KR20100015599A - 신호 송신 및/또는 수신을 위한 이동체 장착 안테나 및 방법 - Google Patents

신호 송신 및/또는 수신을 위한 이동체 장착 안테나 및 방법 Download PDF

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Abstract

이동하는 이동체로부터 위성과 통신하기 위한 안테나. 안테나는 송신신호를 발생하기 위한 송신기, 주 및 부 반사기들, 및 부 반사기를 향하여 송신신호를 안내하기 위한, 송신기에 연관된 도파로를 포함한다. 부 반사기는 송신신호를 주 반사기를 향하여 재지향시키게 구성되며, 주 반사기는 재지향된 송신신호를 위성을 향하여 안테나 빔으로써 투사하게 구성된다.

Description

신호 송신 및/또는 수신을 위한 이동체 장착 안테나 및 방법{A VEHICLE MOUNTED ANTENNA AND METHODS FOR TRANSMITTING AND/OR RECEIVING SIGNALS}
본 발명은 이의 일부 실시예들에서, 이동체(vehicle) 장착 안테나들을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다음으로 국한되는 되는 것은 아니지만, 위성통신을 위한 이동체 장착 안테나들을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
다양한 형태들의 이동 플랫폼들, 예를 들면 해양선박들 및 육상 이동체들에 광대역 통신 시스템들을 구현하는데에 있어 관심이 증가하고 있다. 이동체에 안테나를 장착한 광대역 위성통신 시스템에서, 안테나는 정지궤도(geosynchronous orbit)에 공간-기반 위성과의 통신링크를 형성할 수 있게 하기 위해 사용된다. 안테나는 이동체에 탑재된 통신단말의 일부를 형성한다.
특히, 데이터 레이트를 최적화하고, 다운링크 및 업링크 전송 효율을 개선하고, 및/또는 타겟 위성에 이웃하여 궤도를 도는 위성들과의 간섭을 방지하기 위해, 항공기, 선박들 및 육상 이동체들과 같은 이동 플랫폼들로부터 통신 위성들을 고정밀로 추적할 수 있는 안테나들이 요구된다. 이러한 안테나들은 항공기 및 육상 이동체들과 같이 비교적 고 자세 가속(attitude accelerations)을 갖는 이동 위성 통신 플랫폼들이 정지위성들(geostationary satellite)과 같은 위성들로부터 신호들 을 수신 및/또는 이들로부터 신호들을 송신할 수 있게 한다.
원격의 소스들로부터 신호들을 수집하기 위해서 및/또는 이들에 신호들을 송신하기 위해서, 이동체의 움직임을 참작하면서 안테나가 위성을 계속 지향하고 있어야 한다. 안테나가 위성을 지향할 수 있게 하기 위해서, 이동체 장착 안테나들을 좌우로(애지무스) 및 상하로(고도) 추적하게 한다. 그러나, 이동체 상에 원활한 기류와의 간섭을 피하기 위해서 혹은 이동체의 미감에 악영향을 미치지 않기 위해서, 이동체 장착 안테나들의 프로파일은 낮게 유지되어야 하는 것에 유의한다.
예를 들면, 2008년 2월 7일에 공개된 국제특허출원 공개 WO/2008/015647는 특히 이동체들, 심지어 고속 이동체들에서도 사용할 이중 반사기 오프셋 기계적 포인팅 저 프로파일 전기통신 안테나를 기술한다. 이의 감소된 물리적 치수들은 열차 혹은 항공기에 설치될지라도, 위성과 같은 통신 시스템에 연결할 수 있게 하므로, 공지의 해결책들에 관하여, 그 사용을 용이하게 한다. 발명은 전기통신의 기술적 분야 및 감소된 치수들의 고정, 이동가능 안테나들의 적용가능한 분야, 따라서 일반적으로 전기통신 분야 내에 있다. 본래의 이중 반사기 안테나는 직교좌표 공간 XYZ에서 구성하는 2차 다항식으로부터 얻어진다.
본 발명의 일부 실시예들의 일면에 따라서, 이동하는 이동체로부터 위성과 통신하기 위한 안테나가 제공된다. 안테나는 송신신호를 발생하기 위한 송신기; 주 및 부 반사기들; 및 상기 부 반사기를 향하여 상기 송신신호를 안내하기 위해 상기 송신기에 연관된 도파로를 포함한다. 상기 부 반사기는 상기 송신신호를 상기 주 반사기를 향하여 재지향시키게 구성되고, 상기 주 반사기는 상기 재지향된 송신신호를 안테나 빔으로써 상기 위성을 향하여 투사하게 구성된다.
선택적으로, 상기 도파로는 만곡된 통로를 갖는다.
더 선택적으로, 상기 만곡된 통로는 적어도 5도의 만곡 각도를 갖는다.
선택적으로, 상기 도파로는 이의 단부에 접속된 피드 혼(feed horn)을 구비하며, 상기 도파로는 상기 피드 혼을 통해 상기 부 반사기를 향하여 상기 송신신호를 안내하게 구성된다.
더 선택적으로, 상기 주 반사기는 상기 송신기와 상기 피드 혼 사이에 배치된다.
선택적으로, 상기 송신기는 편광소자에 접속되고, 상기 도파로는 상기 송신신호를 상기 편광소자와 상기 피드 혼 간에 안내하기 위해 사용된다.
선택적으로, 안테나는 상기 안테나 빔을 캘리브레이트하기 위해 상기 부 반사기에 관하여 상기 도파로의 위치를 조절할 수 있게 구성된 캘리브레이션 트랙을 더 포함한다.
더 선택적으로, 상기 편광소자는 상기 송신기와, 수신기와, 상기 도파로간에 연관시키기 위해 구성되는 회전 직교모드(ortho-mode) 트랜스듀서(OMT)이며, 상기 OMT는 상기 송신신호를 편광시키기 위해 상기 도파로의 중심축선 주위로 회전하게 구성된다.
더 선택적으로, 상기 회전 OMT는 상기 송신신호와 상기 도파로를 통해 수신된 위성신호와의 비직교(non-orthogonal) 조립을 할 수 있게 한다.
더 선택적으로, 상기 주 및 부 반사기들에 관한 상기 도파로의 위치는 상기 회전동안 고정된다.
더 선택적으로, 안테나는 제 1 및 제 2 회전 조인트들을 더 포함하며, 상기 제 1 회전 조인트는 상기 OMT와 상기 도파로 사이에 배치되고 상기 제 2 회전 조인트는 다운 컨버터, 상기 송신기, 및 저잡음 블록(LNB) 다운컨버터 중 적어도 하나와 상기 OMT와의 사이에 배치된다.
더 선택적으로, 상기 제 1 및 제 2 회전 조인트들 중 적어도 하나는 1 센티미터 길이 미만이다.
더 선택적으로, 상기 제 1 및 제 2 회전 조인트들은 상기 주 및 부 반사기들에 관하여 상기 도파로를 확고하게 고정되는 것을 유지하면서 상기 도파로의 상기 중심축선 주위로 상기 편광소자를 롤링(rolling)을 할 수 있게 함으로써 상기 송신신호을 편광시킬 수 있게 한다.
선택적으로, 안테나는 상기 이동하는 이동체과 상기 위성간에 시선(line of sight)을 유지하기 위해 상기 주 반사기의 경사각도를 조절하게 구성된 작동유닛을 더 포함한다.
선택적으로, 상기 작동유닛은 이동하는 이동체의 이동동안 경사각도를 조절하게 구성된다.
더 선택적으로, 안테나는 이동하는 이동체 상에 주 및 부 반사기들 및 도파로를 지지하기 위한 회전 베이스를 더 포함하며, 작동유닛은 이동하는 이동체와 위성간에 시선을 유지하기 위해서 회전 베이스의 회전각도를 조절하게 구성된다.
본 발명의 일부 실시예들의 일면에 따라서, 이동하는 이동체로부터 위성과 통신하기 위한 안테나가 제공된다. 안테나는 이동하는 이동체 상에 장착되게 구성된 회전 베이스; 상기 주 반사기의 하측부에 근접하여 위치된 경사축선 주위로 경사지게 구성되는 주 반사기; 송신신호를 방출하기 위한 피드(feed); 및 상기 송신신호를 상기 주 반사기를 향하여 재지향시키게 구성된 부 반사기로서, 상기 주 반사기는 상기 재지향된 송신신호를 안테나 빔으로써 상기 위성을 향하여 투사하게 구성된 것인, 상기 부 반사기를 포함한다. 상기 경사에 의해서 상기 주 반사기와 상기 위성간에 시선이 상기 이동하는 이동체의 이동동안 유지될 수 있다.
선택적으로, 상기 피드 및 상기 부 반사기는 상기 경사동안 상기 회전 베이스에 관하여 실질적으로 고정된 상태에 있다.
선택적으로, 상기 안테나 빔은 주 로브(lobe)를 가지며, 상기 경사에 의해서 상기 주 로브의 중앙이 2 데시벨 이상의 이득 저하없이 상기 회전 베이스에 관하여 적어도 50도의 범위에서 경사지게 된다.
더 선택적으로, 상기 경사에 의해서 적어도 60도의 범위에서 상기 주 로브의 중심이 경사질 수 있다.
선택적으로, 상기 경사는 적어도 한 지지요소에 의해 수행되며, 상기 주 반사기 및 상기 적어도 한 지지요소는 착탈가능하게 결합된다.
더 선택적으로, 상기 범위는 상기 회전 베이스에 관하여 15도 이상의 경사각도 사이이다.
선택적으로, 안테나는 상기 주 및 부 반사기들을 덮기 위한 실질적으로 평탄한 상부를 갖는 레이돔을 더 포함한다.
선택적으로, 상기 부 및 주 반사기들 적어도 하나는 실질적으로 타원체 내측 반사표면 프로파일을 갖는다.
선택적으로, 상기 피드는 실질적으로 타원체 원뿔 빔이 상기 부 반사기에 방사하여 상기 부 반사기 상에 타원체 방사 스폿을 생성하게 구성된다.
