Phasenverschiebungseinheit um eine CL-Filterschaltung vom L-Typ, eine CLC-Filterschaltung vom π-Typ, eine LCL-Filterschaltung vom T-Typ oder um eine mehrstufige Schaltung davon handeln, und bei der anderen derselben kann es sich um eine LC-Filterschaltung vom L-Typ, eine LCL-Schaltung vom π-Typ, eine CLC-Filterschaltung vom T-Typ oder um eine mehrstufige Schaltung davon handeln.
Weiterhin kann die Phasenverschiebungseinheit durch eine Schaltung mit konzentrierten Konstanten gebildet sein.
Weiterhin kann die Synthetisierungs-Verteilungseinheit durch eine Schaltung mit konzentrierten Konstanten oder eine Wilkinson-Schaltung gebildet sein, die durch eine Schaltung mit verteilten Konstanten gebildet ist.
Eine Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne mit Vierpunkt-Einspeisung kann Folgendes aufweisen: eine erste Energieversorgungsschaltung mit einer ersten Synthetisierungs-Verteilungseinheit, die Signale von einem ersten Eingangsanschluss auf zwei Pfade mit gleicher Phase und gleicher Amplitude verteilt, und mit einer ersten Phasenverschiebungseinheit, die zwei erste Phasenverschiebungsschaltungen aufweist, die jeweils zwischen die beiden von der ersten Synthetisierungs-Verteilungseinheit verteilten Pfade und zwei Einspeisepunkte von den vier Einspeisepunkten der zirkular polarisierten Antenne geschaltet sind, und die Signale mit einer Phasendifferenz von 90° an die beiden Einspeisepunkte von den vier Einspeisepunkten der zirkular polarisierten Antenne ausgibt; eine zweite Energieversorgungsschaltung mit einer zweiten Synthetisierungs-Verteilungseinheit, die Signale von einem zweiten Eingangsanschluss auf zwei Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude verteilt, und mit einer zweiten Phasenverschiebungseinheit, die zwei zweite Phasenverschiebungsschaltungen aufweist, die jeweils zwischen die beiden von der zweiten Synthetisierungs-Verteilungseinheit verteilten Pfade und die verbleibenden beiden Einspeisepunkte von den vier Einspeisepunkten der zirkular polarisierten Antenne geschaltet sind, und die Signale mit einer Phasendifferenz von 90° an die verbleibenden beiden Einspeisepunkte von den vier Einspeisepunkten der zirkular polarisierten Antenne ausgibt; und eine 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit, die Eingangssignale auf zwei Pfade verteilt, so dass eine Phasendifferenz zwischen den Signalen 180° beträgt, wobei die beiden von der 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit verteilten Pfade mit dem ersten Eingangsanschluss bzw. dem zweiten Eingangsanschluss verbunden sind, und die Signale mit einer Phasendifferenz von 180° an den ersten Eingangsanschluss und den zweiten Eingangsanschluss ausgibt.
Bei der vorstehend erläuterten Erfindung kann die 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit Folgendes aufweisen: eine dritte Synthetisierungs-Verteilungseinheit, die Eingangssignale auf zwei Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude verteilt; und eine dritte Phasenverschiebungseinheit, die zwei dritte Phasenverschiebungsschaltungen aufweist, die jeweils zwischen die beiden von der dritten Synthetisierungs-Verteilungseinheit verteilten Pfade und den ersten und den zweiten Eingangsanschluss geschaltet sind.
Ferner kann die 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit durch eine 180°-Rat-Race- bzw. Ringkoppler-Schaltung gebildet sein.
Weiterhin kann die 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit gebildet sein durch: eine 90°-Hybridschaltung, die Eingangssignale auf zwei Pfade verteilt, so dass eine Phasendifferenz zwischen den Signalen 90° beträgt; und eine 90°-Phasenverschiebungsschaltung, die mit einem der beiden Pfade verbunden ist, die von der 90°-Hybridschaltung verteilt bzw. aufgeteilt werden, wobei ein Pfad von der 90°-Phasenverschiebungsschaltung mit dem ersten Eingangsanschluss verbunden ist und der andere der beiden Pfade, die von der 90°-Hybridschaltung verteilt werden, mit dem zweiten Eingangsanschluss verbunden ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine stabile Phasendifferenz und ein kleines Amplitudenverhältnis zwischen zwei Pfaden zur Einspeisung von Energie an zwei Einspeisepunkten einer zirkular polarisierten Antenne über ein breites Band erreichen.
Figurenliste
In den Zeichnungen zeigen:

1 ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung einer Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ein spezifisches Schaltbild zur Erläuterung der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 eine schematische Draufsicht zur Erläuterung eines Beispiels, bei dem eine Synthetisierungs-Verteilungseinheit der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Schaltung mit verteilten Konstanten gebildet ist.
4A bis 4H Schaltbilder zur Erläuterung weiterer Schaltungskonfigurationen einer Phasenverschiebungseinheit der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung.
5A bis 5C grafische Darstellungen zur Erläuterung der Frequenzcharakteristik der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung.
6A bis 6C grafische Darstellungen zur Erläuterung der Frequenzcharakteristik einer herkömmlichen Energieversorgungsschaltung in Form eines Vergleichsbeispiels.
