天线设备及天线选择方法_4

文档序号:8301301阅读:来源:国知局
及一电磁护罩110,所述电磁护罩110在靠近BNC连接件112处变宽。一个移动电信装置靠 着其BNC连接件112。应注意的是,移动电信装置倒转地安装在飞机中,这意味着使b及c 连接件在顶部。图5中的第二移动电信装置位于其侧面。在操作中,天线106及108在同 一频带上通信,且发射到第一天线106及从第一天线106接收的信号由电磁护罩110从第 二天线108屏蔽,且发射到第二天线108及从第二天线108接收的信号由电磁护罩110从 第一天线106屏蔽。这导致第一天线106适于在第一方向上通信而第二天线108适于在第 二方向上通信的事实。
[0096] 图5中,电磁护罩110弯曲,使得其二维环绕天线106。向第三维度的额外弯曲也 是可能的(但未描绘),且是本发明的其它实施例的部分。接着,天线106被电磁护罩110 全三维环绕,且辐射角被电磁护罩110严重限制。因此,全三维的弯曲改进天线增益及针对 两个天线106及108不同的信号方向。
[0097] 图6展示移动电信装置的示意图,所述移动电信装置包含第一天线106及第二天 线108,及电磁护罩110。图6a是移动电信装置100的横截面侧视图。图6b是从移动电信 装置100下方观看的示意图,图6c是从移动电信装置100上方观看的视图,且图6d是移动 电信装置100的横截面正视图。
[0098] 在图6a中,可看到两个天线106及108被电磁护罩110分开,且由天线106发射 的辐射由天线108以高衰减接收且反之亦然。两个BNC连接件112适于将天线106及天线 108连接到其它电元件(未描绘,例如逻辑组件)。在图6b及c中,电磁护罩可从下方及上 方看到。在图6d中描绘电磁护罩110的横截面。电磁护罩110至少与第一及第二天线106 及108 -样长,优选的是,电磁护罩110较长。靠近BNC连接件112处,电磁护罩的横截面 变宽。这是为了避免干扰。
[0099] 图6a展示电磁护罩110的弯曲的形状。电磁护罩110的形状经设计以使得电磁 护罩110的两个环绕元件分别二维环绕天线106及108。向第三维度的额外弯曲也是可能 的(但未描绘),且是本发明的其它实施例的部分。接着,天线106及108被电磁护罩110 全三维环绕,且辐射角被电磁护罩110严重限制。因此,全三维的弯曲改进天线增益及信号 方向。
[0100] 图7是两个移动电信装置的示意图,每一移动电信装置包含两个天线106及108 及一电磁护罩110,电磁护罩110在靠近BNC连接件112处变宽。一个移动电信装置靠着其 BNC连接件112。应注意的是,移动电信装置倒转地安装在飞机中,这意味着使b及c连接 件在顶部。图7中的第二移动电信装置位于其侧面。在操作中,天线106及108在同一频 带上通信,且发射到第一天线106或从第一天线106接收的信号由电磁护罩110从第二天 线108屏蔽,及发射到第二天线108及从第二天线108接收的信号由电磁护罩110从第一 天线106屏蔽。这导致第一天线106适于在第一方向上通信而第二天线108适于在第二方 向上通信的事实。
[0101] 在图7中,电磁护罩110弯曲,使得电磁护罩110的两个环绕元件分别二维环绕天 线106及108。向第三维度的额外弯曲也是可能的(但未描绘),且是本发明的其它实施例 的部分。接着,天线106及108被电磁护罩110全三维环绕,且辐射角被电磁护罩110严重 限制。因此,全三维的弯曲避免或减少天线辐射特性的两个主要波瓣的重叠,且进一步改进 天线增益及针对两个天线106及108不同的信号方向。
[0102] 图8是四个示范性飞机轨迹800、802、804及806的图。每一轨迹通过第一小区 808及第二小区810。第一小区808由第一基站102服务,且第二小区810由第二基站104 服务。在轨迹800上,航空器直接在第一基站102上方飞行,且随后在第二基站104上方飞 行。遵循轨迹802,航空器首先飞过由基站102服务的小区808,且随后飞过由基站104服 务的小区810。轨迹804通过两个基站102及104之间的区域,穿过两个小区808及810的 重叠区域。轨迹806是圆形轨迹,其由(举例来说)等待着陆许可的航空器执行。轨迹806 完全位于由第二基站104服务的第二小区810中。