더 선택적으로, 상기 부 반사기는 상기 타원체 방사를 상기 주 반사기를 향하여 재지향시켜 이 반사기 상에 추가의 타원체 방사 스폿을 생성하게 구성되고, 상기 추가의 타원체 방사 스폿의 가로-세로 비는 상기 타원체 방사 스폿의 가로-세로 비보다 크다.
선택적으로, 상기 타원체 방사 스폿은 적어도 1.6:1의 가로-세로 비를 갖는다.
더 선택적으로, 상기 추가의 타원체 방사 스폿은 적어도 4:1이다.
선택적으로, 상기 피드는 상기 실질적으로 타원체 원뿔 빔을 생성하기 위해 한 쌍의 서로 대향하는 단부들을 갖는다.
더 선택적으로, 상기 안테나 로브는 14 GHz에서 적어도 30 데시벨 아이소트로픽(dBi)와 11 GHz에서 적어도 25 데시벨 아이소트로픽(dBi)으로 구성된 군에서 선택된 이득을 갖는다.
선택적으로, 안테나는 송신신호를 방출하게 구성된 송신기와 상기 피드를 향하여 상기 송신신호를 안내하기 위한 도파로를 더 포함한다.
본 발명의 일부 실시예들의 일면에 따라서, 위성에 송신신호를 송신하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 송신신호를 제공하는 단계; 상기 송신신호를 편광시키는 단계; 도파로를 사용하여 상기 편광된 송신신호를 부 반사기를 향하여 안내하는 단계; 및 상기 안내된 편광된 송신신호를 주 반사기를 향하여 재지향시켜 이를 상기 위성을 향하여 안테나 빔으로써 투사시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예들의 일면에 따라서, 위성으로부터 통신신호를 수신하는 방법이 제공된다. 방법은 이동체 상에 장착된 안테나의 주 반사기를 경사지게 하여 상기 이동체의 이동동안 상기 통신신호가 수신될 수 있게 하는 단계; 상기 통신신호를 도파로 전방에 위치된 부 반사기를 향하여 재지향시키는 단계; 상기 도파로를 사용하여 편광소자를 향하여 상기 반사기로부터 상기 재지향된 통신신호의 반사를 지향시키는 단계; 및 상기 이동동안 상기 위성으로부터 상기 통신신호가 수신될 수 있게 상기 지향된 반사를 편광시키는 단계를 포함한다.
다른 것이 정의되지 않는한, 여기에서 사용되는 모든 기술적 및/또는 과학적 용어들은 발명이 속하는 기술에 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 여기에 기술된 것들과 유사 혹은 동등한 방법들 및 소재들이 발명의 실시예들의 실시 혹은 시험에서 사용될 수 있을지라도, 대표적 방법들 및/또는 소재들이 이하 기술된다. 상충되는 경우에, 정의들을 비롯하여 특허 명세서가 조절할 것이다. 또한, 소재들, 방법들 및 예들은 단지 예시적인 것이며 반드시 한정하려는 것은 아니다.
발명의 실시예들의 방법 및/또는 시스템이 구현은 선택된 작업들을 수작업으로, 자동으로 혹은 이들의 조합으로 수행 혹은 완료하는 것을 수반할 수 있다. 또한, 발명의 방법 및/또는 시스템의 실시예들의 실제적인 기기 및 장비에 따라, 몇가지 선택된 작업들은 하드웨어에 의해서, 혹은 소프트웨어에 의해서 혹은 펌웨어에 의해서 혹은 운영 시스템을 사용하여 이들의 조합에 의해 구현될 수도 있을 것이다.
예를 들면, 발명의 실시예들에 따라, 선택된 작업들을 수행하기 위한 하드웨어는 칩 혹은 회로로서 구현될 수도 있을 것이다. 소프트웨어로서, 발명의 실시예들에 따라 선택된 작업들은 임의의 적합한 운영 시스템을 사용하여 컴퓨터에 의해 실행되는 복수의 소프트웨어 명령들로서 구현될 수도 있을 것이다. 발명의 실시예에서, 여기에 기술된 바와 같이 방법 및/또는 시스템의 실시예들에 따른 하나 이상의 작업들은 복수의 명령들을 실행하기 위한 계산 플랫폼과 같은 데이터 프로세서에 의해 수행된다. 선택적으로, 데이터 프로세서는 명령들 및/또는 데이터를 저장하기 위한 휘발성 메모리 및/또는 명령들 및/또는 데이터를 저장하기 위한 비휘발성 저장장치, 예를 들면 자기 하드디스크 및/또는 착탈가능 매체들을 포함한다. 선택적으로, 네트워크 접속도 제공된다. 디스플레이 및/또는 키보드 혹은 마우스와 같은 사용자 입력장치도 선택적으로 제공된다.
발명의 일부 실시예들이 첨부한 도면들을 참조하여 단지 예로서 여기 기술된다. 이제 도면들을 구체적으로 참조함에 있어, 도시된 상세들은 예이며 발명의 실시예들의 예시적 논의 목적을 위한 것임을 강조해 둔다. 이에 관하여, 도면들과 함께 취해진 설명으로부터 발명의 실시예들이 어떻게 실시될 수 있는가가 당업자들에게 명백해진다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 위성과 같은 통신 시스템과의 통신을 위한 이동체 장착 안테나의 개요도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 도 1의 이동체 장착 안테나의 한 세트의 반사기들의 개요도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 도파로 피드로부터 부 반사기에 방출되고 주 반사기에 재지향되는 전자기 방사의 개요도이다.
도 4a는 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 이동체 장착 안테나의 개요도이다.
도 4b는 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 도 4a에 도시된 파상 혼을 확대햐여 도시한 개요도이다.
도 4c는 50도 범위의 경사각도의 함수로서 안테나 이득을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 도 4a에 도시된 도파로 피드의 개요도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, RF 신호 처리부의 회전 OMT와 도 4a의 도파로 피드간에 접속부의 개요도 및 이 접속부를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 도 4a의 도파로 피드 및 RF 신호처리부의 성분들의 개요도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 이동체 장착 안테나의 주 반사기를 경사지게 하기 위한 경사 지지 메커니즘의 개요도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 이동체 장착 안테나(100)가 장착되는 이동체의 개요도이다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 송신신호를 위성에 송신하기 위한 방법의 개요도이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 위성으로부터 통신신호를 수신하기 위한 방법의 개요도이다.
본 발명은 이의 일부 실시예들에서, 이동체 장착 안테나들을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다음으로 국한되는 되는 것은 아니지만, 위성통신을 위한 이동체 장착 안테나들을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일부 실시예들에 따라서 이동하는 이동체로부터 위성과 통신하기 위해서 이중 반사기 안테나와 같은 안테나가 제공된다. 여기에서 이동체 장착 안테나라 칭하는 안테나는 송신신호들을 발생하기 위한 송신기 및/또는 신호들을 수신하여 디코딩하는 수신기, 주 및 부(sub) 반사기들, 피드 혼(feed horn) 및 부 반사기를 향하여 그리고 역으로 송신신호들을 안내하게 설계된 도파로를 포함한다. 선택적으로 송신기는, 주 반사기 뒤에 장착되어 송신신호들이 편광되게 하는 편광소자에 접속된다. 부 반사기는 송신신호들을 주 반사기 쪽으로 재지향시키고 이 주 반사기는 재지향된 송신신호를 안테나 빔으로서 위성 쪽으로 투사한다. 도파로 는 송신신호들을 동축 송신라인들과 같은 다른 연결 케이블이 아니라 부 반사기로 보내게 하는데 사용되기 때문에, 송신기 및 편광소자 둘 다는 주 반사기 뒤에, 그리고 후술하는 바와 같이 안테나의 유효 반사 공간을 증가시키기 위해 위치될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따라, 이동하는 이동체 상에 장착되게 설계되는 회전 베이스, 주 반사기의 하측부분에 근접하여 위치된 경사축선 주위로 경사질 수 있는 주 반사기를 포함하는, 이동하는 이동체로부터의 위성과의 통신을 위한 안테나가 제공된다. 안테나는 송신신호를 방출하기 위한 피드(feed), 및 송신신호를 주 반사기 쪽으로 재지향시키는 부 반사기를 더 포함하고 이 주 반사기는 재지향된 송신신호를 안테나 빔으로서 위성 쪽으로 투사한다. 선택적으로, 주 반사기는 피드 및 반사기가 회전 베이스에 관하여 실질적으로 고정된 상태에서 경사되도록 설계된다. 주 반사기가 경사질 수 있어 이동하는 이동체의 이동동안 주 반사기와 위성간에 시선(line of sight)이 유지될 수 있다. 주 반사기의 경사축선은 예를 들어 후술하는 바와 같이, 낮은 수직 프로파일을 갖는 이동체 장착 안테나가 될 수 있게 한다.
안테나의 설계는 통신신호들이 수신 및 송신되게 한다. 이에 따라, 간결하게 하기 위해서, 설명의 어떤 부분들에서는 통신신호들의 수신과 송신간에 트랜잭션 논리만이 기술된다. 발명의 적어도 일 실시예를 상세히 설명하기 전에, 발명은 다음 설명에서 개시되는 및/또는 도면들 및/또는 예들에 예시된 성분들 및/또는 방법들의 구성 및 배열의 상세들에 적용으로 반드시 제한되는 것은 아님을 알아야 한 다. 발명은 다른 실시예들이 가능하고 또는 다양한 방법들로 실시 혹은 수행될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따라, 위성과 같은(도시되지 않음) 원격 통신 시스템과 통신을 위한 이동체 장착 안테나(100)를 개략적으로 도시한 도 1을 참조한다. 이중 반사기 안테나인 이동체 장착 안테나(100)는 서로 면하여 있는 주 반사기(101) 및 부 반사기(102)를 포함한다. 각각의 반사기들(101, 102)은 후술하는 바와 같이, 그리고 본 발명의 일부 실시예들에 따라 한 세트의 반사기들(101, 102)의 개요도인 도 2에 도시된 바와 같이, 선택적으로 실질적으로 타원체인 반사 표면 프로파일을 갖는다. 이동체 장착 안테나(100)는 통신신호들을 발생 및/또는 인터셉트하기 위한 송신 및/또는 수신부(103)를 더 포함한다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 통신신호는 송신신호, 위성신호, 및/또는 이동체 장착 안테나(100)에 의해 수신되는 임의의 통신 시스템 신호이며, 송신 및/또는 수신부(103)는 라디오 주파수(RF) 송신기, RF 수신기, 편광소자, 트랜시버, 및/또는 이들의 임의의 조합 혹은 부분을 의미한다. 선택적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 송신 및/또는 수신부(103)는 주 반사기(101) 뒤에 위치된다. 이에 따라, 부 반사기(102)와 주 반사기(101) 사이의 공간은 송신 및/또는 수신부(103)의 어떠한 성분 혹은 부-성분도 내포하지 않는다. 따라서, 이하 더 기술되는 바와 같이, 통신신호들을 송신 및 수신하는 효율이 증가된다.