7 ein spezifisches Schaltbild zur Erläuterung eines Beispiels, bei dem die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet ist, dass sie Energie an vier Einspeisepunkten einspeist.
8 ein spezifisches Schaltbild zur Erläuterung eines weiteren Beispiels, bei dem die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet ist, dass sie Energie an vier Einspeisepunkten einspeist.
9 ein spezifisches Schaltbild zur Erläuterung noch eines weiteren Beispiels, bei dem die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet ist, dass sie Energie an vier Einspeisepunkten einspeist.

Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
Im Folgenden wird eine Ausführungsform zur praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung anhand von dargestellten Beispielen beschrieben. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung einer Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Energieversorgungsschaltung zum Zuführen bzw. Einspeisen von Energie in eine zirkular polarisierte Antenne 1.
Bei der dargestellten zirkular polarisierten Antenne 1 kann es sich um eine Patch-Antenne mit Zweipunkt-Einspeisung handeln, die von zwei Einspeisepunkten P2 und P3 mit Energie versorgt wird. Wie in der Zeichnung dargestellt, umfasst die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung eine Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und eine Phasenverschiebungseinheit 20.
Die Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 verteilt Eingangssignale von einem Port bzw. Anschluss P1 mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude auf zwei Pfade. Die beiden aufgeteilten bzw. verteilten Pfade sind mit der Phasenverschiebungseinheit 20 verbunden, deren Einzelheiten später beschrieben werden. Die Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 kann durch eine Schaltung mit konzentrierten Konstanten oder eine Schaltung mit verteilten Konstanten gebildet sein.
Die Schaltung mit konzentrieren Konstanten ist eine Schaltung mit einem diskreten Bauteil, wie einem Kondensator oder einer Spule, die aus einem Chip-Bauteil oder einem Leitungsbauteil gebildet ist. Die Schaltung mit verteilten Konstanten ist eine Schaltung, die durch eine Übertragungsleitung oder eine Schaltung gebildet ist, bei der beispielsweise eine Spule oder ein Kondensator auf einer Leiterplatte strukturiert ist.
Die Phasenverschiebungseinheit 20 besitzt zwei Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22. Die beiden Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22 sind jeweils zwischen die beiden von der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 verteilten Pfade und zwei Einspeisepunkte P2, P3 der zirkular polarisierten Antenne 1 geschaltet. D.h., die Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22 sind jeweils auf den Pfaden zu den beiden Einspeisepunkten P2 und P3 zwischengeschaltet.
Die Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22 sind beispielsweise jeweils durch eine Schaltung mit konzentrierten Konstanten gebildet. D.h., die Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22 können jeweils ein diskretes Bauteil, wie einen Kondensator oder eine Spule verwenden, das aus einem Chip-Bauteil oder einem Leitungsbauteil gebildet ist. Die Phasenverschiebungseinheit 20 gibt Signale, deren Phasendifferenz 90° beträgt, an die beiden Einspeisepunkte P2 und P3 der zirkular polarisierten Antenne 1 aus.
Die Phasenverschiebungsschaltung 21 kann beispielsweise eine Phasennachlaufschaltung sein, und die Phasenverschiebungsschaltung 22 kann eine Phasenvorlaufschaltung sein. Wenn die Phasenverschiebungsschaltung 21 beispielsweise eine Schaltung (Phasennachlaufschaltung) ist, die eine Phase um - 45° verschiebt, handelt es sich bei der Phasenverschiebungsschaltung 22 um eine Schaltung (Phasenvorlaufschaltung), die eine Phase um +45° verschiebt.
Somit kann eine Phasendifferenz zwischen den beiden Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22 90° betragen. Wenn die Phasenverschiebungseinheit 20 nur durch eine Phasennachlaufschaltung gebildet ist, kann sie durch eine λ/4-Übertragungsleitung oder dergleichen gebildet sein. Bei der dargestellten Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne verwendet die Phasenverschiebungseinheit 20 nicht nur eine Phasennachlaufschaltung, sondern auch eine Phasenvorlaufschaltung, und sie ist durch eine Schaltung mit konzentrierten Konstanten gebildet.
Alternativ kann die Phasenverschiebungseinheit 20 auch durch eine Schaltung mit verteilten Konstanten gebildet sein, die eine strukturierte Spule oder einen strukturierten Kondensator aufweist. Wenn die Phasenverschiebungseinheit 20 durch eine Schaltung mit verteilten Konstanten gebildet ist, bei der eine Übertragungsleitung verwendet wird, können beide Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22 durch eine Phasennachlaufschaltung gebildet sein und zwischen sich eine Phasendifferenz von 90° aufweisen.
Beispielsweise kann die Phasenverschiebungsschaltung 21 durch eine Schaltung (Phasennachlaufschaltung) gebildet sein, die eine Phase um -45° verschiebt, und die Phasenverschiebungsschaltung 22 kann durch eine Schaltung (Phasennachlaufschaltung) gebildet sein, die eine Phase um -135° verschiebt.
2 zeigt ein spezifisches Schaltbild zur Erläuterung der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung sind gleiche Komponenten wie in 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie dargestellt, ist die Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Wilkinson-Schaltung mit konzentrierten Konstanten gebildet.
