发明名称 可作圆锥形及倾斜校正的飞行器天线
摘要 供飞行器使用之阵列天线有一种可移位的发射中心。藉由相关的移位阵列之发射中心,控制一组横向间隔放置的阵列天线之天线射束方向和射束形状。射束使用动作天线之控制的选择,使得射束倾斜机身,而机身上装有阵列天线系统。
申请公布号 TW177502 申请公布日期 1992.01.21
申请号 TW079109044 申请日期 1990.10.24
申请人 哈哲丁股份有限公司 发明人 彼得.汉纳
分类号 H01Q3/24;H01Q21/29 主分类号 H01Q3/24
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1.一种可切换的阵列天线,有很多的天线单元,安排 以至 少3个天线单元为一组加以激励,包括:端子机构,用 来 耦合信号;很多的天线单元包括一种4个天线单元 之直线 的阵列,安排以组为单位加以使用,每一组有甲,乙 和丙 天线单元;第1激励机构,耦合至该端子机构,包含信 号 传输机构,用来将前后天线单元预定的相关相位和 大小之 信号分量经由共电压点耦合至单元组之甲和丙天 线单元; 第2激励机构,耦合至该端子机构,包含一种机构,此 机 构用来将一种中间的天线单元信号分量耦合至该 组之乙天 线单元,此信号分量有预定的相位和大小相关于耦 合至该 甲和丙天线单元之信号;移位机构,选择性地耦合 该第1 和第2激励机构至所述的天线单元之不同的组,因 而该前 ,中和后面的信号分量可分别地移位至所说的很多 天线单 元之不同的天线单元组;因而,藉由启动该切换机 构,沿 着直线的阵列,选择性地移位该直线阵列之有效的 发射中 心。2.如申请专利范围第1项之可切换的阵列天线, 其中有5具 天线单元安排来选择的激励,因为可选择性地耦合 前,中 和后面的信号分量,使得天线单元组之甲,乙和丙 天线单 元为此5具天线单元之直线的阵列之任何三具相邻 近的天 线单元。3.如申请专利范围第1项或第2项之可切换 的阵列天线,其 中该天线单元为单极天线。4.如申请专利范围第1 项之可切换的阵列天线,其中该天 线单元为单极天线,和该第1激励机构含有两条4分 之1波 长转换器,分别地用来耦合在该共电压点和该甲和 丙天线 单元之间,所说的波长大略相对应于该天线之平均 设计频 率。5.如申请专利范围第4项之可切换的阵列天线, 其中该第2 激励机构含有一种定向耦合器。6.如申请专利范 围第5项之可切换的阵列天线,其中该第1 激励机构另外含有半波长传输机构,用来耦合在该 甲天线 单元和该共电压点间之反相信号,所说的波长大略 相对应 于该天线之平均设计频率。7.如申请专利范围第1, 2,4,5或6项之可切换的阵列天 线,其中该天线另外含有一种透波材料制成的护盖 ,和一 种基座构件,此基座构件有一种反射的表面,此表 面充当 该天线单元之地平面。8.如申请专利范围第1或第2 项之可切换的阵列天线,其中 该天线单元为缝隙天线,以细长的视窗形式位于导 电的表 面。9.如申请专利范围第1项之可切换的阵列天线, 其中该天 线单元为缝隙天线,和该第1激励机构含有两条半 波长传 输线,分别地用来耦在该共电压点和该甲和丙天线 单元之 间,所说的波长大略相对应于该天线之平均设计频 率。10.如申请专利范围第1项之可切换的阵列天线 ,其中该天 线单元为缝隙天线,和该第1激励机构含有一条全 波长传 输线,分别地用来耦合在该共电压点和该甲和丙天 线单元 之间,所说的波长大略相对于该天线之平均设计频 率。11.