명확성을 위해서, 부 및 주 반사기(101, 102)의 반사 표면 프로파일은 안테나들용으로 반사표면의 형상을 갖게 하기 위한 기하광학(GO) 공정(기하광학) 및/또 는 물리광학(PO) 공정과 같은 일반적으로 공지된 공정으로 형상화되고, 참조로 여기 포함시키는 Brown, K.W. 등의 a systematic design procedure for classical offset dual reflector antennas with optimal electrical performance, Antennas and Propagation Society International Symposium, 1993. AP-S. Digest Volume, Issue, 28 Jun- 2 Jul 1993 Page(s):772 - 775 vol.2를 참조할 수 있다. 이들 공정들은 이 기술에서 일반적으로 공지된 것이고 따라서 여기에서는 더 상세히 기술하지 않는다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 송신 및/또는 수신부(103)는 2개의 RF 신호경로들을 결합 및/또는 분리하는 직교모드(orthomode) 트랜스듀서(OMT)를 포함한다. 선택적으로, OMT는 후술하는 바와 같이 예를 들어 동일 도파로(107)로 선택적으로 송신되는 업링크 신호경로와 다운링크 신호경로간을 결합 및/또는 분리하는데 사용된다. OMT/편광기라 지칭될 수 있는 OMT는 송신 및/또는 수신부(103)에 의해 수신되고 및/또는 이들로부터 송신되는 통신신호들의 편광을 지원한다. OMT는 좌 및 우 편광과 같은 원형편광, 및/또는 수평 및 수직편광과 같은 선형편광을 지원한다.
이동체 장착 안테나(100)는 여기에서 도파로(107)라 지칭될 수 있는 도파로(107)를 더 포함한다. 도파로(107)는 후방단부(112) 및 전방단부(113)를 구비한다. 후방단부(112)는 선택적으로 피드 혼(108)에 연결되는 전방단부(113)를 통해, 부 반사기(102)를 향하여 송신 및/또는 수신부(103)에 의해 발생되는 송신신호들을 방출할 수 있게 송신 및/또는 수신부(103)의 성분과 연관된다. 선택적으로, 송신신호들은 14GHz에서 30 데시벨 아이소트로픽(decibel isotropic; dBi) 이상 혹은 11 GHz에서 25 dBi 이상의 이득을 갖고, 이하 기술되는 반사 표면 프로파일들을 가진 부 및 주 반사기들(102, 101)을 사용하여 송신된다. 부 반사기(102)는 방출된 방사(radiation)를 주 반사기(101)를 향하여 재지향시키고 주 반사기는 방사를 안테나 빔으로서 선택적으로 위성, 예를 들면 정지궤도 위성(GEO 위성)인 원격의 통신 시스템을 향하여 투사한다.
선택적으로, 이동체 장착 안테나(100)는 이를테면 기차, 자동차, 트랙, 버스, 보트, 선박, 비행기, 헬리콥터, 호버크래프트, 셔틀, 및 사람들 및/또는 물건들을 수송하는 이외 어떤 다른 수송체와 같은 이동체(도시되지 않음)에 부착하기 위한 대좌(pedestal)(105)를 더 포함한다. 대좌(105)는 선택적으로, 반사기들(101, 102), 도파로(107), 및 송신 및/또는 수신부(103) 또는 이들의 부분이 회전할 수 있게 하는 회전 베이스(106)에 연결된다.
선택적으로, 주 반사기(101)는 예를 들면 110으로 나타낸 바와 같이 회전 베이스(106)에 평행한 경사축선(109) 주위로 경사질 수 있게 하는 하나 이상의 지지요소들(104)에 연결된다. 이에 따라, 회전 베이스(106)는 반사기들(101, 102), 도파로(107), 및 송신 및/또는 수신부(103)를 동시에 회전시키는데 사용될 수도 있고 지지요소들(104)은 회전 베이스(106)에 관하여 주 반사기(101)만을 경사지게 하는데 사용될 수도 있다. 선택적으로, 회전 베이스(106)는 연속하여 회전하도록 설계된다. 이에 따라, 회전 베이스(106)는 반사기들(101, 102), 도파로(107), 및 송신 및/또는 수신부(103)의 회전각도를 가장 빠른 회전동작에 의해 조절할 수 있다.
선택적으로, 주 반사기(101)의 에지 부분은 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이, 경사축선 근방에 배치된다. 이에 따라, 이동체 장착 안테나(100)의 수직 프로파일(111)은 주 반사기(101)가 경사되는 동안 비교적 낮은 상태로 있는다. 수직 프로파일(111)은 도파로(107)가 주 반사기(101)와 함께 선택적으로 경사지지 않을 때 비교적 낮은 상태로 있을 수 있는 것에 유의한다. 또한, 이에 따라, 주 반사기(101)는 도파로(107) 및/또는 부 반사기(102)가 회전 베이스(106)에 관하여 실질적으로 혹은 완전히 안정된 상태에 있는 동안 안테나 빔의 주 로브(lobe)의 경사각도를 변경하게 회전할 수도 있다. 도 3은 부 반사기(102)를 향하여 피드(108)로부터 방출되고 주 반사기(101)를 향하여 재지향되는 전자기 방사의 개요도이다. 이 도면은 회전 베이스(106)에 관하여 도파로(107) 및 피드(108) 및/또는 부 반사기(102)의 위치를 변경함이 없이 및/또는 실질적으로 변경함이 없이, 하측 에지 부분 근방에 경사축선(109) 주위로 주 반사기를 경사지게 함으로써 안테나 빔의 주 로브의 경사각이 어떻게 변경될 수 있는가를 예시하는 주 반사기의 3가지 상태들을 도시한 것이다.
이동체 장착 안테나(100)가 도파로(107)를 사용할 때, 동축 전송라인들을 가진 일반적으로 사용되는 이동체 장착 안테나에 비해 몇 가지 잇점들이 있을 수 있음에 유의한다. 예를 들면, 도파로(107)는 실질적으로 감소된 유전손실들을 갖는다. 또한, 동축 전송라인들 대신 도파로(107)를 사용함으로써 주 반사기 뒤쪽에 송신 및/또는 수신부(103) 내에 편광요소를 위치시킬 수 있게 된다. 일반적으로 사용되는 안테나들에서, 동축 전송라인들로 보내지는 업링크 신호들은 이들이 부 반사기를 향하여 방출되기 전에 편광되어야 한다. 마찬가지로, 인터셉트된 다운링 크 신호들은 이들이 동축 전송라인들로 송신되기 전에 편광되어야 한다. 이에 따라, 이들 안테나들에서 편광소자는 주 반사기 전방에 위치되어야 한다. 파워의 상당한 손실없이, 편광된 파들을 안내하게 설계되는 도파로(107)에 의해서, 편광소자를 주 반사기(101) 뒤에 위치시킬 수 있게 되고 주 반사기와 부 반사기 사이에 공간에 편광소자를 위치시킬 필요성을 줄인다. 이러한 시프트는 반사기들의 유효 반사표면 프로파일을 증가시킬 수 있고 유전손실들을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따라, 이동체 장착 안테나(100)의 개요도인 도 4a를 참조한다. 이동체 장착 안테나(100)의 성분들은 도 1에 도시된 바와 같으나, 도 4a는 반사기들, 도파로, 피드, 및 송신 및/또는 수신부(103)를 상세히 도시한다.
위에 개괄하고 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 주 반사기(101) 및/또는 부 반사기(102)는 타원이다. 타원 형상은 비교적 낮은 프로파일을 가진 이동체 장착 안테나를 생성할 수 있게 한다. 선택적으로, 주 반사기의 수직 치수는 240 밀리미터 미만이고 선택적 레이돔(radome)이 없이 도 4a에 도시되는 이동체 장착 안테나(100)의 수직 치수는 250 밀리미터 미만이다. 이하 상술되는 바와 같이, 반사기들의 선택적 타원 형상과 도파로(107)의 선택적 구조 및 선택적 동작으로, 이동체 장착 안테나(100)의 총 수직 치수에 5 밀리미터 미만을 추가하는 평평한 레이덤을 조립할 수 있게 된다. 반사기들(101, 102)의 수직 치수는 직경:높이 비가 3.5:1 이상인 이동체 장착 안테나(100)를 생성할 수 있게 하는 것에 유의한다.
이러한 실시예에서, 선택적으로 도파로(107)는 실질적으로 타원체 원뿔 빔을 피드 혼(108)을 통해 부 반사기(102)를 향해 방출하게 설계된다. 실질적으로 타원체 원뿔 빔은 부 반사기(102) 상에 타원 스폿을 생성한다. 부 반사기(102)는 빔을 주 반사기(101) 쪽으로 재지향시키며 주 반사기(101)는 이에 따라 업링크 데이터와 함께 타원 안테나 빔을 GEO 위성과 같은 통신 시스템 쪽으로 방출한다. 이동체 장착 안테나(100)는 지상 통신 시스템과 통신하는데 사용될 수 있는 것에 유의한다. 이러한 실시예에서, 이동체 장착 안테나(100)는 이를테면 항공기 혹은 셔틀과 같은 비행하는 이동체의 저부 상에 설치된다. 선택적으로 후술되는 바와 같이, 안테나가 장착된 이동체의 이동동안 통신 시스템 쪽으로 지향되는 주 반사기는 위성으로부터 신호들을 수신할 수 있게 한다. 수신된 신호들은 부 반사기(102) 쪽으로 재지향되고 부 반사기(102)는 선택적으로 이들을 안내하는 피드 혼(108)에 이들을 도파로(107)를 통해 송신 및/또는 수신부(103)의 수신기에 집점시킨다.