Die dargestellte Wilkinson-Schaltung umfasst zwei Filterschaltungen vom π-Typ, bei denen zwei Pfade, die jeweils mit den Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22 der Phasenverschiebungseinheit 20 verbunden sind, über einen Widerstand verbunden sind. Insbesondere handelt es sich bei den dargestellten Filterschaltungen vom π-Typ jeweils um eine CLC-Tiefpassfilterschaltung vom π-Typ, bei der eine Spule in Reihe mit dem Pfad zwischen dem Anschluss P1 der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und der Phasenverschiebungseinheit 20 verbunden ist und zwei geerdete Kondensatoren mit den beiden Enden der Spule verbunden sind.
Die parallelgeschalteten π-Typ-Filterschaltungen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 als Wilkinson-Schaltung sind jeweils nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt und können jeweils eine Tiefpassfilterkonfiguration oder eine Hochpassfilterkonfiguration aufweisen, solange eine Filterschaltungskonfiguration vorliegt, und können ferner eine Filterschaltung von L-Typ oder T-Typ oder eine mehrstufige Schaltung davon sein. Die Mittenfrequenz der Filterschaltungen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 kann beispielsweise 1387 MHz betragen, was der Mittenfrequenz des Durchlassbereichs des GNSS-Vollbands (1164 MHz bis 1610 MHz) entspricht.
Ferner kann, wie vorstehend beschrieben, die Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 eine Konfiguration aufweisen, die in der Lage ist, Eingangssignale mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude auf zwei Pfade zu verteilen, wobei diese entweder aus einer Schaltung mit konzentrierten Konstanten oder aus einer Schaltung mit verteilten Konstanten gebildet sein kann. 3 zeigt eine schematische Draufsicht zur Erläuterung eines Beispiels, bei dem die Synthetisierungs-Verteilungseinheit der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Schaltung mit verteilten Konstanten gebildet ist.
Die dargestellte Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 hat eine Form, bei der ein Signal durch zwei λ/4-Übertragungsleitungen verteilt wird, die jeweils einen Wellenwiderstand von √2Z₀ haben, und die beiden Übertragungsleitungen, die auf die Phasenverschiebungseinheit 20 verteilt sind, sind über einen Widerstand von 2Z₀ verbunden. Bei der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Synthetisierungs-Verteilungseinheit durch die derart ausgebildete Schaltung mit verteilten Konstanten gebildet sein.
Wie unter erneuter Bezugnahme auf 2 zu sehen ist, weist die Phasenverschiebungseinheit 20 der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung die Phasenverschiebungsschaltung 21 mit einer Tiefpassfilter-Schaltungskonfiguration und die Phasenverschiebungsschaltung 22 mit einer Hochpassfilter-Schaltungskonfiguration auf. Die dargestellte Phasenverschiebungsschaltung 21 ist eine CLC-Filterschaltung vom π-Typ.
Insbesondere ist eine Spule mit dem Pfad zwischen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und dem Einspeisepunkt P2 verbunden, und zwei geerdete Kondensatoren sind mit beiden Enden der Spule verbunden. Die Phasenverschiebungsschaltung 22 ist eine LCL-Filterschaltung vom π-Typ. Insbesondere ist ein Kondensator in Reihe mit dem Pfad zwischen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und dem Einspeisepunkt P3 verbunden, und zwei geerdete Spulen sind mit beiden Enden des Kondensators verbunden.
Somit ist die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet, dass Eingangssignale von dem Anschluss P1 mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude durch die Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 verteilt werden und in die Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22 der Phasenverschiebungseinheit 20 eingegeben werden und die Phasen derselben um -45° bzw. +45° verschoben werden, so dass Signale, deren Phasendifferenz 90° beträgt, an den beiden Einspeisepunkten P2 und P3 eingegeben werden.
Beispiele für andere Schaltungskonfigurationen der Phasenverschiebungseinheit werden anhand der 4A bis 4H beschrieben. Die 4A bis 4H zeigen Schaltbilder zur Erläuterung anderer Schaltungskonfigurationen der Phasenverschiebungseinheit der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung sind gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet. Die 4A bis 4D zeigen Modifikationen der Phasenverschiebungsschaltung 21, und 4E bis 4H zeigen Modifikationen der Phasenverschiebungsschaltung 22.
Wie in 4A dargestellt, kann die Phasenverschiebungsschaltung 21 eine LC-Filterschaltung vom L-Typ sein. Insbesondere ist eine Spule in Reihe mit dem Pfad zwischen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und dem Einspeisepunkt P2 verbunden, und ein geerdeter Kondensator ist mit der Seite des Einspeisepunkts P2 verbunden. Wie in 4E dargestellt, kann die Phasenverschiebungsschaltung 22 eine CL-Filterschaltung vom L-Typ sein. Insbesondere ist ein Kondensator in Reihe mit dem Pfad zwischen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und dem Einspeisepunkt P3 verbunden, und eine geerdete Spule ist mit der Seite des Einspeisepunkts P3 verbunden.
