Всенаправленная антенная система
OMNIDIRECTIONAL ANTENNA SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[001] Настоящее изобретение в целом относится к антеннам и, в частности, к фазированной всенаправленной антенной системе, например, для аэрокосмических транспортных средств.
[002] В большинстве современных транспортных средств используются антенные системы для передачи и/или приема радиосигналов. Традиционно антенны устанавливают (например, прикрепляют) на наружной стороне транспортного средства. Для обеспечения желаемого покрытия антенна должна быть выполнена с учетом конкретных ограничений по размеру и расположению.
[003] В аэрокосмических транспортных средствах конкретный тип антенны и/или ее расположение выбираются с учетом различных факторов, таких как открытость воздействию окружающей среды (например, воздушному потоку, обледенению, подверженность ударам молнии и т.д.), конструктивные требования и требования к охвату (например, затенение корпусом, дорожный просвет, плотность размещения антенн и т.д.) и/или аэродинамические нагрузки (например, вес, аэродинамическое сопротивление и т.д.). Один подход к антеннам внешнего монтажа заключается в покрытии антенны кожухом, установленным на наружной стороне транспортного средства. Хотя кожух позволяет уменьшить некоторые из аэродинамических нагрузок и/или воздействие на антенну окружающей среды, его использование приводит к усложнению антенной системы и повышению ее веса и стоимости.
[004] Эти факторы могут затруднить выбор подходящего места для монтажа антенны снаружи аэрокосмического транспортного средства. В качестве одного конкретного примера, еще сложнее может оказаться выбор для вертолета подходящего места монтажа антенны снаружи корпуса вертолета, чтобы антенна не создавала помех несущему винту, стабилизатору или поверхностям управления вертолета. Некоторые конструкции аэрокосмического транспортного средства могут обеспечивать более подходящее место для встраивания конформных антенн, особенно для волн имеющую большую длину, например для высоких частот ("ВЧ"), очень высоких частот ("ОВЧ") и/или ультравысоких частот ("УВЧ"), по сравнению с другими конструкциями.
[005] Соответственно, специалисты в данной области техники продолжают научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области антенных систем для аэрокосмических транспортных средств.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[006] В одном примере раскрытая антенная система может включать в себя первую антенну и вторую антенну, противоположную первой антенне, причем
первая антенна и вторая антенна выполнены с возможностью обеспечения всенаправленного покрытия.
[007] Еще в одном примере раскрытая антенная система может включать в себя конструкцию, включающую в себя первый конец и второй конец, противоположный первому концу, первую антенну, соединенную с первым концом указанной конструкции, и вторую антенну, соединенную со вторым концом указанной конструкции, причем первая антенна и вторая антенна выполнены с возможностью обеспечения всенаправленного покрытия.
[008] Еще в одном примере раскрытый способ обеспечения всенаправленного покрытия для антенной системы может включать в себя следующие этапы:
(1) обеспечение первой антенны, включающей в себя первую диаграмму направленности, включающую в себя первый нуль,
(2) обеспечение второй антенны, противоположной первой антенне и имеющей вторую диаграмму направленности, содержащую второй нуль,
(3) заполнение первого нуля второй диаграммой направленности и
(4) заполнение второго нуля второй диаграммой направленности.
Кроме того настоящее описание содержит примеры согласно следующим пунктам:
Пункт 1. Антенная система, содержащая:
первую антенну и
вторую антенну, противоположную первой антенне, причем
первая антенна и вторая антенна выполнены с возможностью обеспечения всенаправленного покрытия.
Пункт 2. Система по пункту 1, в которой:
первая антенна имеет первую диаграмму направленности, а вторая антенна имеет вторую диаграмму направленности,
первая диаграмма направленности содержит первый нуль, а
вторая диаграмма направленности содержит второй нуль напротив первого нуля, и первая диаграмма направленности заполняет второй нуль, а вторая диаграмма направленности заполняет первый нуль.
Пункт 3. Система по пункту 2, в которой
первая антенна и вторая антенна выполнены фазированными для предотвращения деструктивной интерференции, возникающей в результате взаимодействия первой диаграммы направленности и второй диаграммы направленности.
Пункт 4. Система по пункту 1, в которой первая антенна и вторая антенна каждая выполнены с возможностью работы в первом частотном диапазоне.
Пункт 5. Система по пункту 4, в которой по меньшей мере одна антенна из первой антенны и второй антенны кроме того выполнена с возможностью работы во втором частотном диапазоне, причем
второй частотный диапазон и первый частотный диапазон отличаются.
Пункт 6. Система по пункту 1, в которой:
первая антенна содержит множество первых антенных элементов,
из которых по меньшей мере два имеют первую длину, выбранную для обеспечения работы в первом частотном диапазоне,
вторая антенна содержит множество вторых антенных элементов,
из которых по меньшей мере два имеют указанную первую длину, выбранную для обеспечения работы в первом частотном диапазоне.
Пункт 7. Система по пункту 6, в которой:
каждый элемент из первых антенных элементов физически отделен от другого элемента из первых антенных элементов диэлектрическим материалом, и
каждый из вторых антенных элементов физически отделен от другого элемента из вторых антенных элементов указанным диэлектрическим материалом.
Пункт 8. Система по пункту 6, в которой по меньшей мере один элемент из первых антенных элементов и вторых антенных элементов имеет вторую длину, выбранную для обеспечения работы во втором частотном диапазоне, причем
второй частотный диапазон и первый частотный диапазон отличаются.
Пункт 9. Система по пункту 8, в которой по меньшей мере один элемент из первых антенных элементов и вторых антенных элементов имеет третью длину, выбранную для обеспечения работы в пределах третьего частотного диапазона, причем
третий частотный диапазон, первый частотный диапазон и второй частотный диапазон отличаются.
Пункт 10. Антенная система, содержащая:
конструкцию, содержащую первый конец и второй конец, противоположный первому концу;
первую антенну, соединенную с первым концом указанной конструкции; и
вторую антенну, соединенную со вторым концом указанной конструкции, причем
первая антенна и вторая антенна выполнены с возможностью обеспечения всенаправленного покрытия.
Пункт 11. Система по пункту 10, в которой:
первая антенна содержит первую диаграмму направленности, а вторая антенна содержит вторую диаграмму направленности,
указанная конструкция создает первый нуль в первой диаграмме направленности и второй нуль во второй диаграмме направленности, причем первая диаграмма направленности заполняет второй нуль, а вторая диаграмма направленности заполняет первый нуль.
Пункт 12. Система по пункту 11, в которой первая антенна и вторая антенна выполнены фазированными для предотвращения деструктивной интерференции, возникающей в результате взаимодействия первой диаграммы направленности и второй диаграммы направленности.
Пункт 13. Система по пункту 12, в которой:
первая антенна содержит множество первых антенных элементов,
из которых по меньшей мере два имеют первую длину, выбранную для обеспечения работы в первом частотном диапазоне,
вторая антенна содержит множество вторых антенных элементов,
из которых по меньшей мере два имеют указанную первую длину, выбранную для обеспечения работы в первом частотном диапазоне.
Пункт 14. Система по пункту 13, в которой:
первые антенные элементы встроены между первыми слоями, выполненными на основе композиционных материалов, для формирования первой антенной конструкции,
вторые антенные элементы встроены между вторыми слоями, выполненными на основе композиционных материалов, для формирования второй антенной конструкции, причем
первые слои, выполненные на основе композиционных материалов, и вторые слои, выполненные на основе композиционных материалов, содержат материал с низкой диэлектрической проницаемостью.
Пункт 15. Система по пункту 14, в которой первая антенная конструкция представляет собой первый обтекатель, размещенный на передней кромке аэрокосмического транспортного средства, а
вторая антенная конструкция представляет собой второй обтекатель, размещенный на задней кромке аэрокосмического транспортного средства.
Пункт 16. Система по пункту 13, в которой по меньшей мере один элемент из первых антенных элементов и вторых антенных элементов имеет вторую длину, выбранную для обеспечения работы во втором частотном диапазоне, причем
второй частотный диапазон и первый частотный диапазон отличаются.
Пункт 17. Система по пункту 16, в которой по меньшей мере один элемент из первых антенных элементов и вторых антенных элементов имеет третью длину, выбранную для обеспечения работы в третьем частотном диапазоне, причем
третий частотный диапазон, первый частотный диапазон и второй частотный диапазон отличаются.
Пункт 18. Способ обеспечения всенаправленного покрытия для антенной системы, включающий:
обеспечение первой антенны, имеющей первую диаграмму направленности, содержащую первый нуль;
обеспечение второй антенны, противоположной первой антенне и имеющей вторую диаграмму направленности, содержащую второй нуль;
заполнение первого нуля второй диаграммой направленности и
заполнение второго нуля второй диаграммой направленности.
Пункт 19. Способ по пункту 18, дополнительно включающий фазирование первой антенны и второй антенны для предотвращения деструктивной интерференции, возникающей в результате взаимодействия первой диаграммы направленности и второй диаграммы направленности.
Пункт 20. Способ по пункту 19, дополнительно включающий:
обеспечение конструкции, содержащей первый конец и второй конец, противоположный первому концу,
соединение первой антенны с первым концом указанной конструкции,
соединение второй антенны со вторым концом указанной конструкции, причем:
указанная конструкция создает первый нуль и второй нуль, при этом первая антенна и вторая антенна каждая выполнены с возможностью работы в первом частотном диапазоне,
по меньшей мере одна антенна из первой антенны и второй антенны кроме того выполнена с возможностью работы во втором частотном диапазоне, и
второй частотный диапазон и первый частотный диапазон отличаются.
Другие примеры раскрытых в настоящем документе систем и способа станут понятными из последующего подробного описания, сопроводительных фигур чертежей и прилагаемой формулы изобретения. При использовании в настоящем документе конкретные раскрытые примеры могут относиться к одним и тем же или альтернативным примерам, при условии, что они не являются несовместимыми.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[009] На ФИГ. 1 схематически показана блок-схема одного примера раскрытой антенной системы;
[0010] На ФИГ. 2 схематически показан вид сверху одного примера антенной системы по ФИГ. 1;
[0011] На ФИГ. 3 схематически показан вид сбоку одного примера антенной системы по ФИГ. 1;
[0012] На ФИГ. 4 схематически показан вид сбоку одного примера антенной системы по ФИГ. 1;
[0013] На ФИГ. 5 схематически показан вид сбоку одного примера антенной системы по ФИГ. 1;
[0014] На ФИГ. 6 схематически показан вид сбоку одного примера антенной системы по ФИГ. 1;
[0015] На ФИГ. 7 схематически показана блок-схема одного примера антенной системы;
[0016] На ФИГ. 8 схематически показан перспективный вид одного примера транспортного средства по ФИГ. 1;
[0017] На ФИГ. 9 схематически показан вид сбоку одного примера конструкции по ФИГ. 1;
[0018] На ФИГ. 10 схематически показан покомпонентный вид сбоку одного примера конструкции по ФИГ. 1, первого обтекателя и второго обтекателя;
[0019] На ФИГ. 11 схематически показан местный перспективный вид одного примера конструкции по ФИГ. 1 и обтекателя;
[0020] На ФИГ. 12 схематически показан перспективный вид одного примера первой опоры для обтекателя по ФИГ. 11;
[0021] На ФИГ. 13 схематически показан перспективный вид одного примера второй опоры для обтекателя по ФИГ. 11;
[0022] На ФИГ. 14 схематически показан вид сбоку одного примера конструкции по ФИГ. 1;
[0023] На ФИГ. 15 схематически показан перспективный вид одного примера антенной конструкции по ФИГ. 14;
[0024] На ФИГ. 16 схематически показан вид спереди одного примера конца антенного элемента по ФИГ. 15;
[0025] На ФИГ. 17 показана функциональная блок-схема одного примера раскрытого способа обеспечения всенаправленного покрытия для антенной системы по ФИГ. 1;
[0026] На ФИГ. 18 показана блок-схема способа изготовления и обслуживания аэрокосмического транспортного средства; и
[0027] На ФИГ. 19 схематически проиллюстрировано аэрокосмическое транспортное средство.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0028] Последующий раздел "Осуществление изобретения" относится к сопроводительным чертежам, которые иллюстрируют конкретные примеры реализации раскрытия. Другие примеры, имеющие различные структуры и операции, не выходят за пределы объема настоящего раскрытия. Одинаковые ссылочные позиции могут относиться к одному и тому же элементу или компоненту на разных чертежах.
[0029] На ФИГ. 1, 7 и 19, упомянутых выше, сплошные линии, если таковые имеются, соединяющие различные элементы и/или компоненты, могут представлять механическое соединение, электрическое соединение, соединение посредством текучей среды, оптическое соединение, электромагнитное соединение и другие соединения и/или их сочетания. При использовании в настоящем документе термин "соединенный" (coupled) означает связанный напрямую, а также косвенно. Например, элемент А может быть прямо связан с элементом В или может быть косвенно связан с ним, например, посредством другого элемента С. Следует понимать, что представлены не обязательно все отношения между различными раскрытыми элементами. Соответственно, могут также существовать соединения, отличные от соединений, показанных в блок-схемах. Пунктирные линии, если таковые имеются, соединяющие блоки, представляющие различные элементы и/или компоненты, обозначают соединения, сходные по функции и назначению с соединениями, показанными сплошными линиями; однако соединения, показанные пунктирными линиями, либо могут быть использованы выборочно, либо могут относиться к альтернативным вариантам реализации настоящего изобретения. Схожим образом, элементы и/или компоненты, если таковые имеются, показанные пунктирными линиями, представляют альтернативные примеры настоящего изобретения. Один или более элементов, показанных сплошными и/или пунктирными линиями, могут быть опущены из конкретного примера, не отступая от сущности и объема настоящего раскрытия. Для специалистов в данной области техники будет очевидным, что некоторые из признаков, показанных на ФИГ. 1, 7 и 19, могут быть объединены различными способами без необходимости включения других признаков, описанных на ФИГ. 1, 7 и 19, других фигурах чертежей и/или в сопровождающем раскрытии, даже если такое сочетание или сочетания явным образом не показаны в настоящем документе. Аналогичным образом, дополнительные признаки не ограничены представленными примерами, могут быть объединены с некоторыми или всеми из признаков, показанных и описанных в настоящем документе.
[0030] На ФИГ. 17 и 18, упомянутых выше, блоки могут представлять операции и/или их части, а линии, соединяющие различные блоки, не подразумевают какого-либо определенного порядка или зависимости операций или их частей. Блоки, представленные пунктирными линиями, обозначают альтернативные операции и/или их части. Пунктирные линии, если таковые имеются, соединяющие различные блоки, представляют альтернативные зависимости операций или их частей. Следует отметить, что представлены не обязательно все зависимости между различными раскрытыми операциями. ФИГ. 17 и 18, а также сопровождающее их раскрытие, описывающее операции способа (способов), представленного (представленных) в настоящем документе, не следует трактовать как обязательные в отношении последовательности, в которой указанные операции должны быть выполнены. Наоборот, несмотря на то, что представлен один примерный порядок, следует отметить, что последовательность операций может быть изменена там, где это необходимо. Соответственно, некоторые операции могут быть выполнены в другом порядке или одновременно. Дополнительно, для специалистов в данной области техники будет очевидным, что не все из описанных операций должны быть выполнены.
