專利名稱：用于跟蹤非同步衛(wèi)星的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在使用非同步衛(wèi)星的通訊系統(tǒng)中發(fā)送和/或接收信號(hào)的裝置。
迄今，通過衛(wèi)星的商用通訊幾乎完全是通過同步衛(wèi)星來完成的，這主要是得益于它們?cè)诳罩邢鄬?duì)不變的位置。然而，同步衛(wèi)星顯示出主要的缺點(diǎn)，如相對(duì)于從同步衛(wèi)星到用戶天線的距離(大約36,000公里，在Ku波段相應(yīng)損耗上升到約205dB)使傳輸信號(hào)有相當(dāng)大的衰減，以及使傳輸滯后(通常約250ms到280ms量級(jí))，因而變得非常明顯，而且特別是對(duì)于實(shí)時(shí)應(yīng)用的如電話，電視會(huì)議等的干擾。此外，對(duì)于高緯度地區(qū)而言，分布于赤道平面的對(duì)地靜止軌道成為顯著的問題，對(duì)于靠近兩極的區(qū)域而言，仰角變得非常小。
其它利用同步衛(wèi)星的辦法是-使用傾斜橢圓軌道的衛(wèi)星，這種衛(wèi)星在分布于其遠(yuǎn)地點(diǎn)的緯度附近幾乎是固定的，可能達(dá)到幾個(gè)小時(shí)的持續(xù)時(shí)間。
-實(shí)現(xiàn)圓形軌道的衛(wèi)星星座，尤其是在低軌道(“低地球軌道”或LEO)或者中軌道(“中地球軌道”或者M(jìn)EO)，在用戶終端的視野內(nèi)依次飛過星座衛(wèi)星從十幾分鐘到大約一個(gè)小時(shí)的持續(xù)時(shí)間。
在這兩種情況下，不能由一顆單獨(dú)的衛(wèi)星永久地提供服務(wù)，服務(wù)的連續(xù)性要求幾顆衛(wèi)星一個(gè)接一個(gè)地飛過服務(wù)區(qū)域。
本發(fā)明的目的是制造一種用于跟蹤沿預(yù)定軌道飛行的非同步衛(wèi)星的天線裝置，使得能夠在該裝置的視野范圍內(nèi)接收兩顆以上彼此跟隨的衛(wèi)星。
為此，本發(fā)明的主題是一種利用非同步衛(wèi)星的通訊系統(tǒng)中發(fā)射和/或接收信號(hào)的裝置，它包括多向聚焦裝置，該裝置處理由多個(gè)焦點(diǎn)構(gòu)成的聚焦面，其特征在于，它包括
-一組連續(xù)的獨(dú)立發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)的發(fā)射元件或者發(fā)射元件組，所述發(fā)射元件安置在所述聚焦面的焦點(diǎn)附近，-與各發(fā)射元件相連的電子開關(guān)裝置，至少在與第一焦點(diǎn)相關(guān)的第一元件和與第二焦點(diǎn)相關(guān)的第二元件處操作切換到用于處理發(fā)射和/或接收的信號(hào)的電路，所述焦點(diǎn)與第一顆衛(wèi)星和第二顆衛(wèi)星在給定時(shí)刻的各自位置對(duì)應(yīng)，-監(jiān)視所述開關(guān)裝置的監(jiān)視裝置，用于確定與第一顆衛(wèi)星和第二顆衛(wèi)星在所述給定時(shí)刻的各自位置對(duì)應(yīng)的所述第一元件和第二元件。
術(shù)語“有源”將被描述為與同樣稱作“有源”衛(wèi)星交換有用數(shù)據(jù)的主要部分的任何元件，而術(shù)語“無源”將確定與另一個(gè)同樣稱作“無源”衛(wèi)星交換信令和少數(shù)有用數(shù)據(jù)的所有其它元件。
按照這種方式，本發(fā)明的裝置能夠發(fā)射和/或接收兩個(gè)以上聚焦在不同位置的波束，并且當(dāng)從一顆衛(wèi)星切換到另一顆衛(wèi)星時(shí)不會(huì)受切換滯后的影響。
根據(jù)一種實(shí)施例，所述開關(guān)裝置包括多個(gè)切換單元，所述切換單元包括具有一個(gè)輸入端和多個(gè)NXM輸出端的第一開關(guān)，所述輸入端與用于處理發(fā)射信號(hào)的電路連接，而所述各輸出端與多個(gè)NXM發(fā)射元件連接；和/或包括第二開關(guān)，它具有多個(gè)與NXM發(fā)射元件連接的NXM輸入端和一個(gè)輸出端，該輸出端連接到用于響應(yīng)接收信號(hào)而處理所述接收信號(hào)的電路；所述一組發(fā)射元件呈現(xiàn)N行和M列個(gè)元素的矩陣形式。
