摆脱依赖,活出精彩——用于高空平台的相控阵天线的专利分析-航空工业知识产权
大家好,《航空“专”读》今天为大家推送一篇波音公司近期在我国公开的发明专利“用于高空平台的相控阵天线”。该专利的申请公布日是2018年06月29日,申请公布号是CN108232469A。该专利的方案涉及:飞行器、高空平台(high altitude platform,HAP)的相控阵天线。
本专利技术的一句话解读为:通过将多个相控阵天线中的至少两个的法向量设置为非平行,使得多个相控阵天线可以更小失真地服务更大的覆盖区域,而无需要机械系统来旋转和倾斜多个相控阵天线,从而摆脱对机械系统的依赖。
一、背景简述
高空平台(HAP)用于在平流层(例如地球表面以上13km至50km)进行无线通信。HAP可包括相控阵天线。相控阵天线可具有最大扫描角度θmax。姬云飞由HAP支持的无线通信的覆盖区域与HAP的相控阵天线的最大扫描角度和距离(例如,海拔高度)相关。然而,当相控阵天线以最大扫描角度θmax或靠近最大扫描角度θmax操作时,可导致干扰或者失真中村功原型。
为了避免或者减少上述干扰或者失真郭跳跳,当前主要采取用于增大覆盖区域的常规技术。常规技术例如可以将HAP的相控阵天线安装至机械系统,如万向节谭君平。然而,这种机械系统对于飞行器(包括机身、机翼、收发器和多个平面相控阵天线)来说是沉重且庞大的。
二、专利技术要点
本篇专利所记载的技术方案打破了传统的“借助机械系统”和“平行设计天线”的理论,对自身结构进行巧妙设计,将第一平面相控阵天线的第一法向量和第二平面相控阵天线的第二法向量设置为不平行,使得多个相控阵天线可以更小失真地服务更大的覆盖区域。
图1示出了飞行器的俯视图202、侧视图204和正视图206。
图1
如图1所示,该飞行器可以包括:馈线链路天线208和多个相控阵天线210-218。多个相控阵天线210-218是平面相控阵天线。多个相控阵天线210-218中的每个相控阵天线可具有对应法向量。例如,每个相控阵天线可具有平面天线面,其具有对应垂直于天线面的平面的向量赵溪童。另外,多个平面相控阵天线中的一个或更多个可具有相互非平行的法向量。
在图1中,俯视图202说明了馈线链路天线208、第一相控阵天线210、第二相控阵天线212、第三相控阵天线214、第四相控阵天线216和第五相控阵天线218的特定布置方式。例如乔木楠,其可以位于飞行器的底部。
其中库斯克邮车,第一相控阵天线210可以是平面相控阵天线并且可被固定附着到飞行器的机身230的第一部分(例如,前部分)丑女七嫁。第二相控阵天线212可以是平面相控阵天线并且可被固定附着到飞行器的机身230的第二部分(例如,中间部分)。第三相控阵天线214可以是平面相控阵天线并且可被固定附着到飞行器的机身230的第三部分(例如,后面部分)。第四相控阵天线216可以是平面相控阵天线并且可被固定附着到飞行器的右舷翼232。第五相控阵天线218可以是平面相控阵天线并且可被固定附着到飞行器的左舷翼234。
多个相控阵天线210-218可以为平面相控阵天线,其中的一个或更多个可包括或对应于共形相控阵天线。共形相控阵天线可包括多个法向量,并且每个共形相控阵天线可包括至少一个法向量入木三分造句 ,其与其他相控阵天线中的一个的至少一个法向量不平行查传讷。
图1中的侧视图204描述了馈线链路天线208、第一相控阵天线210、第二相控阵天线212、第三相控阵天线214和第一、第二、第三相控阵天线210-214的对应法向量。其中,第一相控阵天线210具有以前方定向的第一法向量220,第二相控阵天线212具有以下方定向的第二法向量222,第三相控阵天线214具有以尾部定向的第三法向量224。另外,侧视图204说明了飞行器的前部分240、中间部分242、尾部分244、上面部分(或表面)246和下面部分248。
图1中正视图206描述了第四相控阵天线216、第五相控阵天线218和第四和第五相控阵天线216、218的对应法向量。其中军政联姻,第四相控阵天线216具有以右舷方向252定向的第四法向量226,第五相控阵天线218具有以左舷方向254定向的第五法向量228宦海云飞。
共形相控阵天线262可以为相控阵天线210-214中的一个徐单,第四相控阵天线216、第五相控阵天线218或两者可以是共形相控阵天线。共形相控阵天线262具有多个不同的(例如,非平行)法向量,如第六法向量264和第七法向量266。另外,正视图206还说明了第四相控(或右相控)阵天线216的第一最大扫描角度256和第五相控(或左相控)阵天线218的第二最大扫描角度258。如图1中说明的,最大扫描角度256、258是由从法向量(例如,长沙工艺品第四法向量226和第五法向量228)的角度定义的方位角最大扫描角度。最大扫描角度256、258可以不同。例如,第一最大扫描角度256可以大于第二最大扫描角度258以考虑飞行器在操作时的飞行器的倾斜角度。
本专利可以通过将多个相控阵天线中的至少两个的法向量设置为非平行,使得多个相控阵天线可以更小失真地服务更大的覆盖区域,而无需要机械系统来旋转和倾斜多个相控阵天线,从而摆脱对机械系统的依赖。
三、小结
本专利所记载的技术方案打破了传统的“借助机械系统”以及“平行设计天线”的理论鹤啸山谷地,将多个相控阵天线中的至少两个的法向量设置为非平行,使得多个相控阵天线可以更小失真地服务更大的覆盖区域。这篇专利为研发人员提供了一个新的思路:在研究复新兴事物时,要勇于打破常规,也许在摆脱了传统依赖之后,才发现自己原来也可以活出一份精彩。