Wie in 4B dargestellt, kann die Phasenverschiebungsschaltung 21 eine LCL-Filterschaltung vom T-Typ sein. Insbesondere sind zwei Spulen in Reihe mit dem Pfad zwischen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und dem Einspeisepunkt P2 verbunden, und ein geerdeter Kondensator ist zwischen die beiden Spulen geschaltet. Wie in 4F dargestellt, kann die Phasenverschiebungsschaltung 22 eine CLC-Filterschaltung vom T-Typ sein. Insbesondere sind zwei Kondensatoren in Reihe mit dem Pfad zwischen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und dem Einspeisepunkt P3 verbunden, und eine geerdete Spule ist zwischen die beiden Kondensatoren geschaltet.
Wie in 4C dargestellt, kann die Phasenverschiebungsschaltung 21 eine mehrstufige CLC-Schaltung vom π-Typ sein. Insbesondere sind zwei Spulen in Reihe mit dem Pfad zwischen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und dem Einspeisepunkt P2 verbunden, und drei geerdete Kondensatoren sind zwischen die beiden Spulen und die beiden Enden der in Reihe verbundenen Spulen geschaltet. Wie in 4G dargestellt, kann die Phasenverschiebungsschaltung 22 eine mehrstufige LCL-Schaltung vom π-Typ sein.
Insbesondere sind zwei Kondensatoren in Reihe mit dem Pfad zwischen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und dem Einspeisepunkt P3 verbunden, und drei geerdete Spulen sind zwischen die beiden Kondensatoren und die beiden Enden der in Reihe verbundenen Kondensatoren geschaltet.
Wie in 4D dargestellt, kann die Phasenverschiebungsschaltung 21 eine mehrstufige LCL-Schaltung vom T-Typ sein. Insbesondere sind drei Spulen in Reihe mit dem Pfad zwischen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und dem Einspeisepunkt P2 verbunden, und zwei geerdete Kondensatoren sind jeweils zwischen die drei Spulen geschaltet.
Wie in 4H dargestellt, kann die Phasenverschiebungsschaltung 22 eine mehrstufige CLC-Schaltung vom Typ T sein. Insbesondere sind drei Kondensatoren in Reihe mit dem Pfad zwischen der Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10 und dem Einspeisepunkt P3 verbunden, und zwei geerdete Spulen sind zwischen die jeweiligen der drei Kondensatoren geschaltet.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Phasenverschiebungseinheit 20 der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung die Phasenverschiebungsschaltung 21 mit einer Tiefpassfilter-Schaltungskonfiguration und die Phasenverschiebungsschaltung 22 mit einer Hochpassfilter-Schaltungskonfiguration aufweisen. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung der mehrstufigen Schaltungskonfiguration die Erzielung eines breiteren Bandes. Um die beiden Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22 der Phasenverschiebungseinheit 20 über ein breites Band stabil zu machen, haben die beiden Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22 vorzugsweise die gleiche Konfiguration.
D.h., es wird vorzugsweise eine Kombination der in 4A und 4E dargestellten Schaltungskonfigurationen, eine Kombination der in 4B und 4F dargestellten Schaltungskonfigurationen, eine Kombination der in 4C und 4G dargestellten Schaltungskonfigurationen und eine Kombination der in 4D und 4H dargestellten Schaltungskonfigurationen verwendet. Dadurch können die beiden Schaltungen, die zwei Pfaden entsprechen, in symmetrischen Mustern verlegt werden und die Streukapazitäten der beiden Pfade werden gleich. Somit können Abweichungsfaktoren unterdrückt werden, um eine Phasendifferenz zwischen den beiden Pfaden über ein breites Band zu stabilisieren.
Da die beiden Schaltungen, die den beiden Pfaden entsprechen, die gleiche Schaltungskonfiguration aufweisen, zeigen sie außerdem die gleichen Schwankungen bei Temperaturänderungen, so dass die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung beständig gegenüber Temperaturänderungen ist. Die Mittenfrequenzen der Phasenverschiebungsschaltungen 21 und 22 können beispielsweise 1387 MHz betragen, wobei es sich um die Mittenfrequenz des Durchlassbereichs des GNSS-Vollbandes (1164 MHz bis 1610 MHz) handelt.
Als Nächstes werden die Frequenzcharakteristiken der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die 5A bis 5C zeigen grafische Darstellungen, die Frequenzcharakteristiken der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 5A stellt VSWR-Eigenschaften (S11, S22, S33) dar, 5B stellt eine Phasendifferenz zwischen Pfaden (S21; S31) dar, und 5C stellt ein Amplitudenverhältnis zwischen Pfaden (S21; S31) dar.
Insbesondere handelt es sich bei den grafischen Darstellungen der 5A bis 5C jeweils um ein Simulationsdiagramm, das bei Verwendung der in 2 dargestellten Schaltungskonfiguration erhalten wird, bei der zwei Phasenverschiebungsschaltungen, die jeweils aus einer Phasennachlaufschaltung und einer Phasenvorlaufschaltung gebildet sind, mit zwei jeweiligen Pfaden verbunden sind und bei der eine Phasendifferenz zwischen den beiden Pfaden 90° beträgt. Als Vergleichsbeispiel veranschaulichen die 6A bis 6C die Frequenzcharakteristik einer herkömmlichen Schaltungskonfiguration. 6A stellt VSWR-Eigenschaften (S11, S22, S33) dar, 6B stellt eine Phasendifferenz zwischen Pfaden (S21; S31) dar, und 6C stellt ein Amplitudenverhältnis zwischen Pfaden (S21; S31) dar.