根據(jù)一種實(shí)施例，整數(shù)N是按以下方式被預(yù)先確定的，即在跟蹤衛(wèi)星時(shí)，所述裝置顯示一種能夠以仰角10°到90°傾斜的輻射圖樣。
整數(shù)N是以如下方式被預(yù)先確定的，即允許方位角視野圍繞著當(dāng)前方位角。所述仰角在本專利申請(qǐng)中將被理解為水平面與通過裝置中心的半徑R與軌道瞬時(shí)平面中衛(wèi)星之間存在的夾角。也可將所述方位角定義為所述半徑R與軌道瞬時(shí)平面的橫斷面中垂直線之間的夾角。
在非同步衛(wèi)星的軌道是固定的或者保持彼此靠近的特殊情況下，以如下方式選擇整數(shù)M，即以圍繞前方位角值通過波束的方位角調(diào)節(jié)來保證它們的跟蹤。
優(yōu)點(diǎn)在于，在圍繞一個(gè)與最大值對(duì)應(yīng)的給定發(fā)射方向的仰角，對(duì)于每個(gè)方位角的±0.5dB的增益改變，對(duì)每個(gè)N增加M個(gè)單位。
按照一種實(shí)施例，一組發(fā)射元件、開關(guān)裝置及用于處理發(fā)射信號(hào)和/或接收信號(hào)的電路都安排在一個(gè)基片的同一層。
所述一組發(fā)射元件被蝕刻在所述基片的第一層，在這層的下面安排第二層，它包括所述開關(guān)和用于處理發(fā)射信號(hào)和/或接收信號(hào)電路。
所述一組發(fā)射元件蝕刻在第一層，在這層的下面安排第二層和第三層，它們分別包括所述開關(guān)和用于處理發(fā)射信號(hào)和/或接收信號(hào)電路。
用于激勵(lì)這些元件的第一激勵(lì)線蝕刻在發(fā)射和/或接收第一波束的第二層，而第二激勵(lì)線蝕刻在發(fā)射和/或接收第二波束的第三層。
更為有利的是，將一些槽蝕刻在形成接地平面的第一層的下表面上，以便能夠與下層進(jìn)行能量交換。
為了在第一顆衛(wèi)星軌道方位角偏移時(shí)能夠跟蹤，同時(shí)期望第二顆衛(wèi)星在正常的軌道中，這些裝置包括支撐鄰近聚焦面的第一和第二獨(dú)立裝置，并在這些裝置上安排連續(xù)的一組發(fā)射元件。因此，后一方案在可能具有相當(dāng)大方位角變化的非同步衛(wèi)星情況下是特別有利的。尤其是，使得能夠整數(shù)值M減小到1，這對(duì)應(yīng)于電子仰角跟蹤，同時(shí)確保機(jī)械發(fā)射的方位角跟蹤。
更為有利的是，所述第一和第二支撐裝置連接到包括支撐第一和第二裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的致動(dòng)裝置，用于以允許衛(wèi)星方位角跟蹤方式來確定后者的取向，使所述裝置的[空隙]由所述裝置在跟蹤目標(biāo)和/或源的過程中來支撐。
這些轉(zhuǎn)動(dòng)裝置最好有一個(gè)通過楞勃(Luneberg)透鏡中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述第一和第二支持裝置可繞該中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
按照一種實(shí)施例，所述裝置包括用于控制各元件的電機(jī)和致動(dòng)裝置的監(jiān)視裝置。
按照一種實(shí)施例，所述裝置的聚焦元件是球形楞勃透鏡。
所述裝置最好用于非同步衛(wèi)星的跟蹤。
優(yōu)點(diǎn)可在于，所述裝置包括位于該裝置聚焦面上一點(diǎn)附近的發(fā)射和/或接收裝置，它能夠與一個(gè)以上同步衛(wèi)星通訊聯(lián)系。這個(gè)第三元件最好是固定的。
在下面參照附圖，作為非限定性舉例的優(yōu)選實(shí)施例的描述中將顯現(xiàn)出本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1.a表示本發(fā)明跟蹤裝置一種施例的垂直剖面圖；圖1.b表示圖1.a中沿A-A截面所表現(xiàn)的本發(fā)明裝置的圖解；圖2.a表示與圖1.a和1.b的跟蹤裝置不同的圖解；圖2.b表示圖2.a沿B-B截面所表現(xiàn)的本發(fā)明裝置的圖解；圖3.a是圖1.b中描繪的區(qū)域D的詳細(xì)視圖，表示通過面對(duì)輻射空間的一些貼片的第一層，用于饋送所述貼片能夠發(fā)射第一波束電路的第二層，以及用于饋送所述貼片16能夠發(fā)射第二波束電路的第三層的垂直剖面；圖3.b表示組成圖3.a的第二層的各種電路；圖3.b表示組成圖3.a的第三層的各種電路；圖4.a是圖1.b中描繪的區(qū)域D的不同的詳細(xì)視圖，表示向著輻射空間取向的發(fā)射元件的第一層，用于處理要發(fā)射信號(hào)的第二層和用于處理接收信號(hào)的第三層；圖4.b表示圖4.a中用于處理要發(fā)射信號(hào)的第二層；圖4.c表示圖4.a中用于處理要接收信號(hào)的第三層，圖5表示在包括第一層發(fā)射元件面的相對(duì)面上的一些槽。
