[发明专利]产生用于系统相位校正的参考信号的系统和方法

说明书

优先权要求

本申请要求申请号为61/168,500，名称为“METHOD FOR GENERATINGA REFERENCE SIGNAL FOR PHASE CALIBRATION OF A SYSTEM(产生用于系统相位校正的参考信号的方法)”，申请日为2009年4月10日的美国临时申请的优先权，该申请通过参考并入此处就像其在此处完全阐述的那样。

技术领域

本发明涉及产生用于系统相位校正的参考信号的系统和方法

背景技术

目前的交通防撞系统(TCAS)设备昂贵。双TCAS设备由于需要更多数量的电缆和/或同轴电缆开关而甚至更加昂贵。美国4,855,748号专利描述了一种使用四单元平面阵列天线确定TCAS方位(bearing)估计的系统和方法。TCAS设备典型地使用两个这样的四单元天线，一个位于飞行器顶部表面上，另一个位于飞行器底部表面上。这样每个天线单元典型地需要同轴电缆连接，导致至少需要八条总电缆。这导致相当大的重量和费用。

共同所有的美国7,583,223号专利通过参考并入此处就像其在此处完全阐述的那样。该专利公开了一种系统，其包括位于飞行器顶部表面的沿第一轴分隔开的第一天线和第二天线，以及位于飞行器底部表面的沿与第一轴正交的第二轴分隔开的第三天线和第四天线。该系统还包括耦合至第一、第二、第三和第四天线的发送、接收和处理系统，其中发送、接收和处理系统被配置为发送TCAS询问、接收TCAS答复、以及处理TCAS答复以确定第二飞行器相对于第一飞行器的相对方位。这样的系统采用两对二单元阵列提供TCAS天线系统，其使用比以前所尝试的更少的布线，具体地，使用四条电缆(两条在顶部，两条在底部)代替八条电缆(四条在顶部，四条在底部)。

共同所有的美国4,855,748号专利公开了一种方法，通过该方法可对与四单元天线阵列相关联的电缆进行相位校正。然而，这种方法不能应用于上述二单元阵列的相位校正。

发明内容

在实施例中，二单元阵列天线系统包括第一天线单元和第二天线单元。所述第一和第二天线单元分别包括第一和第二倍频器。发送、接收和处理(TRP)系统分别经由单独的第一传输单元和单独的第二传输单元耦合至所述第一和第二天线单元。所述TRP系统被配置为向所述第一天线单元发送处于第一频率的分频(sub-multiple)的第一输入信号，基于所述第一输入信号从所述第一倍频器接收第一校正信号，向所述第二天线单元发送处于所述第一频率的分频的第二输入信号，基于所述第二输入信号从所述第二倍频器接收第二校正信号，并且基于所述校正信号确定所述第一和第二传输单元之间的相对相位差。

附图说明

本发明的优选和可选实施例将参考以下附图详细描述。

图1是示出根据本发明实施例的TCAS系统的天线结构的高级框图；

图2是示出根据本发明实施例的二单元阵列天线结构的高级框图；

图3是示出根据本发明可选实施例的二单元阵列天线结构的高级框图；以及

图4是示出根据本发明第二可选实施例的二单元阵列天线结构的高级框图。

具体实施方式

本发明的实施例提供了一种保持天线元件简单然而同时可以在天线处产生用于相位校正电缆的参考源的方法。天线包括，例如，倍频器或者混频器。需要对电缆相位校正的系统或者TCAS发送处于期望的校正频率的分频的信号。然后天线处的倍频器产生期望的频率。倍频器被设计成对TCAS或系统的常规操作不起作用，而当TCAS发送分频频率信号时才起作用。可选地，TCAS或系统发送具有这样的频率的两个信号，即这些信号的和或差产生期望的校正频率。

图1是示出其中可实现本发明实施例的TCAS系统40的高级框图。系统40包括第一顶部天线42、第二顶部天线44、第一底部天线46、和第二底部天线48。每个天线42、44、46和48通过传输单元，例如电缆52连接至发送、接收和处理(TRP)系统49，从而系统40具有四个总电缆52。系统49包括线路可替换单元(LRU)50，其被指定为包括发送、接收和处理元件的TPL4。

当被安装在飞行器上时，第一顶部天线42和第二顶部天线44被置于飞行器的顶部表面上，并沿第一轴分隔开，而第一底部天线46和第二底部天线48被置于飞行器的底部表面上，并沿与第一轴正交的第二轴分隔开。在示例性实施例中，天线42、44、46、48是L波段刀形天线。在一个示例中，L波段刀形天线是适合于应答机或DME应用的任何单一单元的L波段天线，并且其可以是简单的、标准匹配四分之一波长短截线天线。