선택적으로, 부 반사기(102) 상에 생성되는 타원 스폿의 가로와 세로간의 비는 근사적으로 1.5:1, 1.6:1, 1.7:1, 1.8:1 혹은 그 이상이다. 타원체 원뿔 빔은 더 큰 면적 및/또는 더 큰 타원의 비를 갖는 타원 스폿을 생성하기 위해 주 반사기(101) 쪽으로 부 반사기(102)에 의해 재지향된다. 선택적으로, 주 반사기(101) 상에 생성되는 타원 스폿의 가로와 세로간의 비는 근사적으로 3.5:1, 3.6:1, 3.7:1, 3.8:1, 3.9:1, 4:1, 4.2:1, 4.3:1, 4.4:1, 4.5:1, 5:1, 6:1, 및 8:1이다. 이에 따라, 반사기들(101, 102)의 반사표면은 더 잘 이용되고 송신과정동안 파워가 덜 손실된다. 위에 기술된 바와 같이, 이동체 장착 안테나(100)는 통신 시스템으로부터 신호들을 수신하는데 사용될 수도 있다.
방출된 송신신호들을 피드 및 부 반사기 둘 다에서 2단계들로 재정형함으로써, 더 효율적인 정형 과정으로 안테나 빔을 정형할 수 있게 된다. 부 및 주 반사기들(101, 102)의 타원 반사표면들의 형상 및 크기와 부 및 주 반사기들(101, 102) 상에 타원 스폿들의 형상 및 크기는 방사파워를 잃지 않고 및/또는 실질적으로 잃지 않고 반사기들(101, 102)의 타원 반사표면 전부 및/또는 대부분을 이용할 수 있게 한다.
또한, 위에 기술된 바와 같이, 안테나 빔의 주 로브의 앙각을 조절할 수 있게 하기 위해서 주 반사기(101)는 경사질 수 있게 설계된다. 경사는 회전 베이스(106)에 관하여 도파로(107) 및 부 반사기(102)를 제자리에 유지하는 동안 선택적으로 수행된다. 이동체 장착 안테나(100)의 전술한 구조는 50, 55, 60 도 이상의 유효 각도로 주 반사기를 경사지게 할 수 있다. 선택적으로, 유효 경사각도는 안테나 빔의 주 로브의 이득이 2 데시벨 미만의 저하의 범위 내에 있게 하는 각도로서 정의된다. 명확성을 위해서, 이득은 자유-공간 등방성 방사기의 제로 dB 이득(dBi)을 기준으로 한 이동체 장착 안테나(100)의 이득을 데시벨로 표현된다. 예를 들면, 50도 범위로 경사각의 함수로서 안테나 이득을 도시한 그래프인 도 4c에 도시된 바와 같이, 주 로브의 중심에서 이득 저하는 단지 1.90db이다. 선택적으로, 도 4c에 도시된 경사각은 회전 베이스(106)에 관하여 45도의 각도를 중심으로 하고 있다.
위에 기술된 바와 같이, 선택적으로, 도파로(107)는 일단부에서 파상(corrugated) 피드 혼(108)에 연결된다. 선택적으로, 도 4b에 도시된 바와 같 이, 혼은 선택적으로 도 4a에 도시된 바와 같이, 도파로(107)의 중심축선(115)에 관하여 대각으로 장착되는 한 쌍의 파상 판들을 포함한다. 파상 판들(451, 452)은 이들의 파상 측들이 서로 면하여 있도록 장착된다. 파상 판들(451, 452)이 송신 파라미터의 상부 및 저부만을 경계를 짓기 때문에, 송신신호들은 큰 가로:세로 비를 가진 스폿을 생성하게 빔을 형성한다. 파상 피드 혼(108)의 파상 패턴은 모든 편광이 피드에서 나가고/들어올 수 있게 방출신호를 지향시킨다.
선택적으로, 부-반사기 상에 생성되는 스폿의 세로(height)는 부 반사기(102)의 길이를 초과하지 않거나, 실질적으로 초과하지 않는다. 판들간에 간극이 피드 혼(108)에 의해 경계가 지워지지 않기 때문에, 도파로(107)로부터 방출되는 송신의 가로(width)는 이의 세로보다 더 길다. 이러한 피드 혼(108)은 실질적으로 타원체 원뿔 빔을 생성하고 부 반사기(102) 상에 선택적으로, 요청된 세로-가로 비를 가진 타원 스폿을 생성할 수 있도록 송신신호들을 지향시킨다.
본 발명의 일부 실시예들에 따라, 일측에서 파상 피드 혼(108)에 연결되고 다른 측에서 송신 및/또는 수신부(103)에 연결되는 도파로(107)의 개요도인 도 5를 참조한다. 선택적으로, 도파로(107)는 예를 들어 도 4a에 도시된 바와 같이, 선택적으로 주 반사기의 하측 중간부분에 근접하여 이 주 반사기(101)의 경사축선에 수직하게 장착된다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 도파로(107)는 이동체 안테나(100)의 높이를 줄일 수 있게 하고 및/또는 주 반사기의 유효 반사 표면 프로파일을 증가시킬 수 있게 하도록 굽혀진다. 굽힘에 따라서, 장착된 피드 혼(108)은 도파로(107)의 실질적인 부분(301)을 실질적으로 회전 베이스(106)와 평행하게 유 지하면서 부 반사기와 면할 수 있게 된다. 선택적으로, 도파로(107)는 주 반사기(101) 밑에 및/또는 실질적으로 밑에 위치되게 설계된다. 이러한 굽어진 도파로(107)는 이동체 장착 안테나(100)의 높이를 실질적으로 증가시키지 않는다. 또한, 도파로(107)의 프로파일은 부 반사기(102)로부터 재지향되고 및/또는 이에 지향되는 통신신호들을 흡수하지 않으며 및/또는 재지향시키지 않으며 따라서 부 및 주 반사기들(101, 102)의 유효 반사표면 프로파일들을 감소시키지 않는다. 도파로(107)가 낮을수록 부 반사기(102)로부터 재지향되는 통신신호들을 덜 흡수하며 및/또는 덜 재지향시키며 따라서 주 반사기(101)의 유효 반사 표면 프로파일을 덜 감소시킨다. 선택적으로, 도파로는 상기 도파로의 중심축선에 관하여 5도 이상으로, 예를 들면, 5, 5.5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 및 12도로 구부러진다. 선택적으로, 굽힘은 요망되는 각도가 되도록 2개의 도파로 요소들(301, 302)를 연결하는 콘넥터(303)를 사용하여 행해진다.
선택적으로, 주 반사기는 선택적으로 도 2 및 도 4의 250으로 나타낸 바와 같이, 이 주 반사기의 하측부분에 니치(niche)를 갖는다. 니치(250)는 주 반사기의 주 면에 수직하게, 주 반사기의 하측 중간에 도파로(107)를 위치시킬 수 있게 한다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 송신 및/또는 수신부(103)의 성분들은 도 4a에 도시된 바와 같이, 주 반사기(101) 뒤에 장착된다. 이에 따라, 송신 및/또는 수신부(103)의 성분들은 위에 기술된 바와 같이, 주 반사기(101)를 향하여 부 반사기(102)에 의해 재지향되는 통신신호들을 흡수하지 않으며 및/또는 재지향시키지 않는다. 선택적으로, 송신 및/또는 수신부(103)는 수신기, 송신기, 및/또는 편광소자를 포함한다. 이러한 실시예에서, 송신 및/또는 수신부(103)는 2개의 웨이브(wave) 신호 경로들을 결합 및/또는 분리하는 OMT와 같은 웨이브 덕트(wave duct) 성분을 포함할 수도 있다. 경로들 중 하나는 도파로(107)를 통해 통신신호들을 방출할 수 있게 하며 선택적으로, 위에 기술된 바와 같이, 통신 시스템에 송신되는 업링크를 형성하며, 다른 경로는 수신신호 경로로서, 예를 들면 다운링크로서, 도파로(107)를 통해 수신되게 설계된다. 선택적으로 OMT/편광기인 OMT는 경로들이 서로에 관하여 직교하여 편광될 수 있게 한다. OMT는 2개의 신호경로들간에 직교 시프트를 가능하게 하며 Ku 대역 및 Ka 대역 라디오 주파수 대역들에서 근사적으로 30dB의 분리를 제공한다.
본 발명의 일부 실시예들에 따라, 이동체 장착 안테나(100)의 회전 OMT(401)와 다른 성분들간에 접속부들을 도시한 개요도 및 단면도인 도 4 및 도 6과 도 7을 참조한다. 도시된 접속부들 중 하나는 회전 OMT(401)와 송신 및/또는 수신부(103) 사이에 있다. 도시한 접속부들 중 다른 하나는 도파로(107) 사이에 있다. OMT(401)는 후방 콘텍터(410), 측방 콘텍터(411), 및 전방 콘넥터(412)를 갖는다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 회전 OMT(401)는 전방 및 후방 회전 조인트들(402, 403)을 사용하여 도파로(107)에 연결된다. 전방 회전 조인트(402)는 편광된 송신신호들을 도파로(107)에 및/또는 인터셉트된 신호들을 도파로(107)로부터 전송할 수 있게, 선택적으로 고정된 도파로(107)와 회전 OMT(401)간에 기계적 시일을 제공한다. 후방 회전 조인트(403)는 회전 OMT(401)를 통해 통신신호들을 도파 로(107)에 및/또는 이로부터 전송할 수 있게, 회전 베이스(106)에 관하여 선택적으로 고정되는 콘넥터(404)와 회전 OMT(401)간에 기계적 시일을 제공한다. 선택적으로, 회전 조인트들(402, 403)의 각각에 의해 형성되는 기계적 시일은 선택적으로 스프링들 및/또는 스크류들을 사용하여 장착 및 가압되는 환형 폴리머 요소들(415, 416)에 의해, 회전 OMT(401)의 단부들 주위에 그리고 회전 OMT(401)에 연결되는 요소들 주위에 유지된다. 예를 들면, 전방 회전 조인트(402)는 예를 들면 도 7에 도시된 바와 같이, 도파로(107) 및 전방 콘넥터(412)를 에워싸며 이들간에 공간을 시일하게 가압되는 환형 플라스틱 요소들을 포함한다.