為了描述簡單，相同的參考編號(hào)將在后面的圖中使用，用以指示完成相同功能的元件。
根據(jù)圖1.a和圖1.b中描述的實(shí)施例，所述跟蹤裝置包括一個(gè)具有公知的固有特性絕緣材料的實(shí)心球形楞勃透鏡2。在直徑4的兩端，它通過兩個(gè)調(diào)節(jié)鈕3。橫截于穿過直徑4的圖1.a截面的平面將所述透鏡2劃分為兩個(gè)半球21和22，半球21面對(duì)衛(wèi)星11和衛(wèi)星12所處的輻射空間，同時(shí)半球22的聚焦面5面對(duì)一組發(fā)射元件6。這組發(fā)射元件6由(聚苯乙烯泡沫塑料制成的)可以電穿透的罩61支撐，該罩抱緊所述半球22形，因而它起到后者與所述一組發(fā)射元件6之間分界面的作用。一組發(fā)射元件6與罩61的橫截面都是半-弓形的矩形形狀。各發(fā)射元件6由多個(gè)貼片7組成，后面將描述它們的布置。衛(wèi)星11在有源貼片6a的可視范圍內(nèi)，同時(shí)衛(wèi)星12在有源貼片6p的可視范圍內(nèi)，用于保持有源跟蹤。在圖1.b部分中，應(yīng)該注意貼片6p使其能夠觀測(cè)到衛(wèi)星12。調(diào)節(jié)旋紐3可以按照安裝調(diào)節(jié)所述裝置的方位角觀測(cè)，有如雙箭頭60所示。所述裝置連接到包括它的其余部件的內(nèi)部的一個(gè)單元，這個(gè)單元就是電視解碼器(未予示出)。
所述裝置還包括一個(gè)能夠與同步衛(wèi)星13通訊的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)部件49。更為有利的是，發(fā)射機(jī)/接收機(jī)部件49是一個(gè)包括多個(gè)發(fā)射貼片的天線。作為一種變型，所述部件49是一個(gè)波導(dǎo)天線。
圖2.a表示雙層主信源8和9，它們分別獨(dú)立在支持點(diǎn)10和11上。因?yàn)閮蓚€(gè)支持點(diǎn)10和11的方位角機(jī)械調(diào)節(jié)是獨(dú)立的，所以有源主信源8a可以連續(xù)地觀測(cè)到衛(wèi)星11，而信源9p等待有效地去跟蹤衛(wèi)星12。這并不排除這樣的事實(shí)，即信源9p跟蹤衛(wèi)星12，但是分配給它用于與衛(wèi)星12交換信息的頻帶相對(duì)于分配給衛(wèi)星11和有源主信源8a之間交換信息的頻帶被減小。這將在下面更為清楚地描述。
對(duì)于有源信源6a，8a，對(duì)應(yīng)于一個(gè)稱作有源的波束12a，而對(duì)于無源信源6p，9p，對(duì)應(yīng)于一個(gè)稱作無源的波束12p。由電機(jī)100，110分別實(shí)現(xiàn)支撐點(diǎn)10，11的控制，這些電機(jī)的啟動(dòng)是通過下面詳細(xì)描述的監(jiān)控裝置36，46自行控制的。
圖3.a是圖1.b中所示區(qū)域D的詳細(xì)視圖，表示一個(gè)垂直剖面，該面通過面對(duì)輻射空間的多個(gè)貼片16的第一層13，用于把輻射饋送至所述貼片16能夠發(fā)射第一波束的電路的第二層14，以及用于把輻射饋送至所述貼片16能夠發(fā)射第二波束的電路的第三層15的。圖3.b表示對(duì)貼片16的饋送電路，它被安排在圖3.a的第二層上，并且能夠激勵(lì)第一波束，而圖3.c以圖解的方式說明與圖3.b相同的第二波束的激勵(lì)特性。術(shù)語“波束”用在本專利申請(qǐng)中，用以指定貼片16與衛(wèi)星之間的任何交換，不管是發(fā)射還是接收。