Bei den grafischen Darstellungen der 6A bis 6C handelt es sich jeweils ein Simulationsdiagramm, das erhalten wird, wenn eine herkömmliche Schaltungskonfiguration verwendet wird, wie sie im Patentdokument 1 offenbart ist, bei der eine Phasenverschiebungsschaltung unter Verwendung einer 90°-Phasennachlaufschaltung nur auf einem der beiden Pfade, die die Synthetisierungs-Verteilungseinheit und die beiden Einspeisepunkte verbinden, zwischengeschaltet ist und bei der eine Phasendifferenz zwischen den beiden Pfaden 90° beträgt.
Wie aus diesen Diagrammen ersichtlich ist, wird bei der herkömmlichen Schaltungskonfiguration eine -90°-Verschiebung unter Verwendung einer einzigen Schaltung vorgenommen, so dass die Phasendifferenz mit zunehmender Abweichung der Frequenz von der Mittenfrequenz (1387 MHz) im GNSS-Vollband größer wird und deutlich von 90° abweicht. Dies zeigt, dass es schwierig ist, das GNSS-Vollband mit einer einzigen Phasenverschiebungsschaltung zu unterstützen.
Dagegen weichen in der Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung die Phasen der Phasenverschiebungsschaltungen zwar einzeln von ±45° ab, wenn die Frequenz von der Mittenfrequenz (1387 MHz) im GNSS-Vollband abweicht, jedoch weichen sie auf die gleiche Weise ab, mit dem Ergebnis, dass die Phasendifferenz zwischen den Phasenverschiebungsschaltungen immer bei 90° gehalten werden kann.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung eine stabile Phasendifferenz zwischen den beiden Pfaden, die mit den beiden Einspeisepunkten verbunden sind, über ein breites Band erreichen. Außerdem ist das Amplitudenverhältnis über einen weiten Bereich klein. Dies zeigt, dass die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung das GNSS-Vollband unterstützen kann.
Im Folgenden wird ein Fall beschrieben, in dem die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer zirkular polarisierten Antenne mit Vierpunkt-Einspeisung angewendet wird.
7 zeigt ein spezifisches Schaltbild zur Erläuterung eines Beispiels, bei dem die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet ist, dass sie Energie an vier Einspeisepunkte liefert.
In der Zeichnung sind gleiche Komponenten wie in 2 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Auf der Seite der vier Einspeisepunkte sind zwei Energieversorgungsschaltungen vorgesehen, die jeweils die gleiche Konfiguration wie bei dem oben beschriebenen Beispiel aufweisen, und Signale, deren Phasendifferenz 180° beträgt, werden jeweils an Eingangsanschlüssen (P1a und P1b) der beiden Energieversorgungsschaltungen eingegeben.
Bei dem in 7 dargestellten Beispiel sind insgesamt drei Energieversorgungsschaltungen vorhanden, die jeweils die gleiche Konfiguration aufweisen wie bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel. D.h., die Energieversorgungsschaltung mit Vierpunkt-Einspeisung für eine zirkular polarisierte Antenne umfasst eine erste Energieversorgungsschaltung A und eine zweite Energieversorgungsschaltung B, die jeweils die gleiche Konfiguration aufweisen wie die in 2 dargestellte Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne, sowie eine dritte Energieversorgungsschaltung C, die als 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit ausgebildet ist.
Die erste Energieversorgungsschaltung A weist eine erste Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10a und eine erste Phasenverschiebungseinheit 20a auf. Die erste Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10a verteilt Signale von einem ersten Eingangsanschluss P1a auf zwei Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude. Die erste Phasenverschiebungseinheit 20a besitzt zwei erste Phasenverschiebungsschaltungen 21a und 22a, die jeweils aus einer Schaltung mit konzentrierten Konstanten gebildet sind.
Die beiden ersten Phasenverschiebungsschaltungen 21a und 22a sind jeweils zwischen die beiden von der ersten Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10a verteilten Pfade und zwei Einspeisepunkte P2, P3 von den vier Einspeisepunkten P2, P3, P4 und P5 geschaltet. Die ersten Phasenverschiebungsschaltungen 21a und 22a geben Signale, deren Phasendifferenz 90° beträgt, an die Einspeisepunkte P2 bzw. P3 aus. Beispielsweise kann die erste Phasenverschiebungsschaltung 21a die Phase um -45° verschieben, und die erste Phasenverschiebungsschaltung 22a kann die Phase um +45° verschieben.
Die zweite Energieversorgungsschaltung B weist eine zweite Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10b und eine zweite Phasenverschiebungseinheit 20b auf. Die zweite Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10b verteilt Signale von einem zweiten Eingangsanschluss P1b auf die beiden Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude. Die zweite Phasenverschiebungseinheit 20b besitzt zwei zweite Phasenverschiebungsschaltungen 21b und 22b, die jeweils aus einer Schaltung mit konzentrierten Konstanten gebildet ist.
Die beiden zweiten Phasenverschiebungsschaltungen 21b und 22b sind jeweils zwischen die beiden von der zweiten Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10b verteilten Pfade und zwei Einspeisepunkte P4, P5 von den vier Einspeisepunkten P2, P3, P4 und P5 geschaltet. Die zweiten Phasenverschiebungsschaltungen 21b und 22b geben Signale, deren Phasendifferenz 90° beträgt, an die Einspeisepunkte P4 bzw. P5 aus. Beispielsweise kann die zweite Phasenverschiebungsschaltung 21b die Phase um -45° verschieben, und die zweite Phasenverschiebungsschaltung 22b kann die Phase um +45° verschieben.