위에 기술된 바와 같이, 회전 OMT(401)은 편광소자이며 여기에서는 회전 OMT/편광기 조립체(401)라 지칭될 수 있다. 위에 기술된 바와 같이, 회전 OMT/편광기 조립체(401)는 선택적으로 Ku 대역 및 Ka 대역들에서 원형 및/또는 선형 편광을 지원할 수도 있다. 편광은 선택적으로, 회전 OMT/편광기 조립체(401)의 회전에 의해 조절된다. 위에 기술된 바와 같이, 도파로(107) 및 콘넥터(404)가 회전 베이스(106)에 관하여 안정된 상태에 있는 동안 회전 OMT(401)는 선택적으로 회전한다. 또한, 이동체 장착 안테나(100)가 예를 들면 이하 기술된 바와 같이 움직이고 있는 중에 편광조절이 행해질 수도 있다.
선택적으로, 콘텍터(404)는 도파로(107)를 통해 업링크 위성 신호들을 송신하기 위한 블록 업-컨버터(BUC)와 같은 송신기에 연결된다. BUC는 한 대역의 주파수들을 저 주파수에서 고 주파수로, 예를 들면 L 대역에서 Ku 대역, C 대역 및/또는 Ka 대역으로 변환한다. 선택적으로, BUC의 파워는 최대 1600 와트이다.
본 발명의 일부 실시예들에 따라, 도파로(107), 회전 OMT(401), LNB 변환기(501), 및 회전 OMT(401)와 LNB 변환기(501)를 회전시키기 위한 운동 메커니즘(502)의 개요도인 도 8을 참조한다. 선택적으로, 예를 들면 501로 나타낸 바와 같이, 바람직하게는 다운 컨버터 및/또는 저잡음 블록(LNB) 다운컨버터를 통해, 수신부에 측방 콘넥터(411)가 접속된다. LNB 다운컨버터(501)는 회전 OMT(401)로부터 한 대역의 비교적 높은 주파수들을 수신하고, 이들을 증폭하고, 이들을 중간 주파수(IF)라고도 알려진 저 주파수에 실리는 유사한 신호들로 변환하고, IF 신호들을 위성 수신기와 같은 수신기에 보내게 설계된다. 선택적으로, LNB 다운컨버터(501)는 예를 들면 도 8에 도시된 바와 같이 L 형상 접속부(419)를 형성하게 만곡된 선택적인 필터(505)와 측방 접속부(411) 간에 접속부를 통해 회전 OMT(401)에 부착된다. 콘넥터(419)의 굽힘으로 LNB 다운컨버터(501)의 회전 프로파일이 감소하여 보다 적은 회전 용적을 갖는 이동체 장착 안테나를 생성할 수 있다. 이러한 실시예에서, LNB 다운컨버터(501)는 언급된 편광 조절 동안 회전 OMT(401)와 함께 회전하게 설계된다. LNB 다운컨버터(401)는 선택적으로 411로 나타낸 바와 같이, 선택적으로 회전 OMT(401)에 직접 및/또는 비교적 짧은 콘넥터를 통해 접속되기 때문에, 회전 OMT(401)에 의해 보내지는 통신신호들의 파워는 실질적으로 감소되지 않는다.
선택적으로, 운동 메커니즘(502)은 편광 모터 드라이브(503), 엔코더(504), 및 레버(506) 혹은 이외에 선택적으로 어떤 회전각도, 근사적으로 180도로 회전하게 회전 OMT(401)에 편광 모터 드라이브(503)로부터 기계적 파워를 전달하기 위해 톱니바퀴와 같은 기계적 조립체를 포함한다. 엔코더(504)는 선택적으로, 수신 및/또는 송신 프로세스의 정밀도를 증가시킴으로써 통신 시스템과 통신을 개선하기 위해 편광에 대해 폐루프 제어를 제공하게 설계되는 중앙 제어기(도시되지 않음)에 접속된다. 엔코더(504)는 선택적으로 광학 엔코더로서, 이를테면 AVAGO Technologies™의 HEDS-5500/5540, HEDS-5600/5640, 및 HEDM-5500/5600이고 이들의 명세를 참조로 여기 포함시킨다.
위에 기술된 바와 같이, 선택적으로 회전 OMT(401)을 통해 송신 및/또는 수신부(103)에 도파로(107)에 접속된다. 이들 성분들의 조합을 여기에서는 송신 및/또는 수신 조립체라 칭한다. 선택적으로, 송신 및/또는 수신 조립체는 예를 들면 415로 나타낸 바와 같이 캘리브레이션 트랙에 접속된다. 캘리브레이션 트랙(415)은 기술자가 이동체 장착 안테나(100)와 통신 시스템간에 통신을 캘리브레이트할 수 있게 한다. 기술자는 피드 혼(108)과 부 반사기(102) 사이의 거리를 조절함으로써 통신을 캘리브레이트할 수 있다. 조절은 캘리브레이션 트랙(415) 상에 송신 및/또는 수신 조립체의 위치를 조정함으로써 수행된다. 선택적으로, 캘리브레이션 트랙(415)은 송신 및/또는 수신 조립체를 도파로의 중심축선을 따라 전후로 조정할 수 있게 한다. 위에 기술된 바와 같이, 도파로(107)는 선택적으로 굽혀진다. 이러한 실시예에서, 캘리브레이션 트랙(415)은 예를 들면, 콘넥터(303)와 피드 혼(108) 사이에 위치된 도파로 요소의 축선을 따라, 부 반사기(102)를 향하여 피드 혼(108)이 지향되도록 송신 및/또는 수신 조립체를 조정할 수 있게 한다. 캘리브레이션 과정 후에, 기술자는 통신 시스템과의 최적의 혹은 실질적으로 최적의 통신 을 가능하게 하는 위치에서 송신 및/또는 수신 조립체를 캘리브레이션 트랙(415)에 고정시킨다.
본 발명의 일부 실시예들에 따라, 경사축선(109) 주위에 주 반사기(101)를 경사지게 하기 위한 경사 지지 메커니즘(600)의 개요도인 도 1 및 도 9를 참조한다. 여기에서 사용되는 바와 같이 경사수단은 회전 베이스(106)에 관하여 주 반사기(101)의 각도를 조절하는 것을 의미한다. 경사 지지 메커니즘(600)은, 선택적으로 착탈가능하게, 주 반사기(101)에 연결되게 설계되는 2개의 지지 레버들(601, 602)를 포함한다. 선택적으로, 지지 레버들(601, 602) 각각은 주 반사기(101))의 다른 측에 연결되게 설계되고, 지지 레벨들(601, 602) 중 적어도 하나는 예를 들면 위에 기술된 바와 같이, 회전 베이스(106)와 평행한 경사축선(109) 주위로 주 반사기(101)를 조정하게 설계되는 경사 운동 드라이브(603)에 연결된다. 선택적으로, 주 반사기(101)의 각도는 회전 베이스(106)에 관하여 15도와 80도 사이이다. 위에 기술된 바와 같이, 도파로(107)는 주 반사기(101)의 각도를 조정하는 동안 회전 베이스(106)에 관하여 안정된 및/또는 실질적으로 안정된 상태에 있게 설계된다. 이에 따라, 주 로브 중앙이 회전 베이스(106)에 관하여 근사적으로 15도와 근사적으로 80도 사이의 임의의 각도로 지향되는 안테나 빔을 송신할 수 있을지라도, 이것은 선택적으로 위에 기술된 바와 같이, 낮은 프로파일을 유지한다.
선택적으로, 지지 레버들(601, 602) 중 적어도 하나의 각도는 광학 엔코더로서, 명세를 참조로 여기 포함시키는 예를 들면 QPhase™의 QD787 20mm (0.787") Diameter Absolute Optical Encoder와 같은 엔코더(604)에 의해 모니터된다. 엔코 더(604)는 선택적으로, 위에 개괄되고 이하 기술되는 바와 같이, 이동체 장착 안테나(100)에 관하여 통신 시스템의 위치에 따라 주 반사기(101)의 경사각도를 조절하기 위해서 경사 운동 드라이브(603)를 제어하게 설계되는 중앙 제어기에 접속된다. 중앙 제어기는 선택적으로 GEO 위성인 통신 시스템과 주 반사기(101)의 반사표면간에 시선을 유지하기 위해 엔코더(604)로부터 데이터를 이용한다. 또한, 주 반사기(101)의 경사각도의 조절은 선택적으로 이하 기술되는 바와 같이 이동체 장착 안테나(100)가 움직이고 있는 동안 행해진다.
선택적으로, 주 반사기(101)와 지지 레버들(601, 602) 각각은 스크류 및/또는 너트 기구(fastening)와 같은 신속한 해제(release) 메커니즘에 의해 연결된다. 이에 따라, 주 반사기는 이동체 장착 안테나(100)의 조립 및/또는 이동체 장착 안테나(100)의 유지보수 동안 용이하게 제거 및/또는 조립될 수 있다. 선택적으로, 주 반사기(101)는 이동체 장착 안테나(100)가 통신신호들을 송신 및/또는 수신하려고 할 지리적 위치에 따라 놓여 질 수 있다. 이러한 실시예에서, 주 반사기는 서로 다른 반사기 형상으로 쉽게 대체될 수 있고, 이동체 장착 안테나(100)가 한 지리적 위치에서 다른 지리적 위치로 이동될 때, 예를 들면 30도와 90도 사이의 서로 다른 경사 범위의 빔 스캐닝을 선택적으로 수행할 수 있다.
선택적으로, 960으로 나타낸 바와 같이, 이동체 장착 안테나(100)는 이동체 장착 안테나(100)와 통신 시스템간에 전자기 신호가 비교적 감쇄되지 않게 하는 레이돔을 포함한다. 선택적으로, 레이돔 구조는 예를 들면 도 11에 나타낸 바와 같이, 평탄한 상부를 갖는다. 평탄한 상부는 이동체(950) 상에 원활한 기류에 이동 체 장착 안테나(100)의 간섭 및/또는 이동체(950)의 미감에 미치는 이동체 장착 안테나(100)의 영향을 감소시킨다.