如申请专利范围第1项之可切换的阵列天线 ,其中该天 线单元为缝隙天线,和该第1激励机构含有两条不 同阻抗 之4分之1波长转换器,此种组合分别地用来耦合在 该共电 压点和每一甲和丙天线单元之间,所说的波长大略 相对应 于该天线之平均设计频率。12.如申请专利范围第9 ,10或11项之可切换的阵列天线, 其中该第2激励机构含有定向耦合器机构和第2电 抗性的机 构,定向耦合器机构用来耦合该中间的天线单元信 号分量 至该乙天线单元,而第2电抗性的机构用来提供调 谐在想 要的频率范围。13.一种可切换的端射阵列天线,包 含:端子机构,用来 耦合信号;很多的天线单元,包含一5个单极天线的 直线 的阵列,安排以三个天线单元为一组,每一组有甲, 乙和 丙单极天线单元;第1激励机构,用来耦合信号分量 由该 端子机构至天线单元组之甲和丙天线单元,在一个 天线单 元相对于其他的天线单元提供反相的发射信号;第 2激励 机构,用来将信号分量由该端子机构耦合至该天线 单元组 之乙天线单元,此信号分量有预定的相位和大小, 不同于 耦合至该甲和丙天线单二之所说的信号;和移位机 构,选 择性地耦合该第1和第2激励机构至所说的天线单 元之不同 的组,使得所使的信号分量可分别地移位至所说的 很多天 线单元之不同的甲,乙和丙天线单元组;因而,可藉 由启 动该切换机构,沿着直线的阵列,选择性地移位该 直线阵 列之有效的发射中心。14.一种可切换的端射缝隙 阵列天线,包含:端子机构, 用来耦合信号;很多的缝隙天线单元,包含一种5个 缝隙 天线的直线的阵列,安排以三个天线单元为一组, 每一组 有甲,乙和丙缝隙天线单元;第1激励机构,用来耦合 信 号分量由该端子机构至天线单元组之甲和丙天线 单元,在 一个天线单元相对于其他的天线单元提反相的发 射信号; 第2激励机构,用来将信号分量由该端子机构耦合 至该天 线单元组之乙天线单元,此信号分量有预定的相位 和大小 ,不同于耦合至该甲和丙天线单元之所说的信号; 和移位 机构,选择性地耦合该第1和第2激励机构至所说的 天线单 元之不同的组,使得所说的信号分量可分别地移位 所说的 很多天线单元之不同的甲,乙和丙天线单元组;因 而,可 藉由启动该切换机构,沿着直线的阵列,选择性地 移位该 直线阵列之有效的发射中心。15.如申请专利范围 第13或第14项之可切换的端射阵列天 线,另外地包含调谐机构,耦合至该第1激励机构,用 来 提供调谐在想要的频率范围。16.如申请专利范围 第13项或第14项之可切换的端射阵列 天线,其中该第1激励机构含有两个4分之1波长转换 器, 用来耦合至该甲和丙天线单元,所说的波长大略相 对应于 平均设计频率。17.如申请专利范围第13项或第14项 之可切换的端射阵列 天线,其中该第1激励机构含有两个4分之1波长转换 器和 一条半波长传输线,该第2激励机构含有一种定向 耦合器 ,和另外地含有调谐机构,耦合至该第1激励机构,提 供 调谐在想要的频率范围,所说的波长大略相对应于 平均设 计频率。18.一种可控制发射方向的天线阵列系统, 包括:很多可 切换的阵列天线,相关于第1发射方向横向地间隔 置放, 每一此种阵列天线含有一种直线的阵列天线单元, 激励机 构和移位机构,激励机构用来耦合预定的相对信号 和大小 之信号分量至每一阵列天线之选到的天线单元,和 移位机 构耦合至该激励机构,用来改变耦合至该天线单元 之信号 分量,以便沿着其长度选择性地移位每一直线的阵 列天线 之有效发射中心;和方位角控制机构,耦合至该阵 列天线 ,选择性地控制分别的天线之移位机构;因而,藉由 相关 的调整该阵列天线之有效的发射中心,可控制该天 线阵列 系统之发射方向和射束形状。