[0031] Ссылка в настоящем документе на "пример" означает, что один или более признаков, конструкция или характеристики, описанные в связи с этим примером, включены по меньшей мере в один пример или вариант реализации. Выражение "один пример" или "еще один пример" в различных местах настоящего документа может относиться или может не относиться к одному и тому же примеру.
[0032] На ФИГ. 1 и 2 показан один пример антенной системы, в целом обозначенной 100. Антенная система 100 может быть выполнена с возможностью обеспечения всенаправленного покрытия. Антенная система 100 может включать в себя первую антенну 102 и вторую антенну 104, противоположную первой антенне 102. Первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть выровнены. Первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть выполнены с возможностью обеспечения всенаправленного покрытия электромагнитным излучением 106 (например, радиоволнами). Первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть антенной любого подходящего типа (например, одноэлементной антенной конструкцией или многоэлементным антенным узлом), выполненной с возможностью передачи и/или приема электромагнитного излучения 106 (например, радиоволн).
[0033] Если не указано иное, термины "первый", "второй", "третий", "четвертый" и т.д. используются в настоящем документе лишь в качестве обозначений и не предназначены для определения порядковых, позиционных или иерархических требований к элементам, к которым эти термины относятся. Кроме того, ссылка на "второй" элемент не требует или не исключает существования элемента, имеющего меньший порядковый номер (например, "первого" элемента) и/или элемента, имеющего больший порядковый номер (например, "третьего" элемента).
[0034] В качестве одного примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут быть выполнены с возможностью обеспечения излучения в одном диапазоне частот (например, первом диапазоне частот). В качестве одного общего неограничивающего примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут представлять собой одноэлементную антенну. В качестве одного неограничивающего примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут представлять собой дипольную антенну. В качестве еще одного неограничивающего примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут представлять собой несимметричную вибраторную антенну. В качестве еще одного неограничивающего примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут представлять собой щелевую антенну. В качестве еще одного неограничивающего примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут представлять собой резонаторную антенну (например, резонаторную щелевую антенну, резонаторную спиральную антенну, резонаторную плоскую антенну и т.д.)
[0035] В качестве еще одного примера и как более подробно описано в настоящем документе, первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут быть выполнены с возможностью обеспечения излучения в нескольких диапазонах частот (например, двух или более диапазонах частот). В качестве одного общего неограничивающего примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут представлять собой многоэлементную антенну. В качестве одного неограничивающего примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут представлять собой уложенную в стопу решетку (array) многоярусных несимметричных вибраторных (например, плоских) антенн. В качестве еще одного неограничивающего примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут представлять собой несимметричную вибраторную антенну с коаксиальным экраном в нижней части. В качестве еще одного неограничивающего примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут представлять собой спиральную антенну. В качестве еще одного неограничивающего примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут представлять собой антенную решетку симметричных вибраторов (например, плоских антенн). В качестве еще одного неограничивающего примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут представлять собой многозаходную спиральную антенну.
[0036] В качестве одного примера первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут иметь вертикальную ориентацию, например, для обеспечения вертикальной поляризации радиоволн (например, для радиопередачи и/или приема). В качестве еще одного примера первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут иметь горизонтальную ориентацию, например, для обеспечения горизонтальной поляризации радиоволн (например, для телевизионной передачи и/или приема). В качестве еще одного примера первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут иметь вертикальную и горизонтальную ориентацию, например, для обеспечения круговой поляризации радиоволн. Также возможно рассмотрение других ориентаций первой антенны 102 и второй антенны 104, и для специалистов в данной области техники будет очевидным, что конкретная ориентация первой антенны 102 и второй антенны 104 может служить для решения конкретных задач.
[0037] Как показано на ФИГ. 2 и со ссылкой на ФИГ. 1, первая антенна 102 может иметь первую диаграмму 114 направленности (например, быть выполнена с возможностью обеспечения первой диаграммы 114 направленности). Вторая антенна 104 может иметь вторую диаграмму 116 направленности (например, быть выполнена с возможностью обеспечения второй диаграммы 116 направленности). Первая диаграмма 114 направленности может включать в себя первый нуль 118 (например, первый нуль 118 может находиться в пределах первой диаграммы 114 направленности). Вторая диаграмма 116 направленности может включать в себя второй нуль 120 (например, второй нуль 120 может находиться в пределах второй диаграммы 116 направленности). Первая диаграмма 114 направленности и вторая диаграмма 116 направленности могут дополнять друг друга, чтобы обеспечить всенаправленную диаграмму направленности. В качестве одного примера, во время работы первой антенны 102 и второй антенны 104 первая диаграмма 114 направленности может заполнять второй нуль 120, а вторая диаграмма 116 направленности может заполнять первый нуль 118 для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности. Таким образом, в качестве одного примера всенаправленная диаграмма направленности может представлять собой составную диаграмму, включающую в себя сумму первой диаграммы 114 направленности и второй диаграммы 116 направленности.
[0038] Как показано на ФИГ. 2 и со ссылкой на ФИГ. 1, первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть расположены на конструкции 108. В качестве одного примера первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть соединены с конструкцией 108. В качестве еще одного примера первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть заделаны в конструкцию 108, например, в ее часть. В качестве еще одного примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут или может быть конформной антенной. В качестве одного примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут быть выполнены соответствующими по форме или следующими какой-либо предписанной форме, например форме части конструкции 108.
[0039] Конструкция 108 может разделять первую антенну 102 и вторую антенну 104. В качестве одного примера конструкция 108 может включать в себя первый конец 110, второй конец 112, противоположный первому концу 110, первую сторону 122, проходящую между первым концом 110 и вторым концом 112, и вторую сторону 124, проходящую между первым концом 110 и вторым концом 112, противоположным первой стороне 122. Первая антенна 102 может быть расположена на первом конце 110 конструкции 108. Вторая антенна 104 может быть расположена на втором конце 112 конструкции 108. Линейный размер между первым концом 110 и вторым концом 112 может определять расстояние разделения S между первой антенной 102 и второй антенной 104.
[0040] Как показано на ФИГ. 3 и со ссылкой на ФИГ. 2, конструкция 108, или ее часть, может функционировать в качестве кожуха для закрытия и/или защиты первой антенны 102 (например, первых антенных элементов 140) и/или второй антенны 104 (например, вторых антенных элементов 142).
[0041] Первый нуль 118 в первой диаграмме 114 направленности и второй нуль 120 во второй диаграмме 116 направленности могут быть созданы конструкцией 108. В качестве одного примера затенение конструкции 108, например, созданное конструкцией 108, находящейся между первой антенной 102 и второй антенной 104, может создавать первый нуль 118 и второй нуль 120. Величина затенения, созданного конструкцией 108 (например, размер первого нуль 118 и второго нуль 120) может зависеть, например, от ширины W конструкции 108 (например, линейного размера между первой стороной 122 и второй стороной 124 конструкции 108) и/или рабочей длины волны первой антенны 102 и/или второй антенны 104. Во время работы первой антенны 102 и второй антенны 104, первая диаграмма 114 направленности может обеспечивать излучение в пределах тени, созданной конструкцией 108 (например, для заполнения второго нуля 120), и вторая диаграмма 116 направленности может обеспечивать излучение в пределах тени, созданной конструкцией 108 (например, для заполнения первого нуля 118) для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности и, таким образом, с учетом затенения конструкции 108.
[0042] Первая диаграмма 114 направленности первой антенны 102 и вторая диаграмма 116 направленности второй антенны 104 могут иметь области перекрытия. В качестве одного примера и без ограничения какой-либо конкретной теорией, в области перекрытия (например, когда фазовый сдвиг составляет приблизительно 180 градусов) диаграммы направленности могут подавляться, т.е. может иметь место явление, известное как деструктивная интерференция диаграммы направленности в дальней зоне. Для уменьшения этого эффекта диаграммы направленности могут быть подвергнуты фазированию с перемещением областей, в которых происходит подавление, в диапазоны углов, в которых менее вероятно подавление и/или влияние на передачу радиоволн. В общем случае, эти области находятся там, где первая диаграмма 114 направленности первой антенны 102 и вторая диаграмма 116 направленности второй антенны 104 имеют такие значительные отличия по величине, что добавления в областях противоположных фаз не приводит к подавлению.
[0043] Для учета возможной деструктивной интерференции первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть фазированы для предотвращения перекрытия с несовпадением по фазе для первой диаграммы 114 направленности и второй диаграммы 116 направленности, например, в областях, не затененных (например, блокированных) конструкцией 108. Фазирование первой антенны 102 и второй антенны 104 может предотвращать формирование вторичного (например, интерференционного) минимума (не показано), например, снаружи первой стороны 122 и второй стороны 124 конструкции 108. В качестве одного примера первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть фазированы для предотвращения деструктивной интерференции, возникающей в результате взаимодействия первой диаграммы 114 направленности и второй диаграммы 116 направленности. В качестве одного примера первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть фазированы с направлением деструктивной интерференции в дальней зоне для первой диаграммы 114 направленности и второй диаграммы 116 направленности (например, вызванной перекрытием первой диаграммы 114 направленности и второй диаграммы 116 направленности со взаимным добавлением при несовпадении по фазе) к одному нулю из первого нуля 118 и/или второго нуля 120.
[0044] Для специалистов в данной области техники будет очевидным, что величина деструктивной интерференции может быть по меньшей мере частично задана, например, шириной W (например, толщиной) конструкции 108. В качестве одного примера по мере увеличения ширины W конструкции 108 (например, по мере увеличения линейного расстояния между первой стороной 122 и второй стороной 124), области перекрытия первой диаграммы 114 направленности и второй диаграммы 116 направленности могут уменьшаться.
[0045] Имеющая место деструктивная интерференция, возникающая в результате взаимодействия первой диаграммы 114 направленности и второй диаграммы 116 направленности и величина фазирования, необходимая для соответствующего уменьшения деструктивной интерференции, могут отличаться в зависимости, например, от конкретно применения, размера и формы конструкции 108 (например, ширины W конструкции 108), рабочей длины волны, типа антенны (например, типа элемента, физических размеров и/или компоновки), формы первой диаграммы 114 направленности, формы второй диаграммы 116 направленности и/или расстояния разделения S между первой антенной 102 и второй антенной 104.
[0046] В качестве неограничивающих примеров, величина разности фаз (например, временная задержка) между первой диаграммой 114 направленности и второй диаграммой 116 направленности, необходимая для соответствующего уменьшения деструктивной интерференции, может быть определена аналитически, эмпирически на основе измерений или параметрически на основе моделирования.
[0047] Как показано в целом на ФИГ. 1, антенная система 100 может включать в себя фазовращатель 126. Фазовращатель 126 может быть соединен с первой антенной 102 и второй антенной 104, например, между первой антенной 102 и второй антенной 104 и радиоузлом 134. Фазовращатель 126 может быть выполнен с возможностью установки эффективных диаграмм направленности первой антенны 102 и второй антенны 104 в необходимом направлении и/или ввода временной задержки между первой диаграммой 114 направленности и второй диаграммой 116 направленности.
[0048] Для специалистов в данной области техники будет очевидным, что могут быть использованы различные типы фазовращателей 126 и/или могут быть использованы различные технологии для фазирования первой антенны 102 (например, первой диаграммы 114 направленности) и второй антенны 104 (например, второй диаграммы 116 направленности) в зависимости, например, от конфигурации антенной системы 100, конфигурации (например, размера и/или формы) конструкции 108 и т.п.
[0049] Как показано на ФИГ. 1, в качестве одного примера фазовращатель 126 может включать в себя первый фидер 128 и второй фидер 130. Первый фидер 128 может быть соединен между первой антенной 102 и радиоузлом 134. Второй фидер 130 может быть соединен между второй антенной 104 и радиоузлом 134. Первый фидер 128 и/или второй фидер 130 могут включать в себя любой подходящий проводник, выполненный с возможностью передачи радиочастотных (РЧ) сигналов от передатчика к антенне. В качестве одного неограничивающего примера первый фидер 128 и/или второй фидер 130 могут включать в себя коаксильный кабель, имеющий соединительный разъем (например, коаксиальный радиочастотный разъем (TNC)), выполненный с возможностью соединения с первой антенной 102 и второй антенной 104, соответственно.
[0050] В качестве одного примера подходящий сдвиг фаз может быть достигнут путем использования различных длин первого фидера 128 и второго фидера 130. В качестве одного примера первый фидер 128 может иметь первую длину I1, а второй фидер 130 может иметь вторую длину I2. Первая длина I1 первого фидера 128 и вторая длина I2 второго фидера 130 могут отличаться. В качестве одного примера первая длина I1 первого фидера 128 может быть больше (например, длиннее) второй длины I2 второго фидера 130. В качестве еще одного примера вторая длина I2 второго фидера 130 может быть больше (например, длиннее) первой длины I1 первого фидера 128.
[0051] Не ограничиваясь какой-либо конкретной теорией, в настоящее время считается, что конкретные длины различных фидеров являются одним из факторов получения фазового сдвига (например, временной задержки) между диаграммами направленности двух антенн, излучающих радиоволны, предаваемые от одного и того же радиопередатчика. Благодаря этому, путем различения первой длины I1 первого фидера 128 и второй длины I2 второго фидера 130 может быть получена величина разности фаз, подходящая для уменьшения деструктивной интерференции, например, для ограниченного диапазона частот, и определяемая длиной волны для работы и разностью первой длины I1 и второй длины I2.
[0052] Соотношение между длинами фидеров (например, первой длиной I1 первого фидера 128 и второй длиной 12 второго фидера 130) и фазированием может в целом быть определено с помощью следующего уравнения:
[0053] где
D - расстояние между радиопередатчиком и антенной, определяемое длиной фидера,
R - скорость радиочастотного ("РЧ") сигнала, определяемая скоростью прохождения РЧ-сигнала через фидер, и
Т - время, определяющее временную задержку, необходимую для получения подходящего (или необходимого) фазирования.
[0054] Благодаря этому, после определения необходимого сдвига фаз (например, временной задержки) может быть определена длина каждого фидера из первого фидера 128 и второго фидера 130. Таким образом, разность между первой длиной I1 первого фидера 128 и второй длиной I2 второго фидера 130 может быть основана на заданном (например, необходимом) соотношении фаз между первой антенной 102 и второй антенной 104.
[0055] Для специалистов в данной области техники будет очевидным, что скорость R может быть определена различными факторами, включая, без ограничения, тип проводника, используемого в качестве фидера, и/или коэффициент замедления линии передачи (например, известной константой, которая представляет собой часть скорости света в вакууме) для конкретного используемого фидера.
[0056] Для специалистов в данной области техники будет очевидным, что для установления соотношения между длинами фидеров и фазированием двух антенн в целях определения подходящего сдвига фаз между диаграммами направленности двух антенн, излучающих радиоволны, передаваемые от одного и того же радиопередатчика, могут быть использованы факторы, отличные от описанных в настоящем документе.
[0057] Использование различных длин фидеров (например, первого фидера 128, имеющего первую длину I1, и второго фидера 130, имеющего вторую длину I2, отличающуюся от первой длины I1) для получения подходящего или необходимого фазирования первой антенны 102 и второй антенны 104 может обеспечивать определенную выгоду и/или преимущество по сравнению с другими технологиями фазирования вследствие своей простоты, относительно низкой стоимости и минимального пространства, необходимого для такой конфигурации.