다시 도 1을 참조한다. 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 전술한 모터 드라이브들은 중앙 제어기에 의해 제어된다. 중앙 제어기는 선택적으로 GEO 위성인 통신 시스템을 향하여 회전 베이스(106)을 회전시키고 주 반사기(101)를 경사지게 할 수 있도록 전술한 모터 드라이브들을 작동시키게 설계된다. 선택적으로, 중앙 제어기는 통신 시스템과의 통신을 개선하기 위해서 통신신호들의 편광을 조절(tune)하게 전술한 모터 드라이브들 중 하나를 작동시키게 설계된다. 선택적으로, 전술한 모터 드라이브들의 작동은 전술한 엔코더들로부터 및/또는 이동체 장착 안테나(100) 및/또는 이의 임의의 성분의 위치 및/또는 각도에 관계되는 위치 데이터를 통신 시스템에 관하여 측정하기 위해 사용되는 하나 이상의 측정유닛들로부터 입력들에 따라 수행된다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 측정유닛은 회전 베이스(106) 및/또는 이동체 장착 안테나(100)가 장착된 전술한 이동체의 각도를 측정하기 위한 가속도계, 이동체 장착 안테나(100) 및/또는 전술한 이동체의 현재 위도 및/또는 경도 좌표들을 결정하기 위한 GPS(global positioning system), 및/또는 이동체 장착 안테나(100) 및/또는 전술한 이동체의 현재 놓인 방위에 관하여 자북(magnetic north)을 측정하기 위한 컴파스를 의미한다.
주 반사기(101)의 지향성은 통신신호들을 통신 시스템에 송신할 수 있게 하며 통신신호들을 통신 시스템으로부터 수신할 수 있게 한다. 일반적으로 알려진 바와 같이, GEO 위성은 정지 궤도 내 위치가 지구에 관하여 고정되게 하는 이러한 정지 궤도를 갖는다. 이동체 장착 안테나(100)가 이동하는 이동체 상에 설치될 때, 중앙 제어기는 GEO 고정 위성을 향하여 주 반사기(102)의 반사표면을 연속적으로 지향한다. 이동체의 움직임을 보상하기 위해서, 중앙 제어기는 선택적으로 전술한 측정유닛들 중 하나 이상을 사용함으로써 이동체 장착 안테나(100)의 현재의 각도 및 병진 위치를 연속적으로 측정한다. 전술한 엔코더들 중 하나 이상에 의해 선택적으로 획득되는 것들인, 이 현재 각도 및 병진 위치 정보 및 선택적으로 현재 회전, 경사, 및/또는 편광 상태들은 이동체 장착 안테나(100)가 장착되는 이동체의 이동동안 위성을 향하여 면하는 주 반사기의 반사표면을 유지하는 각도 보정(correction) 지령들을 계산하기 위해 중앙 제어기에 의해 사용될 수 있다. 각도 보정 지령들은 주 반사기의 현재 경사, 이동체 장착 안테나(100)의 회전 베이스(106)의 회전, 및/또는 방출된 통신신호들의 편광 중, 하나 이상을 조절하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 이동체 장착 안테나(100)는 도파로(107)를 통해 수신되는 비콘 신호의 세기 및 선택적으로는 질을 측정하기 위해 비콘 디코더를 이용한다. 이러한 비콘 디코더에 대한 예는 명세를 참조로 여기에 포함시키는 Satellite Systems Corporation™의 Ku 대역 비콘 추적 수신기 P/N 3430-KuAZOOO 이다. 비콘 디코더는 수신된 비콘 신호의 세기를 검출하고 중앙 제어기는 주 반사기의 경사, 이동체 장착 안테나(100)의 회전 베이스(106)의 회전, 및/또는 방출된 통신신호들 및/또는 이에 따라 수신된 신호들의 편광을 조절하기 위한 보정 지령들을 계산한다. 특히, 비콘 디코더는 위성 비콘 신호를 디코딩하며 이의 세기, 및 선택적으로는 질을 연속적으로 측정한다. 선택적으로, 중앙 제어기는 이동체 장착 안테나(100)를 스캔 패턴으로, 예를 들면 나선형 스캔 패턴 혹은 래스터 스캔 패턴으로 조절하고 스캔동안 위성 비콘 신호의 세기를 측정한다. 이러한 측정들은 중앙 제어기가 주 반사기(101)의 현재 경사, 이동체 장착 안테나(100)의 회전 베이스(106)를 비콘 신호의 세기 및/또는 질이 큰 위치 및 방위로의 회전을 지시할 수 있게 한다. 또한, 이러한 측정들은 동일 목적을 달성하기 위해, 방출된 통신신호들의 편광을 중앙 제어기가 조절(tune)할 수 있게 한다. 이에 따라, 통신 시스템으로부터 신호들의 수신 및/또는 이에 송신신호들의 송신이 개선된다.
본 발명의 일부 실시예들에 따라, 송신신호를 위성에 송신하기 위한 방법(910)의 개요도인 도 12를 참조한다. 먼저, 911에 나타낸 바와 같이, 선택적으로 위에 기술된 바와 같이, 도파로를 통해 업링크 위성신호들을 송신하기 위해 선택적으로 블록 업-컨버터(BUC)와 같은 송신기에 의해 송신신호가 제공된다. 이어서, 912로 나타낸 바와 같이, 선택적으로 OMT/편광기를 사용하여, 송신신호가 편광된다. 이제, 913에 보인 바와 같이, 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이, 선택적으로 피드 혼을 통해, 부 반사기를 향하여 편광된 송신신호를 안내하기 위해 도파로가 사용된다. 914에 나타낸 바와 같이, 방출된 편광된 송신신호는 선택적으로 부 반사기에 의해 주 반사기를 향하여 재지향됨으로써 안테나 빔으로서 위성을 향하여 방출된 편광된 송신이 투사할 수 있게 한다. 방법(910)은 선택적으로 위에 기술된 바와 같이, 전술한 이동체 장착 안테나를 사용하여 구현될 수도 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따라, 위성으로부터 통신신호를 수신하기 위한 방법(920)의 개요도인 도 13을 참조한다. 먼저, 921에 나타낸 바와 같이, 선택적으로 위에 기술된 바와 같이, 안테나가 장착되는 이동체의 이동동안 위성으로부터 통신신호가 수신될 수 있게 이동체 장착 안테나의 주 반사기의 경사각도가 조절(tuning)되고 있다. 이어서, 922에 나타낸 바와 같이, 통신 신호가 부 반사기를 향하여 재지향된다. 이제, 위에 기술된 바와 같이 그리고 923에 나타낸 바와 같이, 편광소자를 향하여 부 반사기로부터 재지향된 통신신호의 반사를 지향시키기 위해 도파로가 사용된다. 이것은 924에 나타낸 바와 같이, 지향된 반사가 편광되게 한다. 편광은 위성으로부터 통신신호가 수신되게 하며 이들이 수신기에, 선택적으로 예를 들면 위에 기술된 바와 같이 LNB를 통해 보내질 수 있게 한다. 방법(920)은 선택적으로 위에 기술된 바와 같이, 언급된 이동체 장착 안테나를 사용하여 구현될 수 있다.
여기에 사용되는 바와 같이 용어 "약"은 ± 10을 지칭한다.
"포함하다", "구비하다"라는 용어들은 "포함은 하나 포함되는 것들로 제한되는 것은 아님"을 의미한다.
"구성되다"라는 용어는 "포함은 하나 포함되는 것들로 제한됨"을 의미한다.
"필수적으로 구성되다"라는 용어는 조성, 방법 혹은 구조가 추가의 성분들, 단계들 및/또는 부품들을 포함할 수 있으나 추가의 성분들, 단계들 및/또는 부품들이 청구된 조성, 방법 혹은 구조의 기본적이고 신규한 특징들을 실질적으로 변경하기 않는 경우에만 포함함을 의미한다.
여기에서 사용되는 바와 같이, 단수 표현은 문맥이 명백히 다른 것을 나타내 지 않는한 복수의 참조들을 포함한다. 예를 들면, "화합물" 혹은 "적어도 한 화합물"이라는 용어는 복수의 화합물의 혼합물들을 비롯하여, 이들 복수의 화합물들을 포함할 수 있다.
이 출원 전체에서, 이 발명의 여러 실시예들은 범위형식으로 제시될 수도 있다. 범위 형식으로 기술된 것은 단지 편의와 간략을 위한 것이며 발명의 범위의 완고한 제한으로서 파악되어서는 안 되는 것을 알아야 한다. 따라서, 범위 서술은 모든 가능한 서브 범위 및 이 범위 내의 개별적 수치들을 구체적으로 개시한 것으로 간주되어야 한다. 예를 들면, 1 내지 6과 같이 한 범위의 서술은 1 내지 3, 1 내지 4, 1 내지 5, 2 내지 4, 2 내지 6, 3 내지 6 등과 같은 서브 범위들을 이 범위 내 개개의 숫자들도 구체적으로 개시한 것으로 간주되어야 한다. 이것은 범위의 폭에 관계없이 적용한다.
여기에서 수치 범위가 나타났을 때는 언제나, 이것은 표시된 범위 내 임의의 인용된 숫자(분수 혹은 정수)를 포함하는 것을 의미한다. 첫 번째 표시된 숫자와 두 번째 표시된 숫자 "사이의 범위" 및 첫 번째 표시된 숫자 내지 두 번째 표시된 숫자의 "범위"는 여기에서는 상호교환적으로 사용되며 첫 번째 표시된 숫자와 두 번째 표시된 숫자 그리고 이들 사이의 모든 분수 및 정수 숫자들을 포함하는 것을 의미한다.
여기에서 사용되는 바와 같이, "취급"이라는 용어는 상태 진전을 폐기, 실질적으로 금지, 지체 혹은 반대가 되게 하는 것, 혹은 상태의 임상적 혹은 심미적 증상들을 실질적으로 호전시키는 것 혹은 상태의 임상적 혹은 심미적 증상들의 발현 을 방지하는 것을 포함한다.