19.如申请专利范围 第18项之可控制发射方向的天线阵列 系统,其中大多数的阵列天线为3具天线,且每一直 线的 阵列天线单元含有5具天线单元。20.一可控制发射 方向的天线阵列系统,包含:很多如申 请专利范围第1,2,4,5,6,9,10,11,13或14项之可 切换的阵列天线,该天线以相关于第1发射方向横 向地间 隔放置;和方位角控制机构,耦合至该阵列天线,选 择性 地控制分别的天线之移位机构;因而,藉由相关的 调整该 阵列天线之有效的发射中心,可控制该天线阵列系 统之发 射方向和射束形状。21.一种倾斜的射束天线阵列 系统,包含:端子机构,用 来耦合信号;很多的阵列天线,每一阵列天线含有 一种直 线的阵列天线单元,安排使得主要以向前之方向发 射,该 天线以横向的方向摆置,垂直于该向前的方向,和 一个或 多个该天线有不同的移动在第3方向,此方向大体 上垂直 于该向前和横向的方向;和射束倾斜控制机构,用 来耦合 多数被选到的该阵列天线至该端子机构;因而,在 该第3 方向相关的移位被选到的天线,可决定复合的天线 射束图 案之倾斜。22.如申请专利范围第21项之倾斜的射 束天线阵列系统, 其中该大多数的阵列天线装于飞行器之曲线的机 身上,每 一直线的阵列天线单元之纵轴大体上相对应于飞 行器之纵 轴,和天线横向间隔摆置,因为机身的表面曲度,使 得一 具或多具天线有不同的垂直的位移,这些位移大体 上垂直 于该轴及该轴向轴。23.一种倾斜的射束天线阵列 系统,包含:端子机构,用 来耦合信号;很多的可切换的阵列天线,每一天线 含有一 种阵列的天线单元,天线单元有直线的轴,该天线 以第1 方向横向地间隔摆置,此方向垂直于该轴,和一个 或多个 该种天线有不同的移位在第2方向上,此第2方向大 体上垂 直于该垂直方向;每一组此种阵列天线另外包含有 激励机 构和移位机构,激励机构用来耦合预定的相对相位 和大小 之信号分量至被选到的天线单元,移位机构耦合至 该激励 机构,用来改变耦合的信号分量至该天线单元,以 便选择 性地移位每一阵列天线之有效的发射中心,射束倾 斜控制 机构,用来耦合被选到的多数的该阵列天线至该端 子机构 ,因而,在该第2方向上相关的移位被选到的阵列天 线, 可决定复合的天线射束图案之倾斜。24.如申请专 利范围第23项之倾斜的射束天线阵列系统, 另外地含有方位角控制机构,耦合至该阵列天线, 选择性 地控制该天线之移位机构,因而该天线系统之天线 射束在 方位角与倾斜两方面可分开地加以控制其方向。 25.如申请专利范围第21,22,23或24项之射束倾斜天线 系统,其中该很多的阵列天线为7具天线,和该倾斜 控制 机构耦合被选到的多数之三具互相邻近的阵列天 线至端子 机构。26.如申请专利范围第23或24项之倾斜射束天 线系统,其 中阵列天线之该不同的位移是由于阵列天线安装 在飞行器 之大体上圆柱状的机身上所引起。27.一倾斜的射 束天线阵列系统,包含:端子机构,用来 耦合信号;如申请专利范围第1,2,4,5,6,9,10,11 ,13或14项之很多的阵列天线,该天线以一种第1方向 横 向地间隔摆置,和一具或多具该天线在第2方向有 不同的 位移,此第2方向大体上垂直于该第1方向,方位角控 制机 构,耦合至该阵列天线,选择性地控制该天线之移 位机构 ;和射束倾斜控制机构,用来耦合很多被选到的该 阵列天 线至该端子机构;因而,该天线系统之天线射束在 方位角
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