第一層13的上表面顯示以形成一個(gè)N行和M列矩陣的方式安排的貼片，為描述簡單，這里N等于4，而M等于3。應(yīng)予說明的是，這些值已經(jīng)當(dāng)作例子取過，而且N可在50量級(jí)，為的是覆蓋10°到90°的仰角。第一層13的上表面顯示一個(gè)金屬表面18，它對(duì)三個(gè)電路層形成一個(gè)公共接地平面。圖5中限定的槽19是在接地面18中被蝕刻的，允許各貼片16與第二和第三層14，15之間波的輻射。第二層14的下表面顯示用于使貼片16(有源或無源)能夠發(fā)射/接收第一波束(有源或無源)的饋送電路17，而第三層15包括用于使貼片16(分別是有源或無源)能夠發(fā)射/接收第二波束(分別是有源或無源)的饋送電路20。
在圖3.b中，饋線激勵(lì)豎直邊的貼片16。第一類線171傳送由貼片16接收的信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)開關(guān)21的端口211，開關(guān)的一個(gè)輸出端212驅(qū)動(dòng)頻率變換電路22，用以把變換成衛(wèi)星中頻帶(或者SIB)的信號(hào)傳送給內(nèi)部的一個(gè)單元(未示出)。應(yīng)予說明的是，在現(xiàn)場(chǎng)直播電視衛(wèi)星通訊裝置的結(jié)構(gòu)中，這種SIB被標(biāo)準(zhǔn)化。按當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于變換到中間頻率不必要采取同樣的頻帶。
第二類線172起源于第二開關(guān)23并傳送要發(fā)射給衛(wèi)星的信號(hào)。第二開關(guān)23選擇用于對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的貼片16。開關(guān)23的輸入端連接到頻率變換電路24，而頻率變換電路的輸入端連接到一個(gè)內(nèi)部單元。
每個(gè)頻率變換電路22，24以及接下去所述的按一種公知形式由用于頻率變換的混頻器25和本地振蕩器26來構(gòu)成。在向下的電路中，所述頻率變換電路還包括低噪聲放大器27，而在向上的電路中，所述頻率變換電路還包括功率放大器28。
在圖3.c中，饋線激勵(lì)豎直邊的貼片16。第三類線291傳送由貼片16接收的信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)開關(guān)30的端口301，該開關(guān)的輸出端302驅(qū)動(dòng)頻率變換電路31，用以把變換成衛(wèi)星中頻帶(或者SIB)的信號(hào)傳送給內(nèi)部的一個(gè)單元(未示出)。第四類線292起源于第四開關(guān)32，并傳送要發(fā)射給衛(wèi)星的信號(hào)。第四開關(guān)32選擇用于對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的貼片16。開關(guān)32的輸入端連接到頻率變換電路33，而頻率變換電路的輸入端連接到一個(gè)內(nèi)部單元。
此外，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，開關(guān)21，23由第一監(jiān)控裝置34控制，使其能夠選擇貼片16，貼片16可以瞄準(zhǔn)第一顆衛(wèi)星，而開關(guān)30，32由第二監(jiān)控裝置35控制，使其能夠選擇貼片16，貼片16可以瞄準(zhǔn)第二顆衛(wèi)星。例如在本實(shí)施例中，第一和第二裝置包含在微型控制器26中，該控制器包括存儲(chǔ)衛(wèi)星軌道歷史數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)器37，并且一個(gè)增益值還起檢測(cè)衛(wèi)星閥值的作用，低于該閾值，微型控制器36必須切換到一鄰近的貼片16，以跟蹤該衛(wèi)星，或者切換到對(duì)準(zhǔn)具有第二波束的第二顆衛(wèi)星的貼片16。開關(guān)21，23，30和32譬如是一些電子芯片，它們具有連接到微型控制器36的k控制標(biāo)記和具有連接到各個(gè)貼片16的NxM標(biāo)記，以及輸入和輸出標(biāo)記。