명확성을 위해서 개개의 실시예들이 맥락에서 기술되는 발명의 어떤 특징들은 단일 실시예에서 조합하여 제공될 수도 있음을 알 것이다. 반대로, 간략성을 위해서 단일 실시예의 맥락에서 기술되는 발명의 다양한 특징들은 개별적으로 혹은 임의의 적합한 서브 조합으로 혹은 발명의 그외 어떤 다른 기술된 실시예에서 적합한 것으로서 제공될 수도 있다. 여러 실시예들의 맥락에서 기술된 어떤 특징들은 실시예가 이들 요소들이 없이는 작용하지 않는 한, 이들 실시예들의 필수적 특징들로서 간주되지 않아야 한다.
발명이 이의 구체적인 실시예들에 관련하여 기술되었을지라도, 당업자들에게 많은 대안들, 수정들 및 변형들이 명백할 것임이 명백하다. 따라서, 첨부된 청구항들의 정신 및 넓은 범위 내에 드는 모든 이러한 대안들, 수정들 및 변형들을 포괄한다.
이 명세서에 언급된 모든 공보들, 특허들 및 특허출원들은 각 개개의 공보, 특허 혹은 특허출원이 특정하게 그리고 개별적으로 참조로 여기 포함되게 한 것과 같게 한 바와 동일한 범위로, 명세서에 참조로 그들 전체를 포함시킨다. 또한, 이 출원에서 임의의 참조문헌의 인용 혹은 확인은 이러한 참조문헌이 본 발명에 대한 종래 기술로서 사용될 수 있다는 자인으로서 해석되지는 않을 것이다. 단락에 표제어들이 사용되는 범위로, 이들이 반드시 제한으로서 해석되지 않아야 한다.

Claims (33)

  1. 이동하는 이동체로부터 위성과 통신하기 위한 안테나에 있어서,
    송신신호를 발생하기 위한 송신기;
    주 및 부 반사기들; 및
    상기 부 반사기를 향하여 상기 송신신호를 안내하기 위해 상기 송신기에 연관된 도파로를 포함하고;
    상기 부 반사기는 상기 송신신호를 상기 주 반사기를 향하여 재지향시키게 구성되고, 상기 주 반사기는 상기 재지향된 송신신호를 안테나 빔으로써 상기 위성을 향하여 투사하게 구성된 것인, 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도파로는 만곡된 통로를 갖는 것인, 안테나.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 만곡된 통로는 적어도 5도의 만곡 각도를 갖는 것인, 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 도파로는 이의 단부에 접속된 피드 혼(feed horn)을 구비하며, 상기 도파로는 상기 피드 혼을 통해 상기 부 반사기를 향하여 상기 송신신호를 안내하게 구성된 것인, 안테나.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 주 반사기는 상기 송신기와 상기 피드 혼 사이에 배치된 것인, 안테나.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 송신기는 편광소자에 접속되고, 상기 도파로는 상기 송신신호를 상기 편광소자와 상기 피드 혼 간에 안내하기 위해 사용되는 것인, 안테나.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나 빔을 캘리브레이트하기 위해 상기 부 반사기에 관하여 상기 도파로의 위치를 조절할 수 있게 구성된 캘리브레이션 트랙을 더 포함하는, 안테나.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 편광소자는 상기 송신기와, 수신기와, 상기 도파로간에 연관시키기 위해 구성되는 회전 직교모드(ortho-mode) 트랜스듀서(OMT)이며, 상기 OMT는 상기 송신신호를 편광시키기 위해 상기 도파로의 중심축선 주위로 회전하게 구성된 것인, 안테나.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 회전 OMT는 상기 송신신호와 상기 도파로를 통해 수신된 위성신호와의 비직교(non-orthogonal) 조립을 할 수 있게 하는 것인, 안테나.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 주 및 부 반사기들에 관한 상기 도파로의 위치는 상 기 회전동안 고정되는 것인, 안테나.
  11. 제 8 항에 있어서, 제 1 및 제 2 회전 조인트들을 더 포함하며, 상기 제 1 회전 조인트는 상기 OMT와 상기 도파로 사이에 배치되고 상기 제 2 회전 조인트는 다운 컨버터, 상기 송신기, 및 저잡음 블록(LNB) 다운컨버터 중 적어도 하나와 상기 OMT와의 사이에 배치되는 것인, 안테나.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 회전 조인트들 중 적어도 하나는 1 센티미터 길이 미만인, 안테나.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 회전 조인트들은 상기 주 및 부 반사기들에 관하여 상기 도파로를 확고하게 고정되는 것을 유지하면서 상기 도파로의 상기 중심축선 주위로 상기 편광소자를 롤링(rolling)을 할 수 있게 함으로써 상기 송신신호을 편광시킬 수 있게 하는 것인, 안테나.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 이동하는 이동체와 상기 위성간에 시선을 유지하기 위해 상기 주 반사기의 경사각도를 조절하게 구성된 작동유닛을 더 포함하는 것인, 안테나.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 작동유닛은 상기 이동하는 이동체의 이동동안 상기 경사각도를 조절하게 구성된 것인, 안테나.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 이동하는 이동체 상에 상기 주 및 부 반사기들 및 상기 도파로를 지지하기 위한 회전 베이스를 더 포함하며, 상기 작동유닛은 상기 이동하는 이동체와 상기 위성간에 시선을 유지하기 위해서 상기 회전 베이스의 회전각도를 조절하게 구성된 것인, 안테나.
  17. 이동하는 이동체로부터 위성과 통신하기 위한 안테나에 있어서,
    상기 이동하는 이동체 상에 장착되게 구성된 회전 베이스;
    상기 주 반사기의 하측부에 근접하여 위치된 경사축선 주위로 경사지게 구성되는 주 반사기;
    송신신호를 방출하기 위한 피드(feed); 및
    상기 송신신호를 상기 주 반사기를 향하여 재지향시키게 구성된 부 반사기로서, 상기 주 반사기는 상기 재지향된 송신신호를 상기 위성을 향하여 안테나 빔으로써 투사하게 구성된 것인, 상기 부 반사기를 포함하고,
    상기 경사에 의해서 상기 주 반사기와 상기 위성간에 시선이 상기 이동하는 이동체의 이동동안 유지될 수 있는 것인, 안테나.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 피드 및 상기 부 반사기는 상기 경사동안 상기 회전 베이스에 관하여 실질적으로 고정된 상태에 있는 것인, 안테나.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 안테나 빔은 주 로브(lobe)를 가지며, 상기 경사에 의해서 상기 주 로브의 중앙이 2 데시벨 이상의 이득 저하없이 상기 회전 베이스에 관하여 적어도 50도의 범위에서 경사지게 되는 것인, 안테나.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 경사에 의해서 적어도 60도의 범위에서 상기 주 로브의 중심이 경사질 수 있는 것인, 안테나.
  21. 제 17 항에 있어서, 상기 경사는 적어도 한 지지요소에 의해 수행되며, 상기 주 반사기 및 상기 적어도 한 지지요소는 착탈가능하게 결합된 것인, 안테나.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 범위는 상기 회전 베이스에 관하여 15도 이상의 경사각도 사이인 것인, 안테나.
  23. 제 17 항에 있어서, 상기 주 및 부 반사기들을 덮기 위한 실질적으로 평탄한 상부를 갖는 레이돔을 더 포함하는, 안테나.
  24. 제 17 항에 있어서, 상기 부 및 주 반사기들 적어도 하나는 실질적으로 타원체 내측 반사표면 프로파일을 갖는 것인, 안테나.
  25. 제 17 항에 있어서, 상기 피드는 실질적으로 타원체 원뿔 빔이 상기 부 반사기에 방사하여 상기 부 반사기 상에 타원체 방사 스폿을 생성하게 구성된 것인, 안테나.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 부 반사기는 상기 타원체 방사를 상기 주 반사기를 향하여 재지향시켜 이 반사기 상에 추가의 타원체 방사 스폿을 생성하게 구성되고, 상기 추가의 타원체 방사 스폿의 가로-세로 비는 상기 타원체 방사 스폿의 가로-세로 비보다 큰 것인, 안테나.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 타원체 방사 스폿은 적어도 1.6:1의 가로-세로 비를 갖는 것인, 안테나.
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 추가의 타원체 방사 스폿은 적어도 4:1인, 안테나.
  29. 제 25 항에 있어서, 상기 피드는 상기 실질적으로 타원체 원뿔 빔을 생성하기 위해 한 쌍의 서로 대향하는 단부들을 갖는 것인, 안테나.
  30. 제 19 항에 있어서, 상기 안테나 로브는 14 GHz에서 적어도 30 데시벨 아이소트로픽(dBi)와 11 GHz에서 적어도 25 데시벨 아이소프로픽(dBi)로 구성된 군에서 선택된 이득을 갖는 것인, 안테나.
  31. 제 17 항에 있어서, 상기 송신신호를 방출하게 구성된 송신기와 상기 피드를 향하여 상기 송신신호를 안내하기 위한 도파로를 더 포함하는, 안테나.
  32. 위성에 송신신호를 송신하기 위한 방법에 있어서,
    송신신호를 제공하는 단계;
    상기 송신신호를 편광시키는 단계;
    도파로를 사용하여 상기 편광된 송신신호를 부 반사기를 향하여 안내하는 단계; 및
    상기 안내된 편광된 송신신호를 주 반사기를 향하여 재지향시켜 이를 상기 위성을 향하여 안테나 빔으로써 투사시키는 단계를 포함하는, 방법.
  33. 위성으로부터 통신신호를 수신하는 방법에 있어서,
    이동체 상에 장착된 안테나의 주 반사기를 경사지게 하여 상기 이동체의 이동동안 상기 통신신호가 수신될 수 있게 하는 단계;
    상기 통신신호를 도파로 전방에 위치된 부 반사기를 향하여 재지향시키는 단계;
    상기 도파로를 사용하여 편광소자를 향하여 상기 반사기로부터 상기 재지향된 통신신호의 반사를 지향시키는 단계; 및
    상기 이동동안 상기 위성으로부터 상기 통신신호가 수신될 수 있게 상기 지 향된 반사를 편광시키는 단계를 포함하는, 방법.