Die dritte Energieversorgungsschaltung C, die als 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit ausgebildet ist, hat im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die der ersten Energieversorgungsschaltung A und der zweiten Energieversorgungsschaltung B, ist aber derart ausgebildet, dass sie Eingangssignale so auf die beiden Pfade verteilt, dass eine Phasendifferenz zwischen den Signalen 180° beträgt.
Die dritte Energieversorgungsschaltung C weist eine dritte Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10c und eine dritte Phasenverschiebungseinheit 20c auf. Die dritte Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10c verteilt Eingangssignale von dem Anschluss P1 auf die beiden Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude. Die dritte Phasenverschiebungseinheit 20c besitzt zwei dritte Phasenverschiebungsschaltungen 21c und 22c, die jeweils aus einer Schaltung mit verteilten Konstanten gebildet sind.
Die beiden dritten Phasenverschiebungsschaltungen 21c und 22c geben Signale mit einer Phasendifferenz von 180° an den ersten Eingangsanschluss P1a bzw. den zweiten Eingangsanschluss P1b aus. Beispielsweise kann die dritte Phasenver-schiebungsschaltung 21c die Phase um -90° verschieben, und die dritte Phasenverschiebungsschaltung 22c kann die Phase um +90° verschieben.
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration werden Eingangssignale von dem Anschluss P1 durch die dritte Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10c auf die beiden Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude verteilt und jeweils in die dritten Phasenverschiebungsschaltungen 21c und 22c eingegeben. Dann werden Signale, deren Phasendifferenz zwischen den beiden Pfaden 180° beträgt, an dem ersten Eingangsanschluss P1a der ersten Energieversorgungs-schaltung A und dem zweiten Eingangsanschluss P1b der zweiten Energieversorgungsschaltung B eingegeben.
In der ersten Energieversorgungsschaltung A werden die Eingangssignale mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude durch die erste Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10a verteilt, und Signale, deren Phasendifferenz 90° beträgt, werden über die jeweiligen ersten Phasenverschiebungsschaltungen 21a und 22a an den jeweiligen Einspeisepunkten P2 bzw. P3 eingegeben.
In ähnlicher Weise werden in der zweiten Energieversorgungsschaltung B die Eingangssignale durch die zweite Synthetisierungs-Verteilungseinheit 10b mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude verteilt, und Signale, deren Phasendifferenz 90° beträgt, werden über die jeweiligen zweiten Phasenverschiebungsschaltungen 21b und 22b an den Einspeisepunkten P4 bzw. P5 eingegeben. D.h., ein Signal mit einer Phase von -135° wird an dem Einspeisepunkt P2 eingegeben, ein Signal mit einer Phase von -45° wird an dem Einspeisepunkt P3 eingegeben, ein Signal mit einer Phase von +45° wird an dem Einspeisepunkt P4 eingegeben, und ein Signal mit einer Phase von +135° wird an dem Einspeisepunkt P5 eingegeben.
Im Folgenden wird ein weiteres Beispiel beschrieben, bei dem die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine zirkular polarisierte Antenne mit Vierpunkt-Einspeisung angewendet wird. 8 zeigt ein spezifisches Schaltbild zur Erläuterung eines weiteren Beispiels, bei dem die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet ist, dass sie Energie an vier Einspeisepunkten zuführt. In der Zeichnung sind gleiche Komponenten wie in 7 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Wie dargestellt, werden in diesem Beispiel zwei Energieversorgungsschaltungen verwendet, die jeweils die gleiche Konfiguration wie bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel aufweisen. D.h., die Energieversorgungsschaltung mit Vierpunkt-Einspeisung für eine zirkular polarisierte Antenne besitzt eine erste Energieversorgungsschaltung A und eine zweite Energieversorgungsschaltung B, die jeweils die gleiche Konfiguration aufweisen wie bei der in 2 dargestellten Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne.
Im Gegensatz zu dem in 7 dargestellten Beispiel wird als 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit, die Signale mit einer Phasendifferenz von 180° an den ersten Eingangsanschluss P1a und den zweiten Eingangsanschluss P1b ausgibt, eine 180°-Rat-Race- bzw. Ringkoppler-Schaltung 30 verwendet. Die 180°-Ringkoppler-Schaltung 30 verteilt Eingangssignale von dem Anschluss P1 auf die beiden Pfade, so dass die Phasendifferenz zwischen den Signalen 180° beträgt. Wie dargestellt, sind die beiden Pfade, die von der 180°-Ringkoppler-Schaltung 30 verteilt werden, mit dem ersten Eingangsanschluss P1a bzw. dem zweiten Eingangsanschluss P1b verbunden.