[0058] В качестве еще одного примера фазовращатель 126 может включать в себя модуль 132 сдвига фаз, соединенный между первой антенной 102 и второй антенной 104 и радиоузлом 134. Подходящий сдвиг фаз может быть получен модулем 132 сдвига фаз. В качестве примеров, модуль 132 сдвига фаз может представлять собой активный фазовращатель, пассивный фазовращатель, аналоговый фазовращатель, цифровой фазовращатель или т.п. Модуль 132 сдвига фаз может представлять собой отдельный компонент антенной системы 100, соединенный между радиоузлом 134 и первой антенной 102 и второй антенной 104, как проиллюстрировано на ФИГ. 1, или модуль 132 сдвига фаз может быть частью радиоузла 134.
[0059] Такая компоновка может позволить антенной системе 100 преодолеть последствия затенения путем разделения мощности, передаваемой в первом частотном диапазон 136, например в диапазоне высоких значений ОВЧ (например, 118-174 МГц), на две различные антенны (например, первую антенну 102 и вторую антенну 104) и/или наоборот, комбинирования мощности, принимаемой от двух разных антенн, для обеспечения всенаправленного покрытия. В диапазоне низких значений ОВЧ, например, в котором ширина W конструкции 108 мала по сравнению с длиной волны (например, и эта длина волны, которая меньше размера антенны, определяется эмпирически в зависимости от применения антенной системы 100 и/или общей формы и/или состава материала конструкции 108), одной антенны (например, первой антенны 102), например, на первом конце 110 (например, передней кромке), может быть достаточно для обеспечения всенаправленного покрытия. В качестве одного примера ширина W может считаться малой по сравнению с длиной волны, когда ширина W меньше одной десятой длины волны в ширину.
[0060] Как показано на ФИГ. 1, в качестве одного примера первая антенна 102 и вторая антенна 104 каждая могут быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136. Таким образом, первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут обеспечивать излучение в одном диапазоне частот. По меньшей мере одна антенна из первой антенны 102 и второй антенны 104 кроме того может быть выполнена с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138. Первый частотный диапазон 136 и второй частотный диапазон 138 могут отличаться. Таким образом, по меньшей мере одна антенна из первой антенны 102 и второй антенны 104 может обеспечивать излучение в одном диапазоне частот, и по меньшей мере одна антенна из первой антенны 102 и второй антенны 104 может обеспечивать излучение в нескольких диапазонах.
[0061] При использовании в настоящем документе выражение "по меньшей мере одно из" означает любую комбинацию одного элемента или любую комбинацию множества элементов. В качестве одного общего примера "по меньшей мере один элемент из элемента X, элемента Y и элемента Z" может включать в себя только элемент X, только элемент Y, только элемент Z, комбинацию элементов X и Y, комбинацию элементов X и Z, комбинацию элементов Y и Z или комбинацию элементов X и Y, и Z. В качестве еще одного общего примера "по меньшей мере одно из X и Y" может включать в себя только элемент X, только элемент Y или комбинацию элементов X и Y. В качестве одного конкретного примера "по меньшей мере одна антенна из первой антенны и второй антенны" может включать в себя только первую антенну, только вторую антенну или первую антенну и вторую антенну.
[0062] Хотя на ФИГ. 1 показана первая антенна 102, выполненная с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136 и второго частотного диапазона 138 (например, с обеспечением излучения в нескольких диапазонах), и вторая антенна 104, выполненная с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136 (например, с обеспечением излучения в одном диапазоне частот), для специалистов в данной области техники будет очевидным, что эта конфигурация может быть обратной.
[0063] В качестве еще одного примера (не показано), первая антенна 102 и вторая антенна 104 каждая могут быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136. По меньшей мере одна антенна из первой антенны 102 и второй антенны 104 кроме того может быть выполнена с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138. По меньшей мере одна антенна из первой антенны 102 и второй антенны 104 кроме того может быть выполнена с возможностью работы в пределах по меньшей мере одного (например, одного или больше) дополнительного (например, третьего, четвертого и т.д.) диапазона частот (не показано). Первый частотный диапазон 136, второй частотный диапазон 138 и по меньшей мере один дополнительный частотный диапазон каждый могут отличаться. Таким образом и в качестве одного примера, одна антенна из первой антенны 102 и второй антенны 104 может обеспечивать излучение в одном диапазоне частот, и одна антенна из первой антенны 102 и второй антенны 104 может обеспечивать излучение в нескольких диапазонах. В качестве еще одного примера первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут каждая обеспечивать излучение в нескольких диапазонах.
[0064] Как показано на ФИГ. 3-6 и со ссылкой на ФИГ. 1, в качестве одного примера первая антенна 102 может включать в себя множество первых антенных элементов 140, а вторая антенна 104 может включать в себя множество вторых антенных элементов 142. В качестве одного неограничивающего примера каждый элемент из первых антенных элементов 140 и/или каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может включать в себя многоярусную несимметричную вибраторную антенну. В качестве одного общего неограничивающего примера каждый элемент из первых антенных элементов 140 и/или каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может включать в себя планарную полосу проводящего (например, металлического) материала. В качестве одного конкретного неограничивающего примера каждый элемент из первых антенных элементов 140 и/или каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может включать в себя плоскую полосу проводящей фольги. В качестве одного конкретного неограничивающего примера каждый элемент из первых антенных элементов 140 и/или каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может включать в себя плоскую полосу проводящей фольги с высокой электропроводностью. В качестве одного конкретного неограничивающего примера каждый элемент из первых антенных элементов 140 и/или каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может включать в себя плоскую полосу медной фольги.
В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера каждый элемент из первых антенных элементов 140 и/или каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может представлять собой протравленную медь на подложке, такой как полиимидная пленка. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера каждый элемент из первых антенных элементов 140 и/или каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может включать в себя слой электропроводной краски или чернил. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера каждый элемент из первых антенных элементов 140 и/или каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может включать в себя дипольную антенну при наличии достаточного пространства. В любом из примеров, приведенных в данном документе, каждому элементу из первых антенных элементов 140 и/или каждому элементу из вторых антенных элементов 142 может быть придана форма в соответствии с конкретной решаемой задачей.
[0065] По меньшей мере два элемента из первых антенных элементов 140 могут иметь первую длину L1 и быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136 (ФИГ. 2). По меньшей мере два элемента из вторых антенных элементов 142 могут иметь первую длину L1 и быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136. По меньшей мере один элемент из первых антенных элементов 140 и вторых антенных элементов 142 может иметь вторую длину L2 и быть выполнен с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138 (ФИГ. 1). При необходимости по меньшей мере один дополнительный элемент из первых антенных элементов 140 и вторых антенных элементов 142 может иметь дополнительную длину и быть выполнен с возможностью работы в пределах дополнительного диапазона частот.
[0066] В качестве одного общего неограничивающего примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 3, первый элемент 140а из первых антенных элементов 140 и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 могут иметь первую длину L1 и быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136. Первый элемент 142а из вторых антенных элементов 142 и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 могут иметь первую длину L1 и быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136. Третий элемент 140 с из первых антенных элементов 140 может иметь вторую длину L2 и быть выполнен с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138. В качестве одного конкретного неограничивающего примера первая длина L1 первого элемента 140а и второго элемента 140b из первых антенных элементов 140 и первого элемента 142а и второго элемента 142b из вторых антенных элементов 142 может составлять приблизительно четверть (1/4) длины волны при 75 МГц. Вторая длина L2 третьего элемента 140 с из первых антенных элементов 140 может составлять приблизительно четверть (1/4) длины волны при 200 МГц.
[0067] Таким образом, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 могут обеспечивать излучение в одном диапазоне частот первой антенны 102 (например, в первом частотном диапазоне 136). Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 могут обеспечивать излучение в одном диапазоне частот второй антенны 104 (например, в первом частотном диапазоне 136). Третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 может обеспечивать излучение еще в одном диапазоне частот (например, во втором частотном диапазоне 138) первой антенны 102. Комбинация первого элемента 140а, второго элемента 140b и третьего элемента 140с из первых антенных элементов 140 может обеспечивать излучение в нескольких диапазонах первой антенны 102 (например, в первом частотном диапазоне 136 и втором частотном диапазоне 138).
[0068] Хотя на ФИГ. 3 показана первая антенна 102, которая включает в себя три первых антенных элемента 140, выполненных с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136 и второго частотного диапазона 138 (например, с обеспечением излучения в нескольких диапазонах), и вторая антенна 104, которая включает в себя два вторых антенных элемента 142, выполненных с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136 (например, с обеспечением излучения в одном диапазоне частот), другие конфигурации также рассматриваются, например, приведенная в качестве примера конфигурация может быть обратной.
[0069] В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 4, первый элемент 140а из первых антенных элементов 140 и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 могут иметь первую длину L1 и быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136. Первый элемент 142а из вторых антенных элементов 142 и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 могут иметь первую длину L1 и быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136. Третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 может иметь вторую длину L2 и быть выполнен с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138. Третий элемент 142 с из вторых антенных элементов 142 может иметь вторую длину L2 и быть выполнен с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138.
[0070] Таким образом, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 могут обеспечивать излучение в одном диапазоне частот первой антенны 102 (например, в первом частотном диапазоне 136). Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 могут обеспечивать излучение в одном диапазоне частот второй антенны 104 (например, в первом частотном диапазоне 136). Третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 может обеспечивать излучение еще в одном диапазоне частот (например, во втором частотном диапазоне 138) первой антенны 102. Третий элемент 142с из вторых антенных элементов 142 может обеспечивать излучение еще в одном диапазоне частот (например, во втором частотном диапазоне 138) второй антенны 104. Комбинация первого элемента 140а, второго элемента 140b и третьего элемента 140с из первых антенных элементов 140 может обеспечивать излучение в нескольких диапазонах первой антенны 102 (например, в первом частотном диапазоне 136 и втором частотном диапазоне 138). Комбинация первого элемента 142а, второго элемента 142b и третьего элемента 142с из вторых антенных элементов 142 может обеспечивать излучение в нескольких диапазонах второй антенны 104 (например, в первом частотном диапазоне 136 и втором частотном диапазоне 138).
[0071] В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 5, первый элемент 140а из первых антенных элементов 140 и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 могут иметь первую длину L1 и быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136. Первый элемент 142а из вторых антенных элементов 142 и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 могут иметь первую длину L1 и быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136. Третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 может иметь вторую длину L2 и быть выполнен с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138. Третий элемент 142 с из вторых антенных элементов 142 может иметь третью длину L3 и быть выполнен с возможностью работы в пределах третьего частотного диапазона 148.
[0072] Таким образом, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 могут обеспечивать излучение в одном диапазоне частот первой антенны 102 (например, в первом частотном диапазоне 136). Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 могут обеспечивать излучение в одном диапазоне частот второй антенны 104 (например, в первом частотном диапазоне 136). Третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 может обеспечивать излучение еще в одном диапазоне частот (например, во втором частотном диапазоне 138) первой антенны 102. Третий элемент 142с из вторых антенных элементов 142 может обеспечивать излучение еще в одном диапазоне частот (например, в третьем частотном диапазоне 148) второй антенны 104. Комбинация первого элемента 140а, второго элемента 140b и третьего элемента 140с из первых антенных элементов 140 может обеспечивать излучение в нескольких диапазонах первой антенны 102 (например, в первом частотном диапазоне 136 и втором частотном диапазоне 138). Комбинация первого элемента 142а, второго элемента 142b и третьего элемента 142 с из вторых антенных элементов 142 может обеспечивать излучение в нескольких диапазонах второй антенны 104 (например, в первом частотном диапазоне 136 и третьем частотном диапазоне 148).
[0073] В качестве еще одного конкретного неограничивающ
его примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 6, первый элемент 140а из первых антенных элементов 140 и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 могут иметь первую длину L1 и быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136. Первый элемент 142а из вторых антенных элементов 142 и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 могут иметь первую длину L2 и быть выполнены с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138. Третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 может иметь вторую длину L2 и быть выполнен с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138.
[0074] Таким образом, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 могут обеспечивать излучение в одном диапазоне частот первой антенны 102 (например, в первом частотном диапазоне 136). Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 могут обеспечивать излучение в одном диапазоне частот второй антенны 104 (например, во втором частотном диапазоне 138). Третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 может обеспечивать излучение еще в одном диапазоне частот (например, во втором частотном диапазоне 138) первой антенны 102. Комбинация первого элемента 140а, второго элемента 140b и третьего элемента 140с из первых антенных элементов 140 может обеспечивать излучение в нескольких диапазонах первой антенны 102 (например, в первом частотном диапазоне 136 и втором частотном диапазоне 138).
[0075] Первая длина L1 может быть задана первым частотным диапазоном 136, вторая длина L2 может быть задана вторым частотным диапазоном 138, третья длина L3 может быть задана третьим частотным диапазоном 148 и т.д. В целом длина антенны (например, первой антенны 102 и/или второй антенны 104) может составлять четверть (1/4) длины волны на рабочей частоте антенны. В качестве одного примера первая длина L1 может составлять четверть (1/4) длины волны, например, первой рабочей частоты первого частотного диапазона 136, вторая длина L2 может составлять четверть (1/4) длины волны, например, второй рабочей частоты второго частотного диапазона 138, третья длина L3 может составлять четверть (1/4) длины волны, например, третьей рабочей частоты третьего частотного диапазона 148 и т.д. Первая длина L1, вторая длина L2, третья длина L3 и т.д. могут отличаться, и, таким образом, первый частотный диапазон 136, второй частотный диапазон 138, третий частотный диапазон 148 и т.д. могут отличаться.
[0076] Первые антенные элементы 140 первой антенны 102 могут быть выровнены в первой антенной решетке 144. Вторые антенные элементы 142 второй антенны 104 могут быть выровнены во второй антенной решетке 146. При использовании в настоящем документе выражение "выровненный" в целом означает, что элементы размещены по существу по прямой линии. При использовании в настоящем документе выражение "по существу" в целом означает нахождение в пределах технологического допуска.
[0077] В качестве одного примера первые антенные элементы 140 первой антенны 102 могут быть размещены (например, уложены в стопу) по существу по прямой линии и вторые антенные элементы 142 второй антенны 104 могут быть размещены (например, уложены в стопу) по существу по прямой линии. Первые антенные элементы 140 и/или вторые антенные элементы 142, имеющие наибольшую длину (например, выполненные самыми длинными) (например, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 и/или первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142, имеющие первую длину L1, как проиллюстрировано на ФИГ. 3), могут быть внутренними антенными элементами. Первые антенные элементы 140 и/или вторые антенные элементы 142, имеющие меньшую длину (например, выполненные более короткими) (например, третий элемент 140 с из первых антенных элементов 140, имеющий вторую длину L2, как проиллюстрировано на ФИГ. 3), могут быть наружными антенными элементами.
[0078] При использовании в настоящем документе термин "внутренний" в целом относится к антенному элементу (или элементам), размещенному или расположенному ближе всего к конструкции, с которой соединена антенна (например, конструкции 108). При использовании в настоящем документе термин "внешний" в целом относится к антенному элементу (или элементам), размещенному или расположенному снаружи относительно внутреннего элемента (или элементов) и дальше всего от конструкции, с которой соединена антенна.
