用于校准地面站的系统和方法技术方案

地球同步赤道轨道

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于校准地面站的系统和方法
[0001]交叉参考
[0002]本专利申请要求
2020
年
10
月
16
日提交的名称为“用于校准
GEO
地面站的系统和方法
(SYSTEMS AND METHODS FOR CALIBRATING GEO GROUND STATIONS)”的美国临时申请第
63/092,884
号的权益，所述美国临时申请转让给本受让人，且所述美国临时申请以全文引用的方式明确地并入本文中
。

技术介绍

[0003]下文大体上涉及通信，包含用于校准地面站
(
例如，地球同步赤道轨道
(GEO)
地面站
)
的系统和方法
。
地面站可根据特定通信频率
(
例如，射频
(RF)
载波频率
)
与卫星通信
。
地面站可执行对与卫星的下行链路和上行链路通信的频率追踪
。
一些卫星追踪系统可在多个
RF
路径之间使用劳动密集型相位匹配过程
。
可在长度上修整
RF
路径的
RF
电缆，并且在现场调整手动相移器
。
此外，用于
RF
路径中的放大器可与参考匹配
。
温度的改变可改变放大器的相位，并且由放大器引入的相移还可随时间推移而移位
。
另外，长且昂贵的<br/>RF
电缆可与天线并排地延行以用于提供追踪信号
。
电缆可能在现场损坏
。
因而，在通信频率下的追踪技术可用于消除对相位匹配组件
、
手动相移器
/
调整或劳动密集型
RF
电缆修整的要求
。
然而，可能需要周期性地执行此类技术，但需要暂停或中断通信频率上的通信，以便执行追踪
。