圖4.a是圖1.b中區(qū)域D變形的詳細(xì)視圖，并表示對(duì)準(zhǔn)輻射空間的貼片16的第一層13，表示用于處理要發(fā)射信號(hào)的第二層37和用于處理接收信號(hào)的第三層38。圖4.b表示用于處理圖4.a要發(fā)射信號(hào)的第二層37，而圖4.c表示用于處理圖4.a要接收信號(hào)的第二層38。
第二層37的下表面表現(xiàn)能夠發(fā)射第一和第二波束的貼片16的饋送電路38，而第三層38包括能夠接收第一和第二波束的貼片16的饋送電路39。
應(yīng)能看出，圖3.a到圖3.c中的接收和發(fā)射路徑是按兩種正交極化產(chǎn)生的。這明顯不是必要的，但能使發(fā)射與接收之間有較好的絕緣。沿著層14上的兩種正交極化實(shí)現(xiàn)第一波束的發(fā)射/接收，而沿著層15上的兩個(gè)正交極化實(shí)現(xiàn)第二波束的發(fā)射/接收。
另一方面，通過兩個(gè)相對(duì)側(cè)面激勵(lì)貼片16，以便在層37上分別發(fā)射第一波束和第二波束，并在層38上分開接收第一波束和第二波束。
再者，可以用一種包括與一個(gè)基片層分開的兩個(gè)貼片的結(jié)構(gòu)代替在第一基片層13上包括一個(gè)單個(gè)的貼片16的結(jié)構(gòu)，彼此面對(duì)面并且實(shí)質(zhì)共振在偏移的頻率以至于加寬頻率通帶。
在圖4.b中，饋線38激勵(lì)相對(duì)兩側(cè)上的貼片16。第一類線381根據(jù)一個(gè)極化傳送第一波束要發(fā)射的信號(hào)，而第二類線382根據(jù)同樣的極化傳送第二波束要發(fā)射的信號(hào)。這些線381，382分別連接到第一開關(guān)和第二開關(guān)40，41。每個(gè)開關(guān)40，41的輸入端接到前述類型的頻率變換器。
同樣地，圖4.c中所表示的是饋線39，它激勵(lì)相對(duì)兩側(cè)的貼片16。第一類線391按照一種極化傳送第一波束要發(fā)射的信號(hào)，而第二類線392按照同樣的極化傳送第二波束要發(fā)射的信號(hào)。這些線391，392分別連接到第一開關(guān)和第二開關(guān)42，43。每個(gè)開關(guān)42，43的輸入端接到前述類型的頻率變換器。
開關(guān)40由包含在微型控制器46中的第三監(jiān)控裝置44來控制，使其能夠選擇貼片16，以便可以獲得用于發(fā)射給第一顆衛(wèi)星的最佳波束；而開關(guān)41由第四監(jiān)控裝置45來控制，使其能夠獲得用于發(fā)射給第二顆衛(wèi)星的最佳波束。同樣地，開關(guān)42由第三監(jiān)控裝置44來控制，使其能夠選擇貼片16，以便可以獲得接收第一顆衛(wèi)星信號(hào)的最佳波束；而開關(guān)43由第四監(jiān)控裝置45來控制，使其能夠獲得接收第二顆衛(wèi)星信號(hào)的最佳波束。
圖5表示與包括第一層13貼片16的面相對(duì)的面上的多個(gè)槽19。線Pol11和Pol21通過矩形的邊激勵(lì)貼片16，這些邊對(duì)應(yīng)于圖3.a到3.c的實(shí)施例情況中的饋送槽193的激勵(lì)線。在這種情況下，同一貼片16傳送由波束發(fā)射和接收的數(shù)據(jù)。借助兩個(gè)矩形邊的激勵(lì)，使接收路徑和發(fā)射路徑能夠關(guān)于兩個(gè)矩形極化分開。符號(hào)Polij對(duì)應(yīng)于依據(jù)極化i的波束線j。
線Pol11和Pol21對(duì)應(yīng)于圖4.a到4.c中的變量。線Pol11和Pol21通過相對(duì)的兩側(cè)激勵(lì)貼片16，并在第一線上傳送第一波束的接收路徑數(shù)據(jù)以及第二線上傳送第二波束的接收路徑數(shù)據(jù)(或者第一線上傳送第一波束的接收路徑數(shù)據(jù)和第二線上傳送第二波束的接收路徑數(shù)據(jù))。