[0079] В качестве одного примера и как лучше всего показано на ФИГ. 3, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140, имеющие первую длину L1, могут быть внутренними антенными элементами первой антенны 102 (например, первой антенной решетки 144) и третий элемент 140с из первых антенных элементов 140, имеющий вторую длину L2, может быть наружным антенным элементом первой антенны 102 (например, первой антенной решетки 144). Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142, имеющие первую длину L1, могут быть внутренними антенными элементами второй антенны 104 (например, второй антенной решетки 146).
[0080] В качестве еще одного примера и как лучше всего показано на ФИГ. 4, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140, имеющие первую длину L1, могут быть внутренними антенными элементами первой антенны 102 (например, первой антенной решетки 144), а третий элемент 140 с из первых антенных элементов 140, имеющий вторую длину L2, может быть наружным антенным элементом первой антенны 102 (например, первой антенной решетки 144). Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142, имеющие первую длину L1, могут быть внутренними антенными элементами второй антенны 104 (например, второй антенной решетки 146), а третий элемент 142с из вторых антенных элементов 142, имеющий вторую длину L2, может быть наружным антенным элементом второй антенны 104 (например, второй антенной решетки 146).
[0081] В качестве еще одного примера и как лучше всего показано на ФИГ. 5, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140, имеющие первую длину L1, могут быть внутренними антенными элементами первой антенны 102 (например, первой антенной решетки 144), а третий элемент 140с из первых антенных элементов 140, имеющий вторую длину L2, может быть наружным антенным элементом первой антенны 102 (например, первой антенной решетки 144). Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142, имеющие первую длину L1, могут быть внутренними антенными элементами второй антенны 104 (например, второй антенной решетки 146), а третий элемент 142с из вторых антенных элементов 142, имеющий вторую длину L3, может быть наружным антенным элементом второй антенны 104 (например, второй антенной решетки 146).
[0082] В качестве еще одного примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 6, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140, имеющие первую длину L1, могут быть внутренними антенными элементами первой антенны 102 (например, первой антенной решетки 144), а третий элемент 140 с из первых антенных элементов 140, имеющий вторую длину L2, может быть наружным антенным элементом первой антенны 102 (например, первой антенной решетки 144). Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142, имеющие вторую длину L2, могут быть внутренними антенными элементами второй антенны 104 (например, второй антенной решетки 146).
[0083] Внутренние антенные элементы каждой антенной решетки (например, первой антенной решетки 144 и/или второй антенной решетки 146) могут иметь наибольшую длину (например, выполнены самыми длинными) и могут быть выполнены с возможностью работы в пределах самого низкого рабочего частотного диапазона этой решетки. Внутренние антенные элементы каждой антенной решетки обычно могут включать два антенных элемента одной и той же длины в целях обеспечения должного функционирования антенны (например, чтобы предотвратить короткое замыкание с элементом заземления). Внешний антенный элемент каждой антенной решетки может иметь наименьшую длину (например, выполнен самым коротким) и может быть выполнен с возможностью работы в пределах самого высокого частотного диапазона. Любые дополнительные антенные элементы, размещенные между внутренними антенными элементами и внешним антенным элементом каждой антенной решетки, могут иметь промежуточные длины, выполненные для обеспечения работы в пределах диапазонов промежуточных рабочих частот. В качестве одного примера каждый последующий наружный антенный элемент может иметь меньшую длину, чем непосредственно предыдущий внутренний антенный элемент, и может обеспечивать другую рабочую частоту (например, дополнительный частотный диапазон).
[0084] Хотя в примере по ФИГ. 3 показана первая антенна 102, которая включает в себя первую антенную решетку 144, имеющую три антенных элемента 140, выполненных с возможностью обеспечения двух рабочих частот, и вторая антенна 104, которая включает в себя вторую антенную решетку 146, имеющую два антенных элемента 142, выполненных с возможностью обеспечения одной рабочей частоты, одна решетка или обе решетки из первой антенной решетки 144 и/или второй антенной решетки 146 могут или может включать в себя дополнительные антенные элементы, выполненные с возможностью обеспечения дополнительных рабочих частот, как проиллюстрировано на ФИГ. 4-6.
[0085] В качестве одного примера первая антенная решетка 144 может включать в себя первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140, имеющие первую длину L1 и выполненные с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136, третий элемент 140с из первых антенных элементов 140, имеющий вторую длину L2, отличающуюся (например, меньше) от первой длины L1, и выполненный с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138, отличающемся (например, выше) от первого частотного диапазона 136, четвертый элемент (не показано) из первых антенных элементов 140, имеющий третью длину, отличающуюся (например, меньше) от первой длины L1 и второй длины L2, и выполненный с возможностью работы в пределах третьего частотного диапазона, отличающегося (например, выше) от первого частотного диапазона 136 и второго частотного диапазона 138, пятый элемент (не показано) из первых антенных элементов 140, имеющий четвертую длину, отличающуюся (например, меньше) от первой длины L1, второй длины L2 и третьей длины, и выполненный с возможностью работы в пределах четвертого частотного диапазона, отличающегося (например, выше) от первого частотного диапазона 136, второго частотного диапазона 138 и третьего частотного диапазона и т.д.
[0086] В качестве одного примера вторая антенная решетка 146 может включать в себя первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142, имеющие первую длину L1 и выполненные с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136, третий элемент 142с из вторых антенных элементов 142, имеющий вторую длину L2, отличающуюся (например, меньше) от первой длины L1, и выполненный с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138, отличающемся (например, выше) от первого частотного диапазона 136, четвертый элемент (не показано) из вторых антенных элементов 142, имеющий третью длину L3, отличную от (например, меньше) первой длины L1 и второй длины L2, и выполненный с возможностью работы в пределах третьего частотного диапазона 148, отличающегося (например, выше) от первого частотного диапазона 136 и второго частотного диапазона 138, пятый элемент (не показано) из вторых антенных элементов 142, имеющий четвертую длину, отличающуюся (например, меньше) от первой длины L1, второй длины L2 и третьей длины L3, и выполненный с возможностью работы в пределах четвертого частотного диапазона, отличающегося (например, выше) от первого частотного диапазона 136, второго частотного диапазона 138 и третьего частотного диапазона 148 и т.д.
[0087] Противоположные первые антенные элементы 140 и вторые антенные элементы 142, имеющие одинаковую длину, могут обеспечивать всенаправленную диаграмму направленности.
[0088] Затеняющее влияние конструкции (например, конструкции 108) на диаграмму направленности (например, первую диаграмму 114 направленности и/или вторую диаграмму 116 направленности) антенны (например, первой антенны 102 и/или второй антенны 104), например нули (например, первый нуль 118 и/или второй нуль 120), созданные указанной конструкцией, может быть меньше в диапазонах более низких частот (например, с большими длинами волн) относительно толщины и/или конструктивного профиля указанной конструкции (например, толщины Т конструкции 108). Таким образом, антенна (например, антенный элемент), работающая в диапазоне достаточно низких частот относительно толщины указанной конструкции, может обеспечивать всенаправленное покрытие без необходимости в соответствующей противоположной антенне (например, противоположном антенном элементе такой же длины). Таким образом, не ограничиваясь какой-либо конкретной теорией, когда толщина Т конструкции 108 меньше приблизительно одной десятой (1/10) длины волны рабочей частоты конкретного антенного элемента одной антенны, только эта антенна может быть необходима для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности.
[0089] В качестве одного примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 3, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 первой антенны 102 может испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136. Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 второй антенны 104 могут испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136. Первый частотный диапазон 136 может быть достаточно высоким, например, относительно толщины Т конструкции 108, так что обе первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть необходимы для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности (например, всенаправленного покрытия для первого частотного диапазона 136). Третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 может испускать электромагнитное излучение 106 во втором частотном диапазоне 138. Второй частотный диапазон 138 может быть относительно низким, например, относительно толщины Т конструкции 108, так что только первая антенна 102 может быть необходима для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности (например, всенаправленного покрытия для второго частотного диапазона 138).
[0090] В качестве еще одного примера, как проиллюстрировано на ФИГ. 4, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 первой антенны 102 могут испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136. Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 второй антенны 104 могут испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136. Первый частотный диапазон 136 может быть относительно высоким, например, относительно толщины Т конструкции 108, так что обе первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть необходимы для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности (например, всенаправленного покрытия для первого частотного диапазона 136). Третий элемент 140 с из первых антенных элементов 140 может испускать электромагнитное излучение 106 во втором частотном диапазоне 138. Второй частотный диапазон 138 может быть относительно высоким, например, относительно толщины Т конструкции 108, так что конструкция 108 может создавать первый нуль 118 в первой диаграмме 114 направленности (ФИГ. 2) третьего элемента 140с из первых антенных элементов 140. Таким образом, третий элемент 142с из вторых антенных элементов 142, имеющий вторую длину L2 (например, такую же длину, как третий элемент 142с из первых антенных элементов 140) может быть необходим для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности (например, всенаправленного покрытия для второго частотного диапазона 138).
[0091] В качестве еще одного примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 5, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 первой антенны 102 могут испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136. Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 второй антенны 104 могут испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136. Первый частотный диапазон 136 может быть относительно высоким, например, относительно толщины Т конструкции 108, так что обе первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть необходимы для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности (например, всенаправленного покрытия для первого частотного диапазона 136). Третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 может испускать электромагнитное излучение 106 во втором частотном диапазоне 138. Второй частотный диапазон 138 может быть относительно низким, например, относительно толщины Т конструкции 108, так что только первая антенна 102 может быть необходима для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности (например, всенаправленного покрытия для второго частотного диапазона 138). Третий элемент 142с из вторых антенных элементов 142 может испускать электромагнитное излучение 106 в третьем частотном диапазоне 148. Третий частотный диапазон 148 может быть относительно низким, например, относительно толщины Т конструкции 108, так что только вторая антенна 104 может быть необходима для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности (например, всенаправленного покрытия для третьего частотного диапазона 148).
[0092] В качестве еще одного примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 6, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 первой антенны 102 могут испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136. Первый частотный диапазон 136 может быть относительно низким, например, относительно толщины Т конструкции 108, так что только первая антенна 102 может быть необходима для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности (например, всенаправленного покрытия для первого частотного диапазона 136). Первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 второй антенны 104 могут испускать электромагнитное излучение 106 во втором частотном диапазоне 138. Второй частотный диапазон 138 может быть относительно высоким, например, относительно толщины Т конструкции 108, так что конструкция 108 может создавать второй нуль 120 во второй диаграмме 116 направленности (ФИГ. 2) первого элемента 142а и второго элемента 142b из вторых антенных элементов 142. Таким образом, третий элемент 140с из первых антенных элементов 140, имеющий вторую длину L2 (например, такую же длину, как первый элемент 142а и второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142) могут быть необходимы для обеспечения всенаправленной диаграммы направленности (например, всенаправленного покрытия для второго частотного диапазона 138).
[0093] Хотя с помощью примеров, приведенных на ФИГ. 3-6, показана первая антенна 102, излучающая электромагнитное излучение 106 в одном диапазоне или более из первого частотного диапазона 136 и второго частотного диапазона 138 и вторая антенна 104, излучающая электромагнитное излучение 106 в одном диапазоне или более из первого частотного диапазона 136, второго частотного диапазона 138 и третьего частотного диапазона 148, рассматриваются также другие конфигурации. В качестве одного примера первая антенна 102 может испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136, втором частотном диапазоне 138 и третьем частотном диапазоне 148, а вторая антенна 104 может испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136. В качестве еще одного примера первая антенна 102 может испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136, а вторая антенна 104 может испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136, втором частотном диапазоне 138 и третьем частотном диапазоне 148. В качестве еще одного примера первая антенна 102 может испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136 и втором частотном диапазоне 138, а вторая антенна 104 может испускать электромагнитное излучение 106 в первом частотном диапазоне 136, втором частотном диапазоне 138 и третьем частотном диапазоне 148.
[0094] Как показано на ФИГ. 3 и 4, в качестве одного конкретного неограничивающего примера, третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 может быть выполнен с возможностью (например, может иметь заданную длину L2) работы во втором частотном диапазоне 138 между приблизительно 3 МГц и 400 МГц (например, очень высокая частота ("ОВЧ")), имеющем длину волны между приблизительно десятью метрами и одним метром и, в частности, длину волны два метра. Когда толщина Т конструкции 108 меньше одной десятой длины волны второго частотного диапазона 138, или приблизительно 20 см (приблизительно 8 дюймов), третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 первой антенны 102 может обеспечивать всенаправленное покрытие для второго частотного диапазона 138, как проиллюстрировано на ФИГ. 3. Когда толщина Т конструкции 108 больше одной десятой длины волны второго частотного диапазона 138, или приблизительно 20 см (приблизительно 8 дюймов), третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 первой антенны 102 и третий элемент 142с из вторых антенных элементов 142 второй антенны 104 могут быть необходимы для обеспечения всенаправленного покрытия для второго частотного диапазона 138, как проиллюстрировано на ФИГ. 4.
[0095] Как показано на ФИГ. 3-6, первые антенные элементы 140 (например, первая антенная решетка 144) могут быть физически отделены от вторых антенных элементов 142 (например, второй антенной решетки 146) конструкцией 108. Каждый элемент из первых антенных элементов 140 может быть физически отделен от другого элемента из первых антенных элементов 140. В качестве одного примера каждый первый антенный элемент 140 первой антенной решетки 144 может быть физически отделен от находящегося в непосредственной близости первого антенного элемента 140 первой антенной решетки 144. Каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может быть физически отделен от другого элемента из вторых антенных элементов 142. В качестве одного примера каждый антенный элемент 142 второй антенной решетки 146 может быть физически отделен от находящегося в непосредственной близости антенного элемента 142 второй антенной решетки 146.
[0096] В целом, эксплуатационные показатели первой антенны 102 не зависят от расстояния разделения смежных первых антенных элементов 140. Схожим образом, эксплуатационные показатели второй антенны 104 не зависят от расстояния разделения смежных вторых антенных элементов 142. В целом, расстояние разделения (например, минимальное расстояние разделения) между смежными первыми антенными элементами 140 и минимальное расстояние разделения между смежными вторыми антенными элементами 142 могут быть заданы, например, соответствующими рабочими частотами первой антенны 102 (или первых антенных элементов 140) и второй антенны 104 (или вторых антенных элементов 142). В качестве одного примера минимальное расстояние разделения между смежными первыми антенными элементами 140 и минимальное расстояние разделения между смежными вторыми антенными элементами 142 может быть меньшим для более низких частот и может быть большим для более высоких частот В качестве одного конкретного неограничивающего примера минимальное расстояние разделения между смежными первыми антенными элементами 140 и/или минимальное расстояние разделения между смежными вторыми антенными элементами 142 может составлять приблизительно 0,01 дюйма (0,25 мм) до приблизительно 0,1 дюйма (например, 2,54 мм).