技术实现思路

[0004]所描述技术涉及支持卫星操作的改进的方法
、
系统
、
装置和设备
。
地面站
(
例如，地球同步赤道轨道
(GEO)
地面站
)
可实施包含追踪接收器的追踪系统
。
追踪接收器可同时经由第一路径和第二路径接收第一频率下的第一信号和第二频率下的校准信号两者，和第二频率下的校准信号
。
第一信号可为经由地面站的天线接收的通信信号
。
校准信号可由追踪接收器输出，所述校准信号与第一路径和第二路径耦合
。
基于校准信号，追踪接收器可确定第二频率的第一相位值
。
接着，根据第一相位值，追踪接收器可基于第一频率与第二频率之间的第一相位偏移而确定与第一频率相关联的第二相位值，所述第一相位偏移是基于接收器校准因子的集合，接着生成在第一频率下接收的信号的相位校正值
。
由于被配置成接收通信信号的追踪接收器的第一接收器与被配置成接收校准信号的追踪接收器的第二接收器之间的不同路径长度，还可能存在相位差
。
在校准期间，追踪接收器可基于由接收器校准因子的集合识别的相位偏移而校准这些差
。
通过对不同于用于通信信号的频率的第二频率执行校准，追踪接收器可在不中断通信信号的情况下对追踪执行校准，由此提供更准确的追踪误差信号并改进总系统追踪
。
在一些实例中，具有准确定相允许追踪接收器将追踪误差正确地报告给天线控制器，并且因此允许改进的追踪性能
。
[0005]在追踪系统的表征阶段期间，例如在地面站的安装或部署期间或之后不久，追踪接收器可使用不同频率集合来生成接收器校准因子的集合
。
追踪接收器可在频率集合中的每一频率之上输出校准信号，并且确定每一频率的相位
。
追踪接收器对追踪接收器的每一接收器执行校准，例如，以考虑追踪接收器的接收器之间的差异
。
指示接收器校准因子的集
合中的不同校准因子的值可表示且存储在追踪接收器处
。
追踪系统的表征可允许不同频率的校准信号用于确定通信信号的相位
。
附图说明
[0006]图1示出根据本文中所描述的方面的支持用于校准地面站的系统和方法的卫星通信系统的实例
。
[0007]图2示出根据本文中所描述的方面的支持用于校准地面站的系统和方法的卫星通信系统的另一实例
。
[0008]图3和4示出根据本文中所描述的方面的支持用于校准地面站的系统和方法的追踪系统的实例
。
[0009]图
5A
示出根据本文中所描述的方面的支持用于校准地面站的系统和方法的追踪接收器的实例
。
[0010]图
5B
和
5C
示出根据本文中所描述的方面的支持用于校准地面站的系统和方法的示例天线系统
。
[0011]图6示出根据本文中所描述的方面的支持用于校准地面站的系统和方法的地面站的实例
。
[0012]图7和8展示示出根据本文中所描述的方面的支持用于校准地面站的系统和方法的一种或多种方法的流程图
。
具体实施方式
[0013]地面站可实施包含追踪接收器的追踪系统
。
在某一实例中，地面站可为地球同步赤道轨道
(GEO)
地面站
。
追踪系统可能需要校准天线到地面站收发器
(
包含追踪收发器
)
的信号路径中的相位差
。
可在特定温度下结合追踪系统的安装和设置执行初始相位校准
。
然而，在持续时间内引起的温度和移位的改变可能影响不同信号路径的相位以及信号路径与校准路径之间的相位
。
某些技术可允许周期性或间歇性校准程序，但此类程序可能中断通信信号的接收，从而导致吞吐量和总体通信性能降低
。
用于在与通信信号的频率不同的频率上追踪校准信号的系统和方法可允许不间断地接收通信信号
。
可在安装期间或之后不久执行表征程序，以确定接收器校准因子，所述接收器校准因子可用于根据在校准频率下确定的相位确定通信频率下的相位
。
[0014]追踪接收器可同时经由第一路径和第二路径接收第一频率下的第一信号和第二频率下的校准信号两者
。
第一信号可为经由地面站的天线接收的通信信号
。
校准信号可由追踪接收器输出且与第一路径和第二路径耦合
。
基于校准信号，追踪接收器可确定第二频率的第一相位值
。
接着，根据第一相位值，追踪接收器可基于第一频率与第二频率之间的第一相位偏移而确定与第一频率相关联的第二相位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于追踪卫星的系统
(100)
，其包括：天线
(301、401)
，其被配置成在第一频率下接收第一信号；追踪馈电
(360、460)
；以及追踪接收器
(350、450)
，其包含第一输入
(330、430)
，其与所述天线耦合以经由第一路径接收所述第一信号；第二输入
(345、445)
，其与所述追踪馈电耦合以经由第二路径接收所述第一信号；校准输出
(340、440)
，其用于在第二频率下输出校准信号，所述校准输出
(340、440)
经由第一耦合器
(310、410)
与所述第一路径耦合且经由第二耦合器
(365、465)
与所述第二路径耦合；以及校准组件
(453、353)
，其与所述第一输入
(330、430)、
所述第二输入
(345、445)
和所述校准输出耦合，其中所述校准组件
(453、353)
被配置成：存储接收器校准因子的第一集合；至少部分地基于在所述第二频率下在所述第一输入
(330、430)
和所述第二输入
(345、445)
处接收的所述校准信号而确定所述第二频率的第一相位值；至少部分地基于所述第一频率与所述第二频率之间的第一相位偏移而根据所述第一相位值确定与所述第一频率相关联的第二相位值，所述第一相位偏移是至少部分地基于接收器校准因子的所述第一集合而确定的；以及至少部分地基于所述第二相位值而生成在所述第一频率下接收的信号的相位校正值
。2.
根据权利要求1所述的系统
(100)
，其中所述追踪接收器
(350、450)
进一步至少包括用于所述第一频率下的所述第一信号的第一接收器
(351、451)
和用于所述第二频率下的所述校准信号的第二接收器
(352、452)
；并且所述校准组件
(353、453)
进一步被配置成至少部分地基于用于所述第一频率的所述第一接收器
(351、451)
与用于所述第一频率的所述第二接收器
(352、452)
之间的第二相位偏移而确定与所述第一频率相关联的所述第二相位值，所述第二相位偏移是至少部分地基于接收器校准因子的所述第一集合而确定的
。3.
根据权利要求2所述的系统
(100)
，其中所述校准组件
(353、453)
被配置成至少部分地基于斜率
、
偏移和温度而根据所述第一装饰接收器校准因子确定所述第二相位偏移
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的系统
(100)
，其中所述校准组件
(353、453)
进一步被配置成：至少部分地基于所述第二频率不同于所述第一频率而选择所述校准输出的所述第二频率
。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的系统
(100)
，其中所述校准组件
(353、453)
进一步被配置成：识别用于执行校准的周期性时间间隔；以及根据所述周期性时间间隔生成在所述第一频率下经由所述天线接收的所述第一信号的经更新相位校正值
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的系统
(100)
，其中所述追踪馈电包括从被配置成在所述第一频率下接收所述第一信号的所述天线
(301)
偏移的天线集合
(302
‑
a、302
‑
b、302
‑
c、302
‑
d)
，所述天线集合
(302
‑
a、302
‑
b、302
‑
c、302
‑
d)
经由所述第二路径与所述第二
输入
(345)
耦合
。7.
根据权利要求1至5中任一项所述的系统
(100)
，其中所述追踪馈电
(460)
包括与所述天线
(401)
和所述第一路径耦合以在所述第一频率下接收所述第一信号的追踪耦合器
(403)
，所述追踪耦合器
(403)
经由所述第二路径与所述第二输入
(445)
耦合
。8.
根据权利要求1至7中任一项所述的系统
(100)
，其中：接收器校准因子的所述第一集合与所述第一路径相关联；接收器校准因子的第二集合与第三路径相关联；并且所述追踪接收器的第三输入与所述天线
(301、401)
耦合以经由所述第三路径接收所述第一信号
。9.
根据权利要求8中任一项所述的系统
(100)
，其中：接收器校准因子的所述第一集合与在所述追踪接收器处经由所述第一路径接收的信号的第一类型的偏振相关联；并且接收器校准因子的第二集合与在所述追踪接收器处经由所述第二路径接收的信号的第二类型的偏振相关联
。10.
根据权利要求1至9中任一项所述的系统
(100)
，其进一步包括：第一放大器组件
(320、420)
，其在所述第一路径上且与所述天线
(301、401)
和所述追踪接收器
(350、450)
的所述第一输入耦合；以及第二放大器组件
(325、425)
，其在所述第二路径上且与所述校准输出
(340、440)
和所述第二输入
(345、445)
耦合
。11.
根据权利要求
10
所述的系统，其中：所述第一放大器组件
(320、420)
包括第一低噪声块降频转换器；并且所述第二放大器组件
(325、425)
包括第二低噪声块降频转换器
。12.
根据权利要求1至
11
中任一项所述的系统
(100)
，其中所述校准组件
(353、453)
进一步被配置成：在频率集合中的每一频率下从所述校准输出
(340、440)
输出校准信号；在所述第一输入
(330、430)
和所述第二输入
(345、445)
处接收输出校准信号；确定与所述追踪接收器
(350、450)
的第一接收器
(351、451)
相关联的相位值的第一集合，所述第一接收器
(351、451)
耦合到所述第一输入
(330、430)
和所述第二输入
(345、445)
两者；确定与所述追踪接收器
(350、450)
的第二接收器<...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伊，
申请(专利权)人：维尔塞特公司，
类型：发明
国别省市：