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100015599A (ko) 2007-03-16 2010-02-12 모바일 에스에이티 리미티드 신호 송신 및/또는 수신을 위한 이동체 장착 안테나 및 방법
US20100245196A1 (en) * 2009-03-25 2010-09-30 Eyal Miron Antenna positioning system
JP5367487B2 (ja) * 2009-07-22 2013-12-11 株式会社東芝 アンテナ装置
CN103647154B (zh) * 2010-03-12 2016-05-25 康普技术有限责任公司 双极化的反射器天线组件
US8593329B2 (en) * 2010-03-17 2013-11-26 Tialinx, Inc. Hand-held see-through-the-wall imaging and unexploded ordnance (UXO) detection system
US8648748B2 (en) * 2010-06-14 2014-02-11 Orbit Communication Ltd. Effective marine stabilized antenna system
TWI460924B (zh) * 2010-11-18 2014-11-11 Andrew Llc 雙極化的反射器天線元件
CN103429419B (zh) * 2011-03-04 2016-08-31 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 球形雷达罩
WO2013031396A1 (ja) * 2011-08-26 2013-03-07 日本電気株式会社 アンテナ装置
US8564497B1 (en) 2012-08-31 2013-10-22 Redline Communications Inc. System and method for payload enclosure
US10024954B1 (en) * 2012-11-05 2018-07-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Integrated axial choke rotary offset parabolic reflector
US9503131B2 (en) 2013-02-28 2016-11-22 Mobile Sat Ltd Antenna for receiving and/or transmitting polarized communication signals
US9093754B2 (en) * 2013-05-10 2015-07-28 Google Inc. Dynamically adjusting width of beam based on altitude
GB201309957D0 (en) * 2013-06-04 2013-07-17 Ford Global Tech Llc A motor vehicle antenna assembly
CN105981222A (zh) * 2014-02-17 2016-09-28 日本电气株式会社 天线设备和天线设备控制方法
CN103904430B (zh) * 2014-04-04 2016-05-25 北京理工大学 太赫兹波束二维机械扫描天馈***
FR3022404B1 (fr) 2014-06-13 2017-10-13 Ineo Defense Antenne plate de telecommunication par satellite
JP6961489B2 (ja) * 2014-12-05 2021-11-05 エヌエスエル コム リミテッド リモートアンテナをチューニングするためのシステム、デバイスおよび方法
PL3281250T3 (pl) 2015-04-08 2022-10-17 Sri International Antena z szykiem fazowanym 1d do radarów i komunikacji
US9590299B2 (en) * 2015-06-15 2017-03-07 Northrop Grumman Systems Corporation Integrated antenna and RF payload for low-cost inter-satellite links using super-elliptical antenna aperture with single axis gimbal
US10116060B2 (en) * 2015-08-31 2018-10-30 Commscope Technologies Llc Variable beam width antenna systems
FR3046301B1 (fr) * 2015-12-28 2019-05-31 Thales Systeme antennaire
US10854952B2 (en) * 2016-05-03 2020-12-01 Kymeta Corporation Antenna integrated with photovoltaic cells
EP3382796B1 (en) * 2017-03-30 2020-11-18 ECM S.p.A. Microwave antenna
CN106990516B (zh) * 2017-05-26 2020-10-02 上海微小卫星工程中心 星载激光通信广角指向装置
US10698099B2 (en) 2017-10-18 2020-06-30 Leolabs, Inc. Randomized phase and amplitude radar codes for space object tracking
US10921427B2 (en) 2018-02-21 2021-02-16 Leolabs, Inc. Drone-based calibration of a phased array radar
US10938103B2 (en) 2018-05-22 2021-03-02 Eagle Technology, Llc Antenna with single motor positioning and related methods
US20220021111A1 (en) * 2018-11-08 2022-01-20 Orbit Communication Systems Ltd. Low Profile Multi Band Antenna System
CN109921197A (zh) * 2019-01-31 2019-06-21 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 波束宽角扫描双反射面天线
US11378685B2 (en) 2019-02-27 2022-07-05 Leolabs, Inc. Systems, devices, and methods for determining space object attitude stabilities from radar cross-section statistics
CN110391499A (zh) * 2019-07-31 2019-10-29 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 宽角波束扫描反射面天线
WO2021040611A1 (en) * 2019-08-26 2021-03-04 Grabtaxi Holdings Pte. Ltd. Antenna design of internet of things for sharing scooter
CN110661102B (zh) * 2019-09-29 2021-05-07 华南理工大学 移相装置及基站天线
WO2022063439A1 (en) * 2020-09-25 2022-03-31 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Reflector antenna assembly
CN116318375B (zh) * 2023-05-24 2023-08-22 亚太卫星宽带通信（深圳）有限公司 一种多尺度卫星通信设备及其通信波束覆盖方法

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3243805A (en) * 1963-07-30 1966-03-29 Jr Ira D Smith Zenith tracking radar
US3276022A (en) * 1964-05-13 1966-09-27 Aeronca Mfg Corp Dual frequency gregorian-newtonian antenna system with newtonian feed located at common focus of parabolic main dish and ellipsoidal sub-dish
US3407404A (en) * 1964-10-05 1968-10-22 Bell Telephone Labor Inc Directive microwave antenna capable of rotating about two intersecting axes
DE1516828A1 (de) * 1966-04-26 1969-07-24 Siemens Ag Richtantennenanordnung fuer sehr kurze elektromagnetische Wellen
US3821746A (en) * 1971-11-17 1974-06-28 Mitsubishi Electric Corp Antenna system with distortion compensating reflectors
FR2472853A1 (fr) 1979-12-27 1981-07-03 Thomson Csf Antenne a faisceau orientable et satellite comportant une telle antenne
EP0139482A3 (en) 1983-09-22 1986-07-16 British Aerospace Public Limited Company Scanning dual reflector antenna
US4668955A (en) 1983-11-14 1987-05-26 Ford Aerospace & Communications Corporation Plural reflector antenna with relatively moveable reflectors
DE3716033A1 (de) * 1987-05-14 1988-12-01 Ant Nachrichtentech Richtantenne
US5021798A (en) 1988-02-16 1991-06-04 Trw Inc. Antenna with positionable reflector
US5175562A (en) 1989-06-23 1992-12-29 Northeastern University High aperture-efficient, wide-angle scanning offset reflector antenna
JPH03253102A (ja) * 1990-03-02 1991-11-12 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 円偏波多重伝送用給電系
US5398035A (en) 1992-11-30 1995-03-14 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Satellite-tracking millimeter-wave reflector antenna system for mobile satellite-tracking
JPH09102708A (ja) * 1995-10-04 1997-04-15 Yagi Antenna Co Ltd パラボラアンテナ用一次放射器
JP2803617B2 (ja) * 1996-01-25 1998-09-24 日本電気株式会社 ビーム給電複反射鏡型スキャンアンテナ
JPH09252216A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Toshiba Corp アンテナ及び無線通信システム
US6031502A (en) * 1996-11-27 2000-02-29 Hughes Electronics Corporation On-orbit reconfigurability of a shaped reflector with feed/reflector defocusing and reflector gimballing
US5714947A (en) 1997-01-28 1998-02-03 Northrop Grumman Corporation Vehicle collision avoidance system
JP3109584B2 (ja) * 1997-12-04 2000-11-20 日本電気株式会社 低軌道衛星通信用アンテナ装置
GB9811850D0 (en) * 1998-06-02 1998-07-29 Cambridge Ind Ltd Antenna feeds
US6172650B1 (en) 1998-07-02 2001-01-09 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Antenna system
JP3448517B2 (ja) * 1998-07-02 2003-09-22 株式会社豊田中央研究所 アンテナ装置
US6266024B1 (en) 1998-12-23 2001-07-24 Hughes Electronics Corporation Rotatable and scannable reconfigurable shaped reflector with a movable feed system
US6198455B1 (en) 2000-03-21 2001-03-06 Space Systems/Loral, Inc. Variable beamwidth antenna systems
US6577282B1 (en) 2000-07-19 2003-06-10 Hughes Electronics Corporation Method and apparatus for zooming and reconfiguring circular beams for satellite communications
DE60141691D1 (de) 2001-03-02 2010-05-12 Mitsubishi Electric Corp Antenne
US6608596B2 (en) 2001-10-12 2003-08-19 The Boeing Company Microwave reflector antenna
US6717552B2 (en) * 2002-01-08 2004-04-06 The Boeing Company Communications antenna system and mobile transmit and receive reflector antenna
US6677911B2 (en) * 2002-01-30 2004-01-13 Prodelin Corporation Antenna feed assembly capable of configuring communication ports of an antenna at selected polarizations
US6795031B1 (en) 2002-07-12 2004-09-21 Yazaki North America, Inc. Mechanically scanned parabolic reflector antenna
AU2002951799A0 (en) * 2002-10-01 2002-10-17 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Shaped-reflector multibeam antennas
US6747604B2 (en) 2002-10-08 2004-06-08 Ems Technologies Canada, Inc. Steerable offset antenna with fixed feed source
JP4011511B2 (ja) * 2003-04-04 2007-11-21 三菱電機株式会社 アンテナ装置
EP2131446A3 (en) * 2004-05-18 2010-03-24 Scott J. Cook Circular polarity elliptical horn antenna
US7450079B1 (en) * 2005-12-07 2008-11-11 The Boeing Company Gimbaled gregorian antenna
US7710340B2 (en) 2006-01-13 2010-05-04 Lockheed Martin Corporation Reconfigurable payload using non-focused reflector antenna for HIEO and GEO satellites
ITRM20060418A1 (it) 2006-08-03 2008-02-04 Tes Teleinformatica E Sistemi Srl Antenna a doppio riflettore a basso profilo a puntamento meccanico
KR20100015599A (ko) 2007-03-16 2010-02-12 모바일 에스에이티 리미티드 신호 송신 및/또는 수신을 위한 이동체 장착 안테나 및 방법

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CA2680849A1 (en) 2008-09-25
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