[0097] Как показано на ФИГ. 3-6, в качестве одного примера каждый элемент из первых антенных элементов 140 может быть физически отделен от другого элемента из первых антенных элементов 140 диэлектрическим материалом 150. Схожим образом, каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может быть физически отделен от другого элемента из вторых антенных элементов 142 диэлектрическим материалом 150. В качестве одного общего неограничивающего примера диэлектрической материал 150 может представлять собой любой диэлектрический материал, имеющий низкую диэлектрическую проницаемость (также называемый материалом с низкой диэлектрической проницаемостью). В качестве одного примера низкая диэлектрическая проницаемость может иметь диэлектрическую проницаемость менее чем приблизительно 6. В качестве еще одного примера низкая диэлектрическая проницаемость может иметь диэлектрическую проницаемость менее чем приблизительно 3. В качестве еще одного примера низкая диэлектрическая проницаемость может иметь диэлектрическую проницаемость менее чем приблизительно 2. В качестве еще одного примера низкая диэлектрическая проницаемость может иметь диэлектрическую проницаемость приблизительно 1. В качестве одного конкретного неограничивающего примера диэлектрический материал 150 может включать в себя сухой воздух. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера диэлектрический материал 150 может включать в себя диэлектрический тканый материал. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера диэлектрический материал 150 может включать в себя адгезив, например адгезив для пластмассы (plastic adhesive). В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера диэлектрический материал 150 может включать в себя стекловолокно, например лист стекловолокна. В качестве еще одного примера диэлектрический материал 150 может включать в себя кварц, например лист кварца. В качестве еще одного примера диэлектрический материал 150 может включать в себя композиционный материал, например полимер, армированный стекловолокном (GFRP). В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера диэлектрический материал 150 может включать в себя пластик, например полиэтилен, поливинилхлорид и т.п.
[0098] Каждый элемент из первых антенных элементов 140 может иметь ширину (явно не показано). Каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может иметь ширину (явно не показано). Ширина конкретного антенного элемента (например, каждого элемента из первых антенных элементов 140 и/или каждого элемента из вторых антенных элементов 142) может отличаться.
[0099] В целом, не ограничиваясь какой-либо конкретной теорией, ширина конкретного антенного элемента может обеспечивать регулировку ширины полосы связанной антенны. Таким образом, ширина может быть различной для получения необходимой ширины полосы. В качестве одного примера ширина любого элемента из первых антенных элементов 140 может обеспечивать регулировку ширины полосы первой антенны 102 (или указанного конкретного элемента из первых антенных элементов 140). В качестве еще одного примера ширина любого элемента из вторых антенных элементов 142 может обеспечивать регулировку ширины полосы второй антенны 104 (или указанного конкретного элемента из вторых антенных элементов 142). Дополнительно, не ограничиваясь какой-либо конкретной теорией, увеличение ширины, например, конкретного антенного элемента, может повышать эффективность связанной антенны.
[00100] В качестве одного общего неограничивающего примера один элемент из первых антенных элементов 140 и/или один элемент из вторых антенных элементов 142, имеющий большую длину и выполненный с возможностью работы в пределах диапазонов более низких частот (например, имеющих более длинные волн), может иметь большую ширину, чем другой элемент из первых антенных элементов 140 и/или еще один элемент из вторых антенных элементов 142, имеющий меньшую длину и выполненный с возможностью работы в пределах диапазонов более высоких частот (например, имеющих более короткие волны). В качестве одного конкретного неограничивающего примера и как лучше всего показано на ФИГ. 3, первый элемент 140а и второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 может иметь большую толщину, чем третий элемент 140с из первых антенных элементов 140.
[00101] Как показано на ФИГ. 1, радиоузел 134 может передавать исходящие сигналы 154 на первую антенну 102 и вторую антенну 104. Радиоузел 134 может принимать входящие сигналы 156 от первой антенны 102 и второй антенны 104. Исходящие сигналы 154 и входящие сигналы 156 могут быть радиосигналами, переносимыми через фидер 158 к первой антенне 102 и второй антенне 104 и от первой антенны 102 и второй антенны 104. Фидер 158 может включать в себя один или более проводников сигналов. Для специалистов в данной области техники будет очевидным, что когда первый фидер 128, имеющий первую длину I1, и второй фидер 130, имеющий длину I2, используются в качестве фазовращателя 126, первый фидер 128 и второй фидер 130 могут быть частью (например, участком) фидера 158.
[00102] Антенная система 100 может включать в себя маршрутизатор 152 сигналов. Маршрутизатор 152 сигналов может быть соединен между первой антенной 102 и второй антенной 104 и радиоузлом 134, например, посредством фидера 158. Маршрутизатор 152 сигналов может должным образом распределять (например, разделять) исходящие сигналы 154 от радиоузла 134 на первую антенну 102 и/или вторую антенну 104. Маршрутизатор 152 сигналов может должным образом распределять (например, комбинировать) входящие сигналы 156 от первой антенны 102 и/или второй антенны 104 до радиоузла 134.
[00103] В качестве одного примера один или более исходящих сигналов 154 могут включать в себя различные частоты. В качестве одного примера радиоузел 134 может передавать один сигнал из исходящих сигналов 154 в первом частотном диапазоне 136 и другой сигнал из исходящих сигналов 154 во втором частотном диапазоне 138. Маршрутизатор 152 сигналов может разделять указанный один сигнал из исходящих сигналов 154 в первом частотном диапазоне 136 на первую часть и вторую часть. Первая часть указанного одного сигнала из исходящих сигналов 154 в первом частотном диапазоне 136 может быть передана на вторую антенну 104. Маршрутизатор 152 сигналов может суммировать вторую часть указанного одного сигнала из исходящих сигналов 154 в первом частотном диапазоне 136 и указанного другого сигнала из исходящих сигналов 154 во втором частотном диапазоне 138 для передачи на первую антенну 102.
[00104] В качестве еще одного примера один или более входящих сигналов 156 могут включать в себя различные частоты. В качестве одного примера один сигнал из входящих сигналов 156 в первом частотном диапазоне 136 и другой сигнал из входящих сигналов 156 во втором частотном диапазоне 138 может быть принят от первой антенны 102. Еще один сигнал из входящих сигналов 156 в первом частотном диапазоне 136 может быть принят от второй антенны 104. Маршрутизатор 152 сигналов может разделять указанный один сигнал из входящих сигналов 156 в первом частотном диапазоне 136 и другой сигнал из входящих сигналов 156 во втором частотном диапазоне 138. Маршрутизатор 152 сигналов может суммировать указанный один сигнал из входящих сигналов 156 в первом частотном диапазоне 136 и указанный еще один сигнал из входящих сигналов 156 в первом частотном диапазоне 136 для приема радиоузлом 134. Указанный другой сигнал из входящих сигналов 156 во втором частотном диапазоне 138 может быть принят радиоузлом 134.
[00105] Дополнительные исходящие сигналы 154 и/или входящие сигналы 156 также рассматриваются в зависимости, например, от конкретного применения антенной системы 100, количества различных рабочих частот (например, первый частотный диапазон 136, второй частотный диапазон 138, третий частотный диапазон 148 и т.д.) первой антенны 102 и/или второй антенны 104 и т.п. Соответственно, маршрутизатор 152 сигналов может быть выполнен с возможностью должного распределения исходящих сигналов 154 от радиоузла 134 на первую антенну 102 и/или вторую антенну 104 и/или должного распределения входящих сигналов 156 от первой антенны 102 и/или второй антенны 104 к радиоузлу 134.
[00106] Маршрутизатор 152 сигналов может включать в себя ряд компонентов, выполненных с возможностью должного распределения исходящих сигналов 154 и/или входящих сигналов 156. В качестве одного примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 7, маршрутизатор 152 сигналов может включать в себя делитель 176 мощности, мультиплексор 182, сумматор 184 мощности и/или демультиплексор 186. Для специалистов в данной области техники будет очевидным, что конфигурация маршрутизатора 152 сигналов может зависеть, например, от конкретного применения антенной системы 100.
[00107] Как показано на ФИГ. 7 и со ссылкой на ФИГ. 1, в качестве одного примера радиоузел 134 может включать в себя первое радиоустройство 160 и второе радиоустройство 162. Первое радиоустройство 160 и второе радиоустройство 162 могут быть выполнены с возможностью работы на различных частотах (например, в пределах диапазонов различных частот). В качестве одного примера первое радиоустройство 160 может быть выполнено с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136 (ФИГ. 1), а второе радиоустройство 162 может быть выполнено с возможностью работы в пределах второго частотного диапазона 138 (ФИГ. 1).
[00108] В качестве одного общего неограничивающего примера первое радиоустройство 160 и/или второе радиоустройство 162 (и первая антенна 102, и/или вторая антенна 104) могут иметь рабочую частоту (например, диапазон частот) от приблизительно 3 МГц до приблизительно 100 ГГц. В качестве еще одного общего неограничивающего примера первое радиоустройство 160 и/или второе радиоустройство 162 (и первая антенна 102, и/или вторая антенна 104) могут иметь рабочую частоту от приблизительно 30 МГц до приблизительно 400 МГц. В качестве еще одного общего неограничивающего примера первое радиоустройство 160 и/или второе радиоустройство 162 (и первая антенна 102, и/или вторая антенна 104) могут иметь рабочую частоту от приблизительно 30 МГц до приблизительно 174 МГц. В качестве еще одного общего неограничивающего примера первое радиоустройство 160 и/или второе радиоустройство 162 (и первая антенна 102, и/или вторая антенна 104) могут иметь рабочую частоту от приблизительно 225 МГц до приблизительно 400 МГц. В качестве одного конкретного неограничивающего примера первое радиоустройство 160 может представлять собой радиоустройство, работающее в нижней части диапазона ОВЧ, например, имеющее рабочую частоту от приблизительно 118 МГц до приблизительно 174МГц. В качестве одного конкретного неограничивающего примера второе радиоустройство 162 может представлять собой радиоустройство, работающее в нижней части диапазона ОВЧ, например имеющее рабочую частоту от приблизительно 30 МГц до приблизительно 88 МГц.
[00109] Как показано на ФИГ. 7 и со ссылкой на ФИГ. 1, первое радиоустройство 160 может включать в себя первый радиопередатчик 164 и первый радиоприемник 166. Второе радиоустройство 162 может включать в себя второй радиопередатчик 168 и второй радиоприемник 170. Первый радиопередатчик 164 может передавать первый исходящий сигнал 172. Второй радиопередатчик 168 может передавать второй исходящий сигнал 174. Первый исходящий сигнал 172 и второй исходящий сигнал 174 могут иметь различные рабочие частоты. В качестве одного примера первый исходящий сигнал 172 может находиться в первом частотном диапазоне 136 (ФИГ. 1), а второй исходящий сигнал 174 может находиться во втором частотном диапазоне 138 (ФИГ. 1).
[00110] Первый исходящий сигнал 172 может быть направлен от первого радиопередатчика 164 на делитель 176 мощности (например, делитель 176 мощности может принимать первый исходящий сигнал 172 от первого радиопередатчика 164). Делитель 176 мощности может разделять первый исходящий сигнал 172 на третий исходящий сигнал 178 в первом частотном диапазоне 136 (ФИГ. 1) и четвертый исходящий сигнал 180 в первом частотном диапазоне 136. В качестве одного общего неограничивающего примера делитель 176 мощности может представлять собой любое устройство, выполненное с возможностью деления электромагнитной энергии в определенном количестве для обеспечения возможности использования сигнала в двух схемах, например, чтобы обеспечить для одного радиоустройства (например, первого радиоустройства 160) возможность питания двух антенн (например, первой антенны 102 и второй антенны 104). В качестве одного конкретного неограничивающего примера делитель 176 мощности может представлять собой ОВЧ-делитель мощности, рассчитанный на 50 Вт.
[00111] Один или более дополнительных делителей мощности (не показано) могут быть использованы с антенной системой 100, когда один или более дополнительных радиоустройств (например, дополнительных радиопередатчиков) (не показано) подают дополнительные исходящие сигналы (не показано) на первую антенну 102 и вторую антенну 104. Количество используемых делителей мощности и их конфигурация могут зависеть, например, от конкретного применения антенной системы 100, количества рабочих частот (например, первого частотного диапазона 136, второго частотного диапазона 138, третьего частотного диапазона 148 и т.д.) (ФИГ. 1) первой антенны 102 и/или второй антенны 104 и т.п.
[00112] Как показано на ФИГ. 7 и со ссылкой на ФИГ. 1, третий исходящий сигнал 178 может быть направлен от делителя 176 мощности на вторую антенну 104 (например, вторая антенна 104 может принимать третий исходящий сигнал 178 от делителя 176 мощности). Четвертый исходящий сигнал 180 может быть направлен от делителя 176 мощности на мультиплексор 182 (например, мультиплексор 182 может принимать четвертый исходящий сигнал 180 от делителя 176 мощности). Второй исходящий сигнал 174 может быть направлен от второго радиопередатчика 168 на мультиплексор 182 (например, мультиплексор 182 может принимать второй исходящий сигнал 174 от второго радиопередатчика 168).
[00113] Мультиплексор 182 может принимать второй исходящий сигнал 174 и четвертый исходящий сигнал 180. Мультиплексор 182 может суммировать второй исходящий сигнал 174 и четвертый исходящий сигнал 180 в пятый исходящий сигнал 188. Пятый исходящий сигнал 188 может находиться в первом частотном диапазоне 136 и втором частотном диапазоне 138 (ФИГ. 1). Например, пятый исходящий сигнал 188 может являться суммой второго исходящего сигнала 174 во втором частотном диапазоне 138 и четвертого исходящего сигнала 180 в первом частотном диапазоне 136. В качестве одного общего неограничивающего примера мультиплексор 182 может представлять собой любое устройство, выполненное с возможностью суммирования двух или более сигналов различных частот в один сигнал без создания помех друг другу, например, чтобы обеспечить для двух или более радиоустройств (например, первого радиоустройства 160 и второго радиоустройства 162) возможность питания одной антенны (например, первой антенны 102). В качестве одного примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 7, мультиплексор 182 может представлять собой диплексер, выполненный для обеспечения возможности подачи первым радиоустройством 160 (например, первым радиопередатчиком 164) и вторым радиоустройством 162 (например, вторым радиопередатчиком 168) электропитания на первую антенну 102. В качестве еще одного примера (не показано) мультиплексор 182 может представлять собой триплексер, выполненный для обеспечения возможности подачи первым радиоустройством 160, вторым радиоустройством 162 и третьим радиоустройством (не показано), например выполненным с возможностью передачи исходящего сигнала в третьем частотном диапазоне, электропитания на первую антенну 102. Для специалистов в данной области техники будет очевидным, что тип мультиплексора 182 и/или количество мультиплексоров 182 может или могут зависеть, например, от количества радиоустройств радиоузла 134 и/или количества рабочих частот подающей сигнал антенны (например, первой антенны 102 или второй антенны 104).
[00114] Как показано на ФИГ. 7 и со ссылкой на ФИГ. 1, первый входящий сигнал 190 может быть подан с усилением от первой антенны 102. Второй входящий сигнал 192 может быть подан с усилением от второй антенны 104. Первый входящий сигнал 190 и второй входящий сигнал 192 могут иметь разные рабочие частоты. В качестве одного примера первый входящий сигнал 190 может находиться в первом частотном диапазоне 136 (ФИГ. 1) и втором частотном диапазоне 138 (ФИГ. 1), а второй входящий сигнал 192 может находиться в первом частотном диапазоне 136. В качестве одного примера первый входящий сигнал 190 может являться суммой радиосигнала в первом частотном диапазоне 136, принятого первой антенной 102, и радиосигнала во втором частотном диапазоне 138, принятого первой антенной 102. Второй входящий сигнал 192 может быть радиосигналом в первом частотном диапазоне 136, принятым второй антенной 104.