本發(fā)明的裝置按以下方式工作首先使第一顆衛(wèi)星定位在該裝置的視野范圍之內(nèi)。與有源貼片相關(guān)的有源波束在它的軌跡上跟蹤它。在第一顆衛(wèi)星從該裝置的視野范圍消失之前，第二顆衛(wèi)星出現(xiàn)。該裝置繼續(xù)通訊聯(lián)系，發(fā)射/接收第一顆衛(wèi)星的有用數(shù)據(jù)，同時(shí)跟蹤第二顆衛(wèi)星，并且只把發(fā)送給后一衛(wèi)星的數(shù)據(jù)與監(jiān)控裝置通信聯(lián)系。楞勃透鏡的直徑比如為35cm，并且本裝置在12GHz量級(jí)的頻率下工作。在發(fā)射/接收增益中的變化超過相對(duì)等效于最大值的+0.5dB，或者1dB的時(shí)候，發(fā)生從一個(gè)貼片到另一個(gè)貼片的轉(zhuǎn)換。整數(shù)N被確定為所需覆蓋方位角的函數(shù)，作為舉例，考慮對(duì)于超過3°的覆蓋方位角N的增量為一個(gè)單位的規(guī)則。M和N的選取明顯地取決于波束的帶寬、本裝置能夠承受的增益波動(dòng)，以及限制它們之間最小間隙的貼片16尺寸等因素。
所述監(jiān)控裝置測(cè)量對(duì)衛(wèi)星的接收/發(fā)射信號(hào)的電平(有源或無源)。只要后者低于一個(gè)預(yù)定的閥值，它們激發(fā)適當(dāng)?shù)那袚Q，目的在于為了切換到另一個(gè)貼片，并且確定允許最佳跟蹤衛(wèi)星的貼片。
當(dāng)然，本發(fā)明并不限于所述的實(shí)施例。因此，所述楞勃透鏡可以是圓柱形的。
最后，可以用除本發(fā)明所述工作方式以外的任何方式實(shí)現(xiàn)從衛(wèi)星11切換到衛(wèi)星12的管理。它可以包括多重訪問所述兩個(gè)以上衛(wèi)星11，12的所有已知方法。
權(quán)利要求
1．一種在使用非同步衛(wèi)星的通訊系統(tǒng)中發(fā)射和/或接收信號(hào)的裝置，它包括處理由多個(gè)焦點(diǎn)構(gòu)成的聚焦面(5)的多向聚焦裝置(2)，其特征在于包括-一組連續(xù)的獨(dú)立的發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)的發(fā)射元件或者一組發(fā)射元件(6)，所述發(fā)射元件(6)安置在所述聚焦面(5)的焦點(diǎn)附近，-與發(fā)射元件(6)連接的電子開關(guān)裝置(21，23，30，32，40，41，42，43，)，至少在一個(gè)與第一焦點(diǎn)相關(guān)的第一元件(6a)和一個(gè)與第二焦點(diǎn)相關(guān)的第二元件(6p)處操作切換到用于處理發(fā)射和/或接收信號(hào)的電路(22，24，31，33)，所述焦點(diǎn)與第一顆衛(wèi)星(11)和第二顆衛(wèi)星(12)在給定時(shí)刻的各自位置對(duì)應(yīng)，-監(jiān)視開關(guān)裝置(21，23，30，32，40，41，42，43)的監(jiān)控裝置(36，46)，用于確定與第一顆衛(wèi)星(11)和第二顆衛(wèi)星(12)在所述給定時(shí)刻的各自位置對(duì)應(yīng)的所述第一元件(6a)和第二元件(6p)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述監(jiān)控裝置(36，46)包括第一和第二(34，35)，或者第三和第四(44，45)監(jiān)控裝置，用以確定要其執(zhí)行有用數(shù)據(jù)變換的發(fā)射元件(6a)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述裝置的聚焦元件是一個(gè)球形楞勃透鏡(2)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述裝置包括支撐鄰近聚焦面(5)的第一獨(dú)立支撐裝置(10)和第二獨(dú)立支撐裝置(11)，并在此二裝置上安排一組發(fā)射元件(6)。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述第一支撐裝置(10)和第二支撐裝置(11)與連接到致動(dòng)裝置(3)，它包括第一支撐裝置(10)和第二支撐裝置(11)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(100，110)，用于以使衛(wèi)星(11，12)方位角跟蹤的方式來確定后者的取向。