[0103] 图9展示遵循图8中描绘的轨迹800的航空器的后部天线的时序提前、信号质量 及功率,前部天线的多普勒移位及信号质量及功率。轨迹800直接在基站102及104上方 经过。应注意的是,从图9中描绘的每一数据可确定横越基站102或基站104时的点。
[0104] 举例来说,当航空器朝基站移动时,时序提前减少,当航空器离开基站时,时序提 前增加。当朝基站移动时多普勒移位为正,且当离开基站时多普勒移位为负。当朝基站移 动时,来自后部天线的信号质量及功率小于来自前部天线的信号质量及功率,且反之亦然 (当离开基站时)。
[0105] 图10是正在图8中描绘的轨迹802上的航空器的后部及前部天线的信号质量及 功率,时序提前及多普勒移位的图。当航空器缩短其自身与基站102或104之间的距离时, 多普勒移位为正,但对照图9减少。因为轨迹802并不直接通向基站102及104上方,所以 当靠近基站102时,多普勒移位不立刻移位。多普勒移位不断地减少,在靠近基站102或 104的区中,与剩余的轨迹相比快速减少。因为轨迹802不直接通向基站102及104上方, 所以时序提前相似于图9而形成,但有较低斜率。后部及前部天线的信号质量及功率也相 似于图9而形成。此外,可容易地从测得的信号中确定何时航空器经过基站及何时电信连 接将从一个天线切换到另一个天线。举例来说,当经过基站时,多普勒移位变成负,且将使 用后部天线,当将使用后部天线时,时序提前增加,且当将使用前部天线时,时序提前减少。 为了基于信号质量及/或信号功率作出决定,将后部天线的两个值与前部天线的两个值进 行简单比较可明显地知道将最好使用哪一天线。
[0106] 图11展示从遵循图8中描绘的轨迹804的飞行器测得的数据。轨迹804仅通过 被两个基站102及104均覆盖的区域。航空器同一时间经过基站102及104。贯穿整个轨 迹,测量后部天线的时序提前、信号质量/功率,前部天线的多普勒移位及信号质量/功率。 当航空器已经过基站102及104时,多普勒移位再一次不断地减少且变为负,当接近基站 102及104时,后部天线的信号质量及信号功率以高斜率增加,且当离开基站102及104时 降低。当离开基站102及104时,前部天线的信号质量及信号功率以高斜率增加。当接近 基站102及104时,时序提前减少,且当离开基站102及104时增加。此外,如同在图9及 10中,可容易地看出如何确定何时切换待用于射频电信的天线。
[0107] 图12是移动电信装置100的框图,移动电信装置100包含第一天线106、第二天 线108、电磁护罩110、逻辑组件1000及存储装置1002。在操作中,第一及第二天线106及 108适于在同一射频带上通信。第一及第二天线106及108 (举例来说)与基站设备通信。 逻辑组件适于从第一及第二天线106及108接收信号且从存储装置1002读取。另外,逻辑 组件1000确定哪一天线将用于电信连接的反向链路。
[0108] 图13展示系统,所述系统包含基站1100及移动电信装置100。移动电信装置100 包含第一天线106、第二天线108、电磁护罩110、逻辑组件1000及存储装置1002。存储装 置1002可包含指示基站位置的数据库。
[0109] 基站1100包含用于与移动电信装置100及处理器1104通信的发射及接收装置 1102。在操作中,移动电信装置将指示切换天线或执行经由第一天线106或第二天线108 越区移交到另一基站的数据发射到基站1100的发射及接收装置1102。处理器1104接着读 取接收到的数据,且确定是否将执行越区移交,或当前未使用的另一天线是否将用于电信 连接的反向链路。
[0110] 图14是方法的框图,所述方法包含以下步骤:
[0111] si:执行对全球导航卫星系统数据、移动电信装置的第一及第二天线的信号功率、 信号质量、时序提前及/或多普勒移位的测量;
[0112] S2:基于第一及第二天线的信号功率、信号质量、时序提前及/或多普勒移位而选 择是第一还是第二天线用于电信连接;及
[0113] S3 :建立到第一基站设备的电信连接。
[0114] 元件符号列表
[0115]
【主权项】
1. 一种系统,
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