[00115] Первый входящий сигнал 190 может быть направлен от первой антенны 102 в демультиплексор 186 (например, демультиплексор 186 может принимать первый входящий сигнал 190 от первой антенны 102). Демультиплексор 186 может разделять первый входящий сигнал 190 на третий входящий сигнал 194 в первом частотном диапазоне 136 (ФИГ. 1) и четвертый входящий сигнал 196 во втором частотном диапазоне 138 (ФИГ. 1). В качестве одного общего неограничивающего примера демультиплексор 186 может представлять собой любое устройство, выполненное с возможностью разделения одного сигнала, имеющего различные частоты, на два или более сигналов, каждый из которых имеет различную частоту, например, чтобы обеспечить для одной антенны (например, первой антенны 102) возможность питания двух или более радиоустройств (например, первого радиоустройства 160 и второго радиоустройства 162). В качестве одного примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 7, демультиплексор 186 может быть выполнен с обеспечением возможности питания первой антенной 102 первого радиоустройства 160 (например, первого радиоприемника 166) и второго радиоустройства 162 (например, второго радиоприемника 170). В качестве еще одного примера (не показано) демультиплексор 186 может быть выполнен с обеспечением возможности питания первой антенной 102 первого радиоустройства 160, второго радиоустройства 162 и третьего радиоустройства (не показано), например, выполненного с возможностью приема исходящего сигнала в третьем частотном диапазоне. Для специалистов в данной области техники будет очевидным, что тип демультиплексора 186 и/или количество демультиплексоров 186 могут или может зависеть, например, от количества радиоустройств радиоузла 134 и/или количества рабочих частот подающей сигнал антенны (например, первой антенны 102 или второй антенны 104).
[00116] Мультиплексор 182 и демультиплексор 186 могут дополнять друг друга. В качестве одного примера мультиплексор 182 может находиться на передающем конце сигнала, а демультиплексор 186 может находиться на приемном конце сигнала. Мультиплексор 182 и демультиплексор 186 могут быть объединены в одном блоке или компоненте маршрутизатора 152 сигналов.
[00117] Как показано на ФИГ. 7 и со ссылкой на ФИГ. 1, второй входящий сигнал 192 может быть направлен от второй антенны 104 в сумматор 184 мощности (например, сумматор 184 мощности может принимать второй входящий сигнал 192 от второй антенны 104). Третий входящий сигнал 194 может быть направлен от демультиплексора 186 в сумматор 184 мощности (например, сумматор 184 мощности может принимать третий входящий сигнал 194 от демультиплексора 186). Сумматор 184 мощности может суммировать второй входящий сигнал 192 и третий входящий сигнал 194 с получением пятого входящего сигнала 198 в первом частотном диапазоне 136 (ФИГ. 1). В качестве одного общего неограничивающего примера сумматор 184 мощности может представлять собой любое устройство, выполненное с возможностью суммирования электромагнитной энергии для обеспечения возможности получения сигнала от двух схем, например, чтобы обеспечить для двух антенн (например, первой антенны 102 и второй антенны 104) возможность питания одного радиоустройства (например, первого радиоустройства 160).
[00118] Делитель 176 мощности и сумматор 184 мощности могут дополнять друг друга. В качестве одного примера делитель 176 мощности может находиться на передающем конце сигнала, а сумматор 184 мощности может находиться на приемном конце сигнала. Делитель 176 мощности и сумматор 184 мощности могут быть объединены в одном блоке или компоненте маршрутизатора 152 сигналов.
[00119] Четвертый входящий сигнал 196 может быть направлен от демультиплексора 186 на второй радиоприемник 170 (например, второй радиоприемник 170 может принимать четвертый входящий сигнал 196 от демультиплексора 186). Пятый входящий сигнал 198 может быть направлен от сумматора 184 мощности в первый радиоприемник 166 (например, первый радиоприемник 166 может принимать пятый входящий сигнал 198 от сумматора 184 мощности).
[00120] Как показано на ФИГ. 7, антенная система 100 может включать в себя усилитель 200. Усилитель 200 может быть соединен между вторым радиоприемником 170 и демультиплексором 186. Усилитель 200 может быть соединен между вторым радиопередатчиком 168 и мультиплексором 182. Усилитель 200 может увеличивать усиление второго исходящего сигнала 174 и/или четвертого входящего сигнала 196. Также могут быть использованы дополнительные усилители (не показано).
[00121] Как показано на ФИГ. 7 и со ссылкой на ФИГ. 1, хотя явно не показано на ФИГ. 7, различные компоненты антенной системы 100 (например, первое радиоустройство 160, второе радиоустройство 162, делитель 176 мощности, сумматор 184 мощности, мультиплексор 182, демультиплексор 186, первая антенна 102, вторая антенна 104 и/или усилитель 200) могут быть соединены вместе посредством фидера 158 (ФИГ. 1). Любые сигналы (например, первый исходящий сигнал 172, второй исходящий сигнал 174, третий исходящий сигнал 178, четвертый исходящий сигнал 180, пятый исходящий сигнал 188, первый входящий сигнал 190, второй входящий сигнал 192, третий входящий сигнал 194, четвертый входящий сигнал 196 и/или пятый входящий сигнал 198) могут быть поданы через фидер 158. В качестве одного примера первый фидер 128 (ФИГ. 1) может быть частью фидера 158, соединяющего первое радиоустройство 160 и второе радиоустройство 162 с первой антенной 102. В качестве одного примера второй фидер 130 (ФИГ. 1) может быть частью фидера 158, соединяющего первое радиоустройство 160 со второй антенной 104. Когда первый фидер 128 используют в качестве фазовращателя 126 (ФИГ. 1), часть первого фидера 128, задающая первую длину I1 (ФИГ. 1), может представлять собой общую длину первого фидера 128 от первого радиоустройства 160 и второго радиоустройства 162 до первой антенны 102 или может быть частью общей длины, например, от маршрутизатора 152 сигналов до первой антенны 102. Когда второй фидер 130 используют в качестве фазовращателя 126 (ФИГ. 1), часть второго фидера 130, задающая вторую длину I2 (ФИГ. 1), может представлять собой общую длину второго фидера 130 от второго радиоустройства 162 до второй антенны 104 или может быть частью общей длины, например, от маршрутизатора 152 сигналов до второй антенны 104.
[00122] Пример маршрутизатора 152 сигналов, показанный на ФИГ. 7, не предназначен для наложения физических или архитектурных ограничений на способ, которым указанный пример может быть реализован. Могут быть использованы другие признаки в дополнение к проиллюстрированным и/или вместо них. Некоторые признаки могут не быть необходимы в некоторых примерах. Также, некоторые блоки представлены для иллюстрации некоторых функциональных признаков. Один или более из этих признаков могут быть объединены и/или разделены на различные блоки при реализации различных примеров. В качестве одного примера делитель 176 мощности и/или сумматор 184 мощности могут быть расположены между радиоузлом 134 и мультиплексором 182 и/или демультиплексором 186. В качестве еще одного примера делитель 176 мощности и/или сумматор 184 мощности могут быть расположены между мультиплексором 182 и/или демультиплексором 186 и первой антенной 102 и/или второй антенной 104. Другие конфигурации также рассматриваются.
[00123] Следует понимать, не ограничиваясь какой-либо конкретной теорией, что отражения на линии передачи могут быть определены с использованием коэффициента стоячей волны по напряжению (VSWR). Коэффициент стоячей волны по напряжению является отношением максимального и минимального значений стоячей волны на линии передачи. Для улучшения коэффициента стоячей волны по напряжению, между параметрически определенным местом вдоль кончика (например, первого конца 258 или второго конца 260 (ФИГ. 15)) самого длинного переднего антенного элемента (например, первого элемента 140а из первых антенных элементов) могут быть добавлены резистивный элемент (не показано) и закрывающая несущая конструкция (не показано), которая вступает в контакт с конструкцией 108 (ФИГ. 1). Это снижает коэффициент стоячей волны по напряжению, за счет увеличения сопротивления излучения антенны. Резистивный элемент может быть рассчитан на мощность, передаваемую радиоузлом 134 (например, первым радиоустройством 160 или вторым радиоустройством 162) (ФИГ. 7).
[00124] При необходимости, чтобы дополнительно улучшить согласование импеданса и обеспечить фактический прием первой антенной 102 и/или второй антенной 104 максимальной мощности, в антенной системе 100 может быть использован трансформатор (не показано).
[00125] Как показано на ФИГ. 8 и со ссылкой на ФИГ. 1, в качестве одного примера конструкция 108 может представлять собой компонент или элемент транспортного средства 202 (ФИГ. 1). В качестве одного примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 8, транспортное средство 202 может быть аэрокосмическим транспортным средством 204. В качестве еще одного примера (не показано), транспортное средство 202 может представлять собой наземное транспортное средство. В качестве еще одного примера (не показано), транспортное средство 202 может представлять собой водное транспортное средство. Конструкция 108 также может быть любой другой фиксированной конструкцией, узлом или т.п., которая или который использует антенную систему 100 (ФИГ. 1) для передачи и/или приема электромагнитного излучения 106 (ФИГ. 1). В качестве неограничивающих примеров, конструкция 108 может включать в себя вышку (например, радио вышку), мачту (например, антенную мачту), здание или т.п.
[00126] В качестве одного общего неограничивающего примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 8, аэрокосмическое транспортное средство 204 может представлять собой винтокрылый летательный аппарат (например, вертолет или винтокрылый беспилотный летательный аппарат), а конструкция 108 может представлять собой структурный компонент винтокрылого летательного аппарата. В качестве еще одного общего неограничивающего примера (не показано), аэрокосмическое транспортное средство 204 может представлять собой воздушный летательный аппарат с фиксированным крылом (например, самолет или беспилотный воздушный летательный аппарат с фиксированным крылом), а конструкция 108 может представлять собой структурный компонент воздушного летательного аппарата с фиксированным крылом. В качестве еще одного общего неограничивающего примера (не показано), аэрокосмическое транспортное средство 204 может представлять собой ракету.
[00127] В качестве одного общего неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой основную конструкцию транспортного средства 202 (например, аэрокосмического транспортного средства 204). При использовании в настоящем документе выражение "основная конструкция" в целом относится к любой конструкции, которая важна для выдерживания нагрузок (например, деформаций, напряжений и/или сил), встречающихся во время движения транспортного средства 202 (например, во время полета аэрокосмического транспортного средства 204). В качестве еще одного общего неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой вспомогательную конструкцию транспортного средства 202 (например, аэрокосмического транспортного средства 204). При использовании в настоящем документе выражение "вспомогательная конструкция" в целом относится к любой конструкции, которая помогает основной конструкции выдерживать нагрузки, встречающиеся во время движения транспортного средства 202.
[00128] Как показано на ФИГ. 8 и со ссылкой на ФИГ. 1, в качестве одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой горизонтальное крыло 206 аэрокосмического транспортного средства 204. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой горизонтальный стабилизатор 208 аэрокосмического транспортного средства 204. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой вертикальный стабилизатор 210 аэрокосмического транспортного средства 204. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой хвостовую балку 212 аэрокосмического транспортного средства 204. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой фюзеляж 214 аэрокосмического транспортного средства 204. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой хвостовую секцию 216 аэрокосмического транспортного средства 204. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой обтекатель 218 аэрокосмического транспортного средства 204, например горизонтальное крыло 206, вертикальный стабилизатор 210, горизонтальный стабилизатор 210, хвостовую балку 212 или хвостовую секцию 216 аэрокосмического транспортного средства 204. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой люк 220 аэрокосмического транспортного средства 204. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой какое-либо иное оперение (явно не показано) аэрокосмического транспортного средства 204. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой снимаемую по выбору крышку (явно не показано) аэрокосмического транспортного средства 204.
[00129] Как показано на ФИГ. 1 и со ссылкой на ФИГ. 8, как описано выше и в любом из представленных в настоящем документе примеров, первая антенна 102 (ФИГ. 1) может быть расположена на первом конце 110 (ФИГ. 1) конструкции 108, а вторая антенна 104 (ФИГ. 1) может быть расположена на втором конце 112 (ФИГ. 1) конструкции 108. Со ссылкой на конкретный пример аэрокосмического транспортного средства 204 (ФИГ. 8), первый конец 110 может представлять собой переднюю кромку или передний конец конструкции 108 (например, горизонтальное крыло 206, вертикальный стабилизатор 210, горизонтальный стабилизатор 210, хвостовую секцию 216 или люк 220), а второй конец 112 может представлять собой заднюю кромку или задний конец конструкции 108 (например, горизонтальное крыло 206, вертикальный стабилизатор 210, горизонтальный стабилизатор 210, хвостовую секцию 216 или люк 220). При использовании в настоящем документе выражения "передний" и "задний" относятся к направлению движения аэрокосмического транспортного средства 204. В альтернативном варианте реализации изобретения первый конец 110 может представлять собой сторону правого борта конструкции 108 (например, хвостовой балки 212 или фюзеляжа 214), а второй конец 112 может представлять собой сторону левого борта конструкции 108 (например, хвостовой балки 212 или фюзеляжа 214).
[00130] Как показано на ФИГ. 9, в качестве одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой вертикальный стабилизатор 210 хвостовой секции 216 аэрокосмического транспортного средства 204 (ФИГ. 8). Первая антенна 102 может быть соединена с передним концом 222 вертикального стабилизатора 210. Вторая антенна 104 может быть соединена с задним концом 224 вертикального стабилизатора 210. Первая антенна 102 и вторая антенна 104 могут быть физически отделены вертикальным стабилизатором 210. В качестве одного примера первая антенна 102 может быть установлена снаружи на вертикальном стабилизаторе 210 на переднем конце 222, а вторая антенна 104 может быть установлена снаружи на вертикальном стабилизаторе 210 на заднем конце 224. Первая антенна 102 может быть закрыта кожухом (не показано), установленным на вертикальном стабилизаторе 210 для защиты первой антенны 102. Вторая антенна 104 может быть закрыта еще одним кожухом (не показано), установленным на вертикальном стабилизаторе 210 для защиты второй антенны 102. В качестве еще одного примера первая антенна 102 может быть установлена внутри вертикального стабилизатора 210 вблизи (например, на или возле) переднего конца 222 и вторая антенна 104 может быть установлена внутри вертикального стабилизатора 210 вблизи заднего конца 224. Часть вертикального стабилизатора 210 на переднем конце 222 может функционировать в качестве кожуха для защиты первой антенны 102. Часть вертикального стабилизатора 210 на заднем конце 224 может функционировать в качестве еще одного кожуха для защиты второй антенны 104. В качестве еще одного примера, первая антенна 102 может быть встроена (например, заделана внутрь или выполнена с получением объединенной конструкции) во внешние панели, также известные как обшивка, вертикального стабилизатора 210, а вторая антенна 104 может быть встроена во внешние панели вертикального стабилизатора 210.