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述這些轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(100，110)有一個(gè)通過所述楞勃透鏡(2)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4)，所述第一和第二支撐裝置(10，11)能夠繞其旋轉(zhuǎn)。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述開關(guān)裝置包括切換單元，該切換單元包括第一開關(guān)(23，32，40，41)和/或第二開關(guān)(21，30，42，43)；所述第一開關(guān)的一個(gè)輸入端連接到用于處理發(fā)射信號(hào)的電路，它的多個(gè)NXM輸出端連接到各NXM發(fā)射元件；所述第二開關(guān)的多個(gè)NXM輸入端連接到各NXM發(fā)射元件，它的一個(gè)輸出端連接到用于關(guān)于接收信號(hào)處理接收信號(hào)的電路；所述一組發(fā)射元件表現(xiàn)為具有N行和M列元素矩陣形式。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述整數(shù)N是按以下方式被預(yù)先確定的，即在跟蹤衛(wèi)星時(shí)，所述裝置顯示一種能夠以仰角10°到90°傾斜的輻射圖樣。
9．根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述一組發(fā)射元件(6)，開關(guān)裝置(21，23，30，32，40，41，42，43)和用于處理發(fā)射信號(hào)和/或接收信號(hào)的電路(25，26，28)都安排在一個(gè)基片的同一層(13)上。
10．根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述一組發(fā)射元件(6)蝕刻在所述基片的第一層(13)上，該層下面安排包括所述開關(guān)和用于處理發(fā)射信號(hào)和/或接收信號(hào)電路的第二層。
11．根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述一組發(fā)射元件(6)蝕刻在第一層(13)上，該層下面安排分別包括所述開關(guān)裝置(21，23，30，32，40，41，42，43)和用于處理發(fā)射信號(hào)和/或接收信號(hào)電路(25，26，28)的第二層(14，17)和第三層(15，18)。
12．根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的裝置，其特征在于用于激勵(lì)所述元件(6)的第一激勵(lì)線蝕刻在發(fā)射和/或接收第一波束的第二層(14)，而第二激勵(lì)線蝕刻在發(fā)射和/或接收第二波束的第三層(15)。
13．根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述裝置還包括發(fā)射和/或接收裝置(49)，它定位于該裝置聚焦面(5)上一點(diǎn)附近，用于與一個(gè)以上同步衛(wèi)星(13)通訊聯(lián)系。
全文摘要
一種用于跟蹤非同步衛(wèi)星的裝置。該裝置包括至少一組安置在該裝置聚焦面(5)附近的獨(dú)立發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)發(fā)射元件(6)。發(fā)射元件(6)與開關(guān)裝置(21,23,30,32,40,41,41,43)相連,使得能夠以操作的方式選擇與對(duì)應(yīng)第一顆衛(wèi)星對(duì)應(yīng)的聚焦點(diǎn)相關(guān)的第一信源和與第二顆衛(wèi)星對(duì)應(yīng)的聚焦點(diǎn)相關(guān)的第二信源。本發(fā)明特別用于非同步衛(wèi)星的跟蹤領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01Q19/06GK1297594SQ9980520
公開日2001年5月30日 申請(qǐng)日期1999年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月23日
發(fā)明者阿里·盧齊耶, 亨利·富爾杜科斯, 帕特里斯·伊爾茨林 申請(qǐng)人:湯姆森多媒體公司