Daraus folgt, dass Signale, deren Phasendifferenz 180° beträgt, an dem ersten Eingangsanschluss P1a und dem zweiten Eingangsanschluss P1b eingegeben werden. Die Konfigurationen der ersten Energieversorgungsschaltung A und der zweiten Energieversorgungsschaltung B sind die gleichen wie bei dem in 7 dargestellten Beispiel, so dass auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
Bei dem dargestellten Beispiel ist die 180°-Ringkoppler-Schaltung 30 durch die Kombination von drei CLC-Filterschaltungen vom π-Typ und einer CLC-Filterschaltung vom T-Typ gebildet, ist aber nicht darauf beschränkt und kann auch durch die Kombination von drei LCL-Filterschaltungen vom π-Typ und einer CLC-Filterschaltung vom π-Typ gebildet werden.
Ferner kann die 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit durch Kombinieren einer 90°-Hybridschaltung und einer 90°-Phasenverschiebungsschaltung gebildet sein. 9 zeigt ein spezifisches Schaltbild zur Erläuterung noch eines weiteren Beispiels, bei dem die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet ist, dass sie Energie an vier Einspeisepunkten zuführt. In der Zeichnung sind gleiche Komponenten wie in 8 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Wie dargestellt, verwendet dieses Beispiel als 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit eine 90°-Hybridschaltung 31 und eine 90°-Phasenverschiebungsschaltung 32 zum Ausgeben von Signalen mit einer Phasendifferenz von 180° an den ersten Eingangsanschluss P1a und den zweiten Eingangsanschluss P1b. Wie dargestellt, verteilen die beiden Pfade, die von der 90°-Hybridschaltung 31 verteilt werden, die Eingangssignale von dem Anschluss P1 derart auf die beiden Pfade, dass eine Phasendifferenz zwischen den Signalen 90° beträgt. Der eine der beiden Pfade, die von der 90°-Hybridschaltung 31 verteilt werden, ist mit der 90°-Phasenverschiebungsschaltung 32 verbunden. Der Pfad von der 90°-Phasenverschiebungsschaltung 32 ist mit dem ersten Eingangsanschluss P1a verbunden.
Der andere der beiden Pfade, die von der 90°-Hybridschaltung 31 verteilt werden, ist direkt mit dem zweiten Eingangsanschluss P1b verbunden. Daraus folgt, dass Signale, deren Phasendifferenz 180° beträgt, an dem ersten Eingangsanschluss P1a und dem zweiten Eingangsanschluss P1b eingegeben werden. Die Konfigurationen der ersten Energieversorgungsschaltung A und der zweiten Energieversorgungsschaltung B sind die gleichen wie bei dem in 7 dargestellten Beispiel, so dass auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
Wie in den vorstehend beschriebenen Beispielen können die Energieversorgungsschaltungen mit Vierpunkt-Einspeisung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung, die in den 7 bis 9 dargestellt sind, durch eine Schaltung mit konzentrierten Konstanten oder durch eine Schaltung mit verteilten Konstanten gebildet sein.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur bei zirkular polarisierten Antennen mit Zweipunkt-Einspeisung, sondern auch bei zirkular polarisierten Antennen mit Vierpunkt-Einspeisung verwendet werden.
Die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung in verschiedenartiger Weise modifiziert werden.
Bezugszeichenliste

1: zirkulär polarisierte Antenne
10: Synthetisierungs-Verteilungseinheit
10a: erste Synthetisierungs-Verteilungseinheit
10b: zweite Synthetisierungs-Verteilungseinheit
10c: dritte Synthetisierungs-Verteilungseinheit
20: Phasenverschiebungseinheit
20a: erste Phasenverschiebungseinheit
20b: zweite Phasenverschiebungseinheit
20c: dritte Phasenverschiebungseinheit
21: Phasenverschiebungsschaltung
21a: erste Phasenverschiebungsschaltung
21b: zweite Phasenverschiebungsschaltung
21c: dritte Phasenverschiebungsschaltung
22: Phasenverschiebungsschaltung
22a: erste Phasenverschiebungsschaltung
22b: zweite Phasenverschiebungsschaltung
22c: dritte Phasenverschiebungsschaltung
30: 180°-Ringkoppler-Schaltung
31: 90°-Hybrid-Schaltung
32: 90°-Phasenverschiebungsschaltung
A: erste Energieversorgungsschaltung
B: zweite Energieversorgungsschaltung
C: dritte Energieversorgungsschaltung
P1: Anschluss
P2, P3, P4, P5: Einspeisepunkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015 A [0004]

Claims

Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne, bei der es sich um eine Energieversorgungsschaltung zur Einspeisung von Energie in eine zirkular polarisierte Antenne handelt, wobei die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne Folgendes aufweist: - eine Synthetisierungs-Verteilungseinheit, die Eingangssignale auf zwei Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude verteilt; und - eine Phasenverschiebungseinheit, die zwei Phasenverschiebungsschaltungen aufweist, die jeweils zwischen die beiden von der Synthetisierungs-Verteilungseinheit verteilten Pfade und zwei Einspeisepunkte der zirkular polarisierten Antenne geschaltet sind, und die Signale mit einer Phasendifferenz von 90° an die beiden Einspeisepunkte der zirkular polarisierten Antenne ausgibt.
Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne nach Anspruch 1, wobei die Phasenverschiebungseinheit dadurch gebildet ist, dass die eine der Phasenverschiebungsschaltungen der Phasenverschiebungseinheit eine Phasennachlaufschaltung ist und die andere derselben eine Phasenvorlaufschaltung ist.
Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Phasenverschiebungseinheit dadurch gebildet ist, dass die eine der Phasenverschiebungsschaltungen der Phasenverschiebungseinheit die Phase eines Signals um -45° verschiebt und die andere derselben die Phase eines Signals um +45° verschiebt.
Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Phasenverschiebungseinheit dadurch gebildet ist, dass die eine der Phasenverschiebungsschaltungen der Phasenverschiebungseinheit eine Tiefpassfilter-Schaltungskonfiguration aufweist und die andere derselben eine Hochpassfilter-Schaltungskonfiguration aufweist.
Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die eine der Phasenverschiebungsschaltungen der Phasenverschiebungseinheit eine CL-Filterschaltung vom L-Typ, eine CLC-Filterschaltung vom π-Typ, eine LCL-Filterschaltung vom T-Typ oder eine mehrstufige Schaltung davon ist, und die andere derselben eine LC-Filterschaltung vom L-Typ, eine LCL-Filterschaltung vom π-Typ, eine CLC-Filterschaltung vom T-Typ oder eine mehrstufige Schaltung davon ist.
Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Phasenverschiebungseinheit durch eine Schaltung mit konzentrierten Konstanten gebildet ist.
Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Synthetisierungs-Verteilungseinheit durch eine Schaltung mit konzentrierten Konstanten oder eine Wilkinson-Schaltung gebildet ist, die durch eine Schaltung mit verteilten Konstanten gebildet ist.
Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne mit Vierpunkt-Einspeisung, bei der es sich um eine Energieversorgungsschaltung zur Einspeisung von Energie in eine zirkular polarisierte Antenne mit Vierpunkt-Einspeisung handelt, wobei die Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne mit Vierpunkt-Einspeisung Folgendes aufweist: - eine erste Energieversorgungsschaltung mit einer ersten Synthetisierungs-Verteilungseinheit, die Signale von einem ersten Eingangsanschluss auf zwei Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude verteilt, und mit einer ersten Phasenverschiebungseinheit, die zwei erste Phasenverschiebungsschaltungen aufweist, die jeweils zwischen die beiden von der ersten Synthetisierungs-Verteilungseinheit verteilten Pfade und zwei Einspeisepunkte von den vier Einspeisepunkten der zirkular polarisierten Antenne geschaltet sind, und die Signale mit einer Phasendifferenz von 90° an die beiden Einspeisepunkte von den vier Einspeisepunkten der zirkular polarisierten Antenne ausgibt; - eine zweite Energieversorgungsschaltung mit einer zweiten Synthetisierungs-Verteilungseinheit, die Signale von einem zweiten Eingangsanschluss auf zwei Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude verteilt, und mit einer zweiten Phasenverschiebungseinheit, die zwei zweite Phasenverschiebungsschaltungen aufweist, die jeweils zwischen die beiden von der zweiten Synthetisierungs-Verteilungseinheit verteilten Pfade und die verbleibenden beiden Einspeisepunkte von den vier Einspeisepunkten der zirkular polarisierten Antenne geschaltet sind, und die Signale mit einer Phasendifferenz von 90° an die verbleibenden beiden Einspeisepunkte von den vier Einspeisepunkten der zirkular polarisierten Antenne ausgibt; und - eine 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit, die Eingangssignale auf zwei Pfade verteilt, so dass eine Phasendifferenz zwischen den Signalen 180° beträgt, wobei die beiden von der 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit verteilten Pfade mit dem ersten Eingangsanschluss bzw. dem zweiten Eingangsanschluss verbunden sind, und die Signale mit einer Phasendifferenz von 180° an den ersten Eingangsanschluss und den zweiten Eingangsanschluss ausgibt.
Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne mit Vierpunkt-Einspeisung nach Anspruch 8, wobei die 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit Folgendes aufweist: - eine dritte Synthetisierungs-Verteilungseinheit, die Eingangssignale auf zwei Pfade mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude verteilt; und - eine dritte Phasenverschiebungseinheit, die zwei dritte Phasenverschiebungsschaltungen aufweist, die jeweils zwischen die beiden von der dritten Synthetisierungs-Verteilungseinheit verteilten Pfade und den ersten Eingangsanschluss und den zweiten Eingangsanschluss geschaltet sind.
Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne mit Vierpunkt-Einspeisung nach Anspruch 8, wobei die 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit durch eine 180°-Ringkoppler-Schaltung gebildet ist.
Energieversorgungsschaltung für eine zirkular polarisierte Antenne mit Vierpunkt-Einspeisung nach Anspruch 8, wobei die 180°-Synthetisierungs-Verteilungseinheit gebildet ist durch: - eine 90°-Hybridschaltung, die Eingangssignale auf zwei Pfade verteilt, so dass eine Phasendifferenz zwischen den Signalen 90° beträgt; und - eine 90°-Phasenverschiebungsschaltung, die mit einem der beiden Pfade verbunden ist, die von der 90°-Hybridschaltung verteilt werden, wobei ein Pfad von der 90°-Phasenverschiebungsschaltung mit dem ersten Eingangsanschluss verbunden ist und der andere der beiden Pfade, die von der 90°-Hybridschaltung verteilt werden, mit dem zweiten Eingangsanschluss verbunden ist.