[00131] Как показано на ФИГ. 10, в качестве еще одного конкретного неограничивающего примера конструкция 108 может представлять собой вертикальный стабилизатор 210. Первая антенна 102 может быть соединена с первым (например, передним) обтекателем 226. Вторая антенна 104 может быть соединена со вторым (например, задним) обтекателем 228. Первый обтекатель 226 и второй обтекатель 228 могут быть примерами обтекателя 218 (ФИГ. 8). Первый обтекатель 226 может быть соединен с передним концом 222 вертикального стабилизатора 210, например, вдоль передней кромки. Второй обтекатель 228 может быть соединен с задним концом 224 вертикального стабилизатора 210, например, вдоль задней кромки 224. Первый обтекатель 226 и, таким образом, первая антенна 102, и второй обтекатель 228 и, таким образом, вторая антенна 104, могут быть физически отделены вертикальным стабилизатором 210. В качестве одного примера первая антенна 102 может быть установлена на внутренней поверхности первого обтекателя 226, а вторая антенна 104 может быть установлена на внутренней поверхности второго обтекателя 228. В качестве еще одного примера первая антенна 102 может быть встроена (например, заделана внутрь или выполнена с получением объединенной конструкции) в первый обтекатель 226, а вторая антенна 104 может быть встроена во второй обтекатель 228. Первый обтекатель 226 может функционировать в качестве кожуха для защиты первой антенны 102. Второй обтекатель 228 может функционировать в качестве еще одного кожуха для защиты второй антенны 104.
[00132] Хотя на ФИГ. 10 показан один пример первого обтекателя 226 и второго обтекателя 228, соединенных с вертикальным стабилизатором 210 хвостовой секции 216 аэрокосмического транспортного средства 204, еще в одних примерах первый обтекатель 226 и второй обтекатель 228 могут быть соединены с передним концом и задним концом, соответственно, других конструкций 108 аэрокосмического транспортного средства 204, например, крыла 206, горизонтального стабилизатора 208 (ФИГ. 8) и т.п.
[00133] Как показано на ФИГ. 11-13, в качестве одного примера конструкция 108 (например, вертикальный стабилизатор 210) может включать в себя первую опору 230 для обтекателя и вторую опору 232 для обтекателя. Первая опора 230 для обтекателя может находиться напротив второй опоры 232 для обтекателя. Обтекатель 218 может быть расположен между первой опорой 230 для обтекателя и второй опорой 232 для обтекателя и соединен с ними. Хотя явно не показано на ФИГ. 11, обтекатель 218 может включать в себя антенну (например, первую антенну 102 или вторую антенну 104 (ФИГ. 1)) или антенные элементы (например, первые антенные элементы 140 или вторые антенные элементы 142 (ФИГ. 1)). Таким образом, как проиллюстрировано на ФИГ. 11, обтекатель 218 может быть примером первого обтекателя 226, включающего первую антенну 102 (ФИГ. 10) или второго обтекателя 228, включающего в себя вторую антенну 104 (ФИГ. 10).
[00134] Следует понимать, что на ФИГ. 11 показана часть одного конца конструкции 108, включающей в себя две опоры для обтекателя (например, первую опору 230 для обтекателя и вторую опору 232 для обтекателя) и один обтекатель (например, обтекатель 218), и что конструкция 108 может включать в себя две другие опоры для обтекателя и еще один обтекатель на другом конце напротив описанного конца.
[00135] Как показано на ФИГ. 12, в качестве одного примера первая опора 230 для обтекателя может включать в себя первое ребро 234 жесткости. Первое ребро 234 жесткости может быть одним из множества ребер жесткости, задающих форму конструкции 108 (например, вертикального стабилизатора). В качестве одного примера указанное множество ребер жесткости может быть соединено с внутренними стрингерами, элементами жесткости, лонжеронами или т.п. для обеспечения конструктивной опоры конструкции 108. Первое ребро 234 жесткости может быть композитной конструкцией. В качестве одного примера первое ребро 234 жесткости может быть полимером, армированным волокном. В качестве еще одного примера первое ребро 234 жесткости может быть полимером, армированным стекловолокном. В качестве еще одного примера первое ребро 234 жесткости может быть полимером, армированным стекловолокном. Первая опора 230 для обтекателя (например, первое ребро 234 жесткости) может иметь первую монтажную поверхность 236. Первая монтажная поверхность 236 может иметь форму, соответствующую форме первого конца 238 обтекателя 218 (ФИГ. 11). Первый конец 238 обтекателя 218 может быть посажен в пределах первой монтажной поверхности 236 и соединен с ней. В качестве одного примера обтекатель 218 может быть приклеен (adhesively bonded) к первой опоре 230 для обтекателя. В качестве одного примера первый конец 238 обтекателя 218 может быть приклеен к первой монтажной поверхности 236 первого ребра 234 жесткости. В качестве еще одного примера обтекатель 218 может быть механически соединен с первой опорой 230 для обтекателя. Первая опора 230 для обтекателя может также обеспечивать электрическое соединение антенны (например, первой антенны 102 или второй антенны 104). В качестве одного примера первая монтажная поверхность 236 может включать в себя коаксиальный радиочастотный разъем (явно не показано).
[00136] Как показано на ФИГ. 13, в качестве одного примера вторая опора 232 для обтекателя может включать в себя второе ребро 240 жесткости. Второе ребро 240 жесткости может быть еще одним из указанного множества ребер жесткости конструкции 108. Второе ребро 240 жесткости может быть конструкцией из композиционного материала. В качестве одного примера второе ребро 240 жесткости может быть полимером, армированным волокном. В качестве еще одного примера второе ребро 240 жесткости может быть полимером, армированным стекловолокном. В качестве еще одного примера второе ребро 240 жесткости может быть полимером, армированным углеродным волокном. Вторая опора 232 для обтекателя (например, второе ребро 240 жесткости) может включать в себя вторую монтажную поверхность 242. Вторая монтажная поверхность 242 может иметь форму, соответствующую форме второго конца 244 обтекателя 218 (ФИГ. 11), противоположного первому концу 238. Второй конец 244 обтекателя 218 может быть посажен в пределах второй монтажной поверхности 242 и соединен с ней. В качестве одного примера обтекатель 218 может быть приклеен ко второй опоре 232 для обтекателя. В качестве одного примера второй конец 244 обтекателя 218 может быть приклеен ко второй монтажной поверхности 242 второго ребра 240 жесткости. В качестве еще одного примера обтекатель 218 может быть механически соединен со второй опорой 232 для обтекателя. Вторая опора 232 может также обеспечивать электрическое соединение антенны (например, первой антенны 102 или второй антенны 104). В качестве одного примера вторая монтажная поверхность 242 может включать в себя коаксиальный радиочастотный разъем (явно не показано).
[00137] Как показано на ФИГ. 14, в качестве одного примера конструкция 108 может включать в себя первую антенную конструкцию 246 и вторую антенную конструкцию 248, противоположную первой антенной конструкции 246. Конструкция 108 может включать в себя промежуточную конструкцию 250. Первая антенная конструкция 246 может быть соединена с промежуточной конструкцией 250 на первом конце 110 конструкции 108. Вторая антенная конструкция 248 может быть соединена с промежуточной конструкцией 250 на втором конце конструкции 108. Промежуточная конструкция 250 может физически разделять первую антенную конструкцию 246 и вторую антенную конструкцию 248.
[00138] В качестве одного примера первая антенная конструкция 246 может включать в себя по меньшей мере один первый слой 252, выполненный на основе композиционных материалов, и первую антенну 102. Первая антенна 102 может быть соединена с первым слоем 252, выполненным на основе композиционных материалов. В качестве одного примера вторая антенная конструкция 248 может включать в себя по меньшей мере один второй слой 254, выполненный на основе композиционных материалов, и вторую антенну 104. Вторая антенна 104 может быть соединена со вторым слоем 254, выполненным на основе композиционных материалов.
[00139] В качестве еще одного примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 14, первая антенная конструкция 246 может включать в себя множество первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, и множество первых антенных элементов 140. Первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и первые антенные элементы 140 могут быть уложены в стопу для формирования первой сэндвичевой конструкции (например, первой слоистой конструкции). Вторая антенная конструкция 248 может включать в себя множество вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, и множество вторых антенных элементов 142. Вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, и вторые антенные элементы 142 могут быть уложены в стопу для формирования второй сэндвичевой конструкции (например, второй слоистой конструкции).
[00140] Первая антенная конструкция 246 может иметь различные конфигурации в зависимости, например, от количества первых антенных элементов 140, количества рабочих частот (например, первый частотный диапазон 136, второй частотный диапазон 138, третий частотный диапазон 148 и т.д.) и т.п. Схожим образом, вторая антенная конструкция 248 может иметь различные конфигурации в зависимости, например, от количества вторых антенных элементов 142, количества рабочих частот и т.п.
[00141] В качестве одного общего неограничивающего примера конфигурация сэндвичевой конструкции для первой антенной конструкции 246 и/или второй антенной конструкции 248 может включать в себя слой, выполненный на основе композиционных материалов - антенный элемент - слой, выполненный на основе композиционных материалов - антенный элемент и т.д. В качестве одного примера внутренний слой, выполненный на основе композиционных материалов, может определять внутреннюю линию формования (mold line) сэндвичевой конструкции, а внешний антенный элемент может определять наружную линию формования сэндвичевой конструкции (например, конфигурация сэндвичевой конструкции может оканчиваться антенным элементом). В такой конфигурации внешний антенный элемент может быть покрыт защитным слоем (например, пленкой, проницаемой для электромагнитного излучения). В качестве еще одного примера внутренний слой, выполненный на основе композиционных материалов, может определять внутреннюю линию формования сэндвичевой конструкции, а внешний слой, выполненный на основе композиционных материалов, может определять наружную линию формования сэндвичевой конструкции (например, конфигурация сэндвичевой конструкции может оканчиваться слоем, выполненным на основе композиционных материалов). По существу, слои сэндвичевой конструкции, выполненные на основе композиционных материалов, могут функционировать в качестве кожуха, защищающего каждый антенный элемент.
[00142] В качестве одного конкретного неограничивающего примера и как проиллюстрировано на ФИГ. 14, конфигурация первой антенной конструкции 246 (например, первой сэндвичевой конструкции) может включать в себя первый слой 252а из первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов-первый элемент 140а из первых антенных элементов 140 - второй слой 252b из первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов-второй элемент 140b из первых антенных элементов 140 - третий слой 252с из первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, - третий элемент 140с из первых антенных элементов 140 - четвертый 252d из первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов. Конфигурация второй антенной конструкции 248 (например, второй сэндвичевой конструкции) может включать в себя первый слой 254а из вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов - первый элемент 142а из вторых антенных элементов 142 - второй слой 254b из вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов - второй элемент 142b из вторых антенных элементов 142 - третий слой 254с из вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов. Как описано выше со ссылкой на ФИГ. 3, такая конфигурация первой антенной конструкции 246 может обеспечивать излучение в нескольких диапазонах первой антенны 102 (например, в первом частотном диапазоне 136 и втором частотном диапазоне 138), и такая конфигурация второй антенной конструкции 248 может обеспечивать излучение в одном диапазоне частот второй антенны 104 (например, в первом частотном диапазоне 136).
[00143] В соответствии с описанными выше примерами, например, как проиллюстрировано на ФИГ. 3-6, другие конфигурации первой антенной конструкции 246 (например, количество первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, и количество первых антенных элементов 140) и/или второй антенной конструкции 248 (например, количество вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, и количество вторых антенных элементов 142) также рассматриваются, например, для обеспечения других комбинаций излучения в одном диапазоне частот и/или излучения в нескольких диапазонах.
[00144] Как показано на ФИГ. 14 и со ссылкой на ФИГ. 3-6, первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и/или вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, могут быть примерами диэлектрического материала 150 (ФИГ. 3-6). В качестве одного общего неограничивающего примера первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и/или вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, могут представлять собой слои на основе полимера, армированного волокном. В качестве одного общего неограничивающего примера первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и/или вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, могут включать в себя лист или мат армирующего волокнистого материала, соединенные посредством материала с полимерной матрицей. Материал с полимерной матрицей может включать в себя любую подходящую термореактивную смолу (например, эпокси) или термопластик. Волокнистый материал может включать в себя любые подходящие тканые или нетканые (например, вязаные, плетеные или сшитые) непрерывные армирующие волокна или нити. Каждый слой из первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, и/или каждый слой из вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, могут или может включать в себя одни и те же составные материалы (например, армирующий волокнистый материал и/или материал с полимерной матрицей) или могут включать в себя отличающиеся составные материалы.
[00145] В качестве одного конкретного неограничивающего примера первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и/или вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, могут представлять собой слои полимера, армированного стекловолокном (GFRP). В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и/или вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, могут представлять собой слои полимера, армированного волокном на основе стекловолокна. В качестве еще одного конкретного неограничивающего примера первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и/или вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, могут представлять собой слои полимера, армированного волокном на основе кварца.
[00146] В качестве одного примера первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и/или вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, могут включать в себя лист армирующего волокнистого материала, предварительно пропитанный материалом с полимерной матрицей (например, препрег), что известно как укладка сухих слоев в пакет. В качестве еще одного примера первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и/или вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, могут включать в себя лист армирующего волокнистого материала, а материал с полимерной матрицей наносится на армирующий волокнистый материал, что известно как выкладка способом мокрого наслоения.
[00147] Первые антенные элементы 140 могут быть встроены между первыми слоями 252, выполненными на основе композиционных материалов. Вторые антенные элементы 142 могут быть встроены между вторыми слоями 254, выполненными на основе композиционных материалов. В качестве одного примера первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и первые антенные элементы 140 (например, многоярусные несимметричные вибраторные антенны) могут быть последовательно выложены с наслаиванием, например, внутрь формы (не показано) и подвергнуты совместному отверждению для формирования первой антенной конструкции 246. Каждый элемент из первых антенных элементов 140 может иметь вспомогательное соединение (например, приклеивание) со смежной парой первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов (например, каждый из слоев 252 на обеих сторонах одного из первых антенных элементов 140). В качестве одного примера пленочный адгезив 256 может быть нанесен между каждым элементом из первых антенных элементов 140 и каждым из первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, как проиллюстрировано на ФИГ. 14. Схожим образом, вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, и вторые антенные элементы 142 (например, многоярусные несимметричные вибраторные антенны) могут быть последовательно выложены с наслаиванием, например, внутрь формы и подвергнуты совместному отверждению для формирования второй антенной конструкции 248. Каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может иметь вспомогательное соединение (например, приклеивание) со смежной парой вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов (например, каждый из вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, на обеих сторонах одного из вторых антенных элементов 142). В качестве одного примера пленочный адгезив 256 может быть нанесен между каждым элементом из вторых антенных элементов 142 и каждым из вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, как проиллюстрировано на ФИГ. 14. Пленочный адгезив 256 может представлять собой один пример диэлектрического материала 150 (ФИГ. 3-6).
[00148] В качестве еще одного примера первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, могут быть последовательно выложены с наслаиванием и подвергнуты совместному отверждению. Между смежными слоями первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, могут быть сформированы промежутки или открытые пространства (не показано). Каждый из промежутков может иметь размер, подходящий для приема соответствующего элемента из первых антенных элементов 140. Каждый элемент из первых антенных элементов 140 может быть размещен внутри соответствующего промежутка из указанных промежутков между смежными слоями первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов. Каждый элемент из первых антенных элементов 140 может быть приклеен (например, с помощью пленочного адгезива 256) к указанным смежным слоям первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов. Схожим образом, вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, могут быть последовательно выложены с наслаиванием и подвергнуты совместному отверждению. Между смежными слоями из вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, могут быть сформированы промежутки или открытые пространства (не показано). Каждый из промежутков может иметь размер, подходящий для приема соответствующего элемента из вторых антенных элементов 142. Каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может быть размещен внутри соответствующего промежутка из указанных промежутков между смежными слоями из вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов. Каждый элемент из вторых антенных элементов 142 может быть приклеен (например, с помощью пленочного адгезива 256) к указанным смежным слоям из вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов.
[00149] Каждый слой из первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, и/или вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, может иметь конструктивные характеристики и/или свойства и характеристики и/или свойства пропускания. Конструктивные характеристики и характеристики пропускания выбранного армирующего волокнистого материала могут включать в себя, но не ограничиваться этим, прочность на растяжение, электропроводность и/или диэлектрическую проницаемость. Конструктивные характеристики и характеристики пропускания первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, и/или вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, могут быть обусловлены, например, прочностью на растяжение, электропроводностью и/или диэлектрической проницаемостью армирующего волокнистого материала и/или материала с полимерной матрицей и могут учитываться при определении пригодности первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, и/или вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, для использования в первой антенной конструкции 246 и второй антенной конструкции 248, соответственно.
[00150] В качестве одного примера по меньшей мере часть первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, например часть непосредственно впереди и/или сзади первых антенных элементов 140 может быть проводящей для электромагнитного излучения 106 (ФИГ. 1), излучаемого от первых антенных элементов 140. Схожим образом, по меньшей мере часть вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, например часть непосредственно впереди и/или позади вторых антенных элементов 14, может быть проницаемой для электромагнитного излучения 106, излучаемого от вторых антенных элементов 142. В качестве одного общего неограничивающего примера первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и/или вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, могут быть выполнены так, чтобы не создавать помех электромагнитному излучению 106 (например, радиоволнам), переданному и/или принятому первой антенной 102 и/или второй антенной 104, соответственно. В качестве одного конкретного неограничивающего примера первые слои 252, выполненные на основе композиционных материалов, и/или вторые слои 254, выполненные на основе композиционных материалов, могут быть выполнены проницаемыми для электромагнитного излучения 106, имеющего частоты от приблизительно 3 КГц до приблизительно 400 ГГц.
[00151] В качестве еще одного примера по меньшей мере часть первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, например часть непосредственно впереди и/или сзади первых антенных элементов 140, может быть проницаемой только для электромагнитного излучения 106 (ФИГ. 1) на выбранных частотах (например, на выбранных длинах волн), излучаемого от первых антенных элементов 140. Схожим образом, по меньшей мере часть вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, например часть непосредственно впереди и/или позади вторых антенных элементов 142, может быть проницаемой для электромагнитного излучения 106 на выбранных частотах (например, на выбранных длинах волн), излучаемого от вторых антенных элементов 142.
[00152] Первая антенная конструкция 246 и/или вторая антенная конструкция 248 могут или может включать в себя дополнительные материалы, отличные от слоев, выполненных на основе композиционных материалов, (например, первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, и/или вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов).
[00153] Б качестве одного примера первая антенная конструкция 246 может включать в себя один или более сердцевинных слоев (не показано), размещенных между одним или более первых слоев 252, выполненных на основе композиционных материалов, и первыми антенными элементами 140. Схожим образом, вторая антенная конструкция 248 может включать в себя один или более сердцевинных слоев, размещенных между одним или более вторых слоев 254, выполненных на основе композиционных материалов, и вторыми антенными элементами 142. Сердцевинный слой может быть еще одним примером диэлектрического материала 150 (ФИГ. 3). Сердцевинный слой может обеспечивать дополнительную конструктивную жесткость и/или баллистические характеристики первой антенной конструкции 246 и/или второй антенной конструкции 248. В качестве одного примера каждый сердцевинный слой может включать в себя ячеистую конструкцию. В качестве еще одного примера каждый сердцевинный слой может включать в себя пеноматериал (например, пенопласт с открытыми порами, пенопласт с закрытыми порами, синтактический пенопласт, конструкционный пенопласт и т.п.).
[00154] Подобно слоям, выполненным на основе композиционных материалов (например, первым слоям 252, выполненным на основе композиционных материалов, и/или вторым слоям 254, выполненным на основе композиционных материалов), по меньшей мере часть сердцевинного слоя, например часть непосредственно впереди и/или сзади первых антенных элементов 140 и/или вторые антенные элементы 142, может или могут быть проницаемым(и) для электромагнитного излучения 106 (ФИГ. 1), излучаемого от первых антенных элементов 140 и/или вторых антенных элементов 142, соответственно.
[00155] В качестве еще одного примера один или более сердцевинных слоев могут включать в себя множество армирующих штифтов (не показано) для формирования сердцевинного слоя, армированного штифтами. Армирующие штифты могут быть проводящими или непроводящими. В качестве одного примера указанные армирующие штифты могут быть выполнены из углерода. В качестве еще одного примера указанные армирующие штифты могут быть выполнены из стекла. В качестве еще одного примера, указанные армирующие штифты могут быть выполнены из стекловолокна. В качестве одного примера указанные армирующие штифты могут быть выполнены из кварца. Армирующие штифты могут проходить частично или полностью через толщину сердцевинного слоя.
[00156] Как показано на ФИГ. 14 и со ссылкой на пример, показанный на ФИГ. 10 и 11, первый обтекатель 226 (ФИГ. 10) может представлять собой один пример первой антенной конструкции 246. Второй обтекатель 228 (ФИГ. 10) может представлять собой один пример второй антенной конструкции 248. Вертикальный стабилизатор 210 может представлять собой один пример промежуточной конструкции 250.
[00157] Как показано на ФИГ. 15 и со ссылкой на ФИГ. 10 и 14, в качестве одного примера первая антенная конструкция 246 и/или вторая антенная конструкция 248 могут или может обеспечивать конформные антенны. В качестве одного примера первая антенна 102 и/или вторая антенна 104 могут или может быть конформной антенной. В качестве еще одного примера каждый элемент из первых антенных элементов 140 и/или каждый элемент из вторых антенных элементов 142 могут или может соответствовать форме первой антенной конструкции 246 и второй антенной конструкции 248 (например, первым слоям 252, выполненным на основе композиционных материалов, и вторым слоям 254, выполненным на основе композиционных материалов), соответственно. В качестве одного примера первая антенная конструкция 246 может задавать форму первого конца 110 конструкции 108 (ФИГ. 1), например, переднюю кромку вертикального стабилизатора 210 (ФИГ. 10). Вторая антенная конструкция 248 может задавать второй конец 112 конструкции 108, например, заднюю кромку вертикального стабилизатора 210.
[00158] Как показано на ФИГ. 16 и со ссылкой на ФИГ. 15, по меньшей мере один элемент из первых антенных элементов 140 (ФИГ. 15) и по меньшей мере один элемент из вторых антенных элементов 142 (ФИГ. 15) могут включать в себя сквозные отверстия 262. Сквозные отверстия 262 могут обеспечивать соединение электрических проводов 264. В качестве одного примера электрические провода 264 могут быть припаяны к каждому элементу из первых антенных элементов 140 и по меньшей мере элементу из вторых антенных элементов 142. Фидер 158 (например, первый фидер 128 и/или второй фидер 130) (ФИГ. 1) может быть соединен с электрическими проводами 264, например радиочастотным разъемом, таким как коаксиальный радиочастотный разъем. В качестве одного примера сквозные отверстия 262 и электрические провода 264 могут быть размещены вблизи (например, у или возле) первого конца 258 (ФИГ. 16) каждого элемента из первых антенных элементов 140 и каждого элемента из вторых антенных элементов 142. В качестве одного примера сквозные отверстия 262 и электрические провода 264 могут быть размещены вблизи второго конца 260 (ФИГ. 16) каждого элемента из первых антенных элементов 140 и каждого элемента из вторых антенных элементов 142. Для специалистов в данной области техники будет очевидным, что место соединения фидера 158 и первых антенных элементов 140 и/или вторых антенных элементов 142 может зависеть, например, от конкретного применения и/или типа антенны (например, антенного элемента).
[00159] Как показано на ФИГ. 15 и 16, первый конец 258 и/или второй конец 260 каждого элемента из первых антенных элементов 140 и/или вторых антенных элементов 142 могут или может иметь конкретную форму в зависимости, например, от типа подаваемого питания. В качестве одного примера первый конец 258 и/или второй конец 260 может быть плоским, например, первый конец 258 может быть плоским как проиллюстрировано на ФИГ. 15. В качестве еще одного примера первый конец 258 и/или второй конец 260 могут или может быть заостренным(и) (например, оканчиваться острием), например, второй конец 260 может быть заостренным, как проиллюстрировано на ФИГ. 15 и 16.
[00160] Как показано на ФИГ. 17 и со ссылкой на ФИГ. 1-16, раскрыт один пример способа, в целом обозначенного 300, обеспечения всенаправленного покрытия для антенной системы 100. Модификации, дополнения или опущения могут быть выполнены в раскрытом способе 300 без отхода от сущности и объема настоящего изобретения. Способ 300 может включать в себя больше, меньше этапов или другие этапы. Кроме того, этапы могут быть выполнены в любом подходящем порядке.
[00161] Как показано на ФИГ. 17 и со ссылкой на ФИГ. 1 и 2, способ 300 может включать в себя обеспечение конструкции 108, как показано в блоке 302. Конструкция 108 может включать в себя первый конец 110 и второй конец 112, противоположный первому концу 110.
[00162] Как показано на ФИГ. 17 и со ссылкой на ФИГ. 1 и 2, способ 300 может включать в себя обеспечение первой антенны 102, как показано в блоке 304. Способ 300 может включать в себя соединение первой антенны 102 с первым концом 110 конструкции 108, как показано в блоке 306. Первая антенна 102 может иметь первую диаграмму 114 направленности. Первая диаграмма 114 направленности может включать в себя первый нуль 118. Конструкция 108 может создавать первый нуль 118.
[00163] Как показано на ФИГ. 17 и со ссылкой на ФИГ. 1 и 2, способ 300 может включать в себя обеспечение второй антенны 104, противоположной первой антенне 102, как показано в блоке 308. Способ 300 может включать в себя соединение второй антенны 104 со вторым концом 112 конструкции 108, как показано в блоке 310. Вторая антенна 104 может иметь вторую диаграмму 116 направленности. Вторая диаграмма направленности может включать в себя второй нуль 120. Конструкция 108 может создавать второй нуль 120.
[00164] Первая антенна 102 и вторая антенна 104 каждая могут быть выполнены с возможностью работы в пределах первого частотного диапазона 136. По меньшей мере одна антенна из первой антенны 102 и второй антенны 104 дополнительно может быть выполнена с возможностью работы во втором частотном диапазоне 138. Второй частотный диапазон 138 и первый частотный диапазон 136 могут отличаться.
[00165] Как показано на ФИГ. 17 и со ссылкой на ФИГ. 2, способ 300 может включать в себя заполнение первого нуля 118 второй диаграммой 116 направленности, как показано в блоке 312. Способ может включать в себя заполнение второго нуля 120 первой диаграммой 114 направленности, как показано в блоке 314.
[00166] Как показано на ФИГ. 17 и со ссылкой на ФИГ. 1 и 7, способ 300 может включать в себя фазирование первой антенны 102 и второй антенны 104 для предотвращения деструктивной интерференции, возникающей в результате взаимодействия первой диаграммы 114 направленности и второй диаграммы 116 направленности, как показано в блоке 316.
[00167] Примеры настоящего раскрытия могут быть описаны в контексте способа 1100 изготовления и обслуживания аэрокосмического транспортного средства, как показано на ФИГ. 18, и аэрокосмического транспортного средства 1200, как показано на ФИГ. 19. Аэрокосмическое транспортное средство 1200 может представлять собой один пример транспортного средства 202, показанного на ФИГ. 1 или аэрокосмического транспортного средства 204 (например, воздушного летательного аппарата), показанного на ФИГ. 8. В качестве одного примера аэрокосмическое транспортное средство 1200 может представлять собой воздушный летательный аппарат с фиксированным крылом. В качестве еще одного примера аэрокосмическое транспортное средство 1200 может представлять собой винтокрылый воздушный летательный аппарат.
[00168] Во время подготовки к изготовлению проиллюстрированный способ 1100 может включать в себя разработку спецификации и проектирование, как показано в блоке 1102, аэрокосмического транспортного средства 1200 и материальное снабжение, как показано в блоке 1104. Во время производства может иметь место изготовление компонентов и сборочных узлов, как показано в блоке 1106, и интеграция систем, как показано в блоке 1108, аэрокосмического транспортного средства 1200. После этого аэрокосмическое транспортное средство 1200 может пройти через стадию сертификации и доставки, как показано в блоке 1110, для ввода в эксплуатацию, как показано в блоке 1112. При эксплуатации аэрокосмическое транспортное средство 1200 может подпадать под регламентное техобслуживание и текущий ремонт, как показано в блоке 1114. Регламентное техобслуживание и текущий ремонт могут включать в себя модернизацию, перенастройку, переоборудование и так далее одной или более систем аэрокосмического транспортного средства 1200.
[00169] Каждый из процессов проиллюстрированного способа 1100 может быть выполнен или осуществлен системным интегратором, третьей стороной и/или оператором (например, заказчиком). В целях настоящего описания системный интегратор может включать в себя, без ограничения, любое количество производителей воздушных летательных аппаратов и субподрядчиков по основным системам; третья сторона может включать в себя, без ограничения, любое количество поставщиков, субподрядчиков и поставщиков; а оператор может представлять собой авиакомпанию, лизинговую компанию, военную организацию, обслуживающую организацию и т.д.
[00170] Как показано на ФИГ. 19, аэрокосмическое транспортное средство 1200, изготовленное с помощью проиллюстрированного способа 1100, может включать в себя корпус 1202 со множеством высокоуровневых систем 1204 и внутреннюю часть 1206. Примеры высокоуровневых систем 1204 включают в себя одну или более из следующих систем: движительная система 1208, электрическая система 1210, гидравлическая система 1212 и система 1214 управления условиями окружающей среды. Любое количество других систем может быть включено. Несмотря на то, что показан пример, относящийся к аэрокосмической отрасли, принципы, раскрытые в настоящем документе, могут применяться в других отраслях промышленности, таких как автомобильная и судостроительная промышленности, связь и т.п.
[00171] Устройства и способы, показанные или описанные в настоящем документе, могут быть использованы во время любых одного или более этапов способа 1100 изготовления и обслуживания. Например, компоненты или сборочные узлы, относящиеся изготовлению компонентов и сборочных узлов (блок 1106), могут быть изготовлены или произведены аналогично компонентам или сборочным узлам, изготовленным во время эксплуатации аэрокосмического транспортного средства 1200 (блок 1112). Также, один или более примеров устройств, систем и способов или их комбинаций могут быть использованы во время производственных этапов (блоки 1108 и 1110), например, обеспечения всенаправленного покрытия радиоволнами в аэрокосмических транспортных средствах. Схожим образом, один или более примеров устройств и способов или их комбинаций могут быть использованы, например и без ограничения, во время эксплуатации аэрокосмического транспортного средства 1200 (блок 1112) и во время регламентного техобслуживания и текущего ремонта (блок 1114).
[00172] Хотя были показаны и описаны различные варианты реализации раскрытых аппарата, систем и способов, после прочтения настоящего документа для специалистов данной области техники могут быть очевидны их модификации. Настоящая заявка включает в себя такие модификации и ограничивается только объемом формулы изобретения.