用于接收线性偏振的卫星信号的设备

文档序号:1220571 发布日期:2020-09-04 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 用于接收线性偏振的卫星信号的设备 (Device for receiving linearly polarized satellite signals ) 是由 约亨·贝克 安德烈亚斯·劳尔 奥利弗·利奇克 卢茨·文德利希 西蒙·奥托 于 2018-11-15 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于接收线性偏振的卫星信号的设备(10;100),该设备具有至少一个第一和第二耦出探头(14、16)和信号处理装置(13),耦出探头相互成角度取向,并且伸入到空心导体(12)中,并且分别提供线性偏振的输入信号,信号处理装置用于处理两个输入信号。为了改进设备(10;100),使得其能够实现偏振误差角的不易发生干扰的电子修正,根据本发明提出的是,信号处理装置(13)具有第一组合元件(22),第一组合元件从线性偏振的输入信号产生彼此反向的椭圆偏振的高频信号,并且信号处理装置(13)具有能控制的信号转化系统(32、38),信号转化系统将椭圆偏振的高频信号转化为椭圆偏振的中频信号,其中,中频信号相对彼此具有可预设的相移,并且信号处理装置(13)具有第二组合元件,借助第二组合元件能够将椭圆偏振的中频信号组合为线性偏振的输出信号。(The invention relates to a device (10; 100) for receiving linearly polarized satellite signals, comprising at least one first and one second coupling-out probe (14, 16) which are oriented at an angle to one another and project into a hollow conductor (12) and each provide a linearly polarized input signal, and a signal processing device (13) for processing the two input signals. In order to improve the device (10; 100) such that it can be used to carry out an electronic correction of the polarization error angle that is not susceptible to interference, it is proposed according to the invention that the signal processing device (13) has a first combination element (22) which generates elliptically polarized high-frequency signals that are opposite to one another from the linearly polarized input signals, and that the signal processing device (13) has a controllable signal conversion system (32, 38) which converts the elliptically polarized high-frequency signals into elliptically polarized intermediate-frequency signals, wherein the intermediate-frequency signals have a predefinable phase shift relative to one another, and that the signal processing device (13) has a second combination element by means of which the elliptically polarized intermediate-frequency signals can be combined into the linearly polarized output signals.)

用于接收线性偏振的卫星信号的设备

技术领域

本发明涉及一种用于接收线性偏振的卫星信号的设备,该设备具有第一和第二耦出探头,它们相互成角度地取向,并且伸入到空心导体中,其中,第一耦出探头提供线性偏振的第一输入信号,并且其中,第二耦出探头提供线性偏振的第二输入信号,并且该设备具有用于处理这两个输入信号的信号处理装置。

背景技术

这种设备用于接收线性偏振的信号,这些信号由相对地球静止的卫星传输、尤其在10.7GHz至12.75GHz的频率范围内传输。卫星信号是线性偏振的,其中,由相对地球静止的卫星通常在相同的频率范围内、尤其以相同的载波频率传输在两个相互垂直取向的偏振平面内的两个不同的信号。其中一个偏振平面通常被称为竖直的偏振平面,而另一偏振平面通常被称为水平的偏振平面。对卫星信号的接收借助两个耦出探头实现,它们伸入到空心导体中并且相互成角度地、优选相互垂直地取向。

在接收线性偏振的卫星信号时困难之处在于,让为此所设置的耦出探头理想地应该在期望的卫星信号的偏振平面内取向。此外,耦出探头仅可以吸收其中一小部分的供接收地点使用的能量,并且耦出探头不仅接收了期望的卫星信号的份额,而且还接收了微型信号的在其他的偏振平面内传输的份额。这导致由耦出探头提供的信号的信噪比变差。

在期望的卫星信号的偏振平面与被设置成用于接收卫星信号的耦出探头所取向的平面之间的角度偏离通常被称为偏振误差角。

为了使偏振误差角保持尽可能小,并且理想地获得0°的偏振误差角,如下接收设备是公知的,在这些接收设备中,耦出探头和空心导体(耦出探头伸入该空心导体中)一起可以围绕空心导体的纵轴线机械转动。这能够实现对接收设备的机械校准。如果接收设备静止不动地运行,并且仅应该接收唯一的相对地球静止的卫星的信号,那么这种校准可以在安装接收设备时执行一次。在正常情况下,随后不再需要另外的校准。

如果应该利用接收设备交替接收不同的相对地球静止的卫星的信号,那么会产生困难。为此,接收设备必须对准各自的卫星,其中,也必须执行对偏振误差角的修正,这是因为相对地球静止的卫星占据了不同的轨道定位,这些轨道定位导致不同的偏振误差角。

在接收设备并不是方位固定地安装,而是在不同的地点上交替运行的情况下产生另外的困难。已被证实的是,在不同的地点上甚至相对于同一相对地球静止的卫星出现了不同的偏振误差角,这些偏振误差角必须被分别修正。如果接收设备在每次变换地点或卫星时被机械调节,那么这基于接收设备的机械负载将导致明显的故障。

在将接收设备安装在陆地载具或船舶载具上并且在运行期间处于运动中的情况下产生特别的困难。在接收设备持续运动时,对偏振误差角的连续的修正是必需的,在实践中该修正无法通过机械调节实现。

代替例如借助电动马达对接收设备进行机械转动地,在US5,568,158中提出了对偏振误差角进行电子修正。在此,由两个相互垂直取向的耦出探头提供的输入信号借助信号处理装置来处理。输入信号被放大,并且借助能控制的衰减元件衰减并且随后组合,其中附加地,可以借助移相器将其中一个输入信号的相位移动180°。随后借助降压转换器将从被处理的输入信号的组合产生的组合信号的频率减小,从而存在具有中频的输出信号,该输出信号随后可以经由同轴电缆输送给接收器。

通过对偏振误差角的电子修正消除了由机械调节接收设备所产生的问题。然而已被证实的是,由US 5,568,158公知的借助能控制的衰减元件的电子修正在实践中往往是易发生干扰的,并且是难以掌控的。

发明内容

因此,本发明的任务是改进开头提到的类型的设备,使得其能够实现对偏振误差角的简单的和不易发生干扰的电子修正。

该任务在按类属的类型的设备中根据本发明以如下方式解决,即,信号处理装置具有第一组合元件,该第一组合元件从两个线性偏振的输入信号产生左旋性的和右旋性的椭圆偏振的高频信号,并且信号处理装置针对每个椭圆偏振的高频信号具有能控制的信号转化系统,其中,可以借助信号转化系统将这些高频信号转化为彼此反向的椭圆偏振的中频信号,其中,这些中频信号相对彼此具有可预设的相位差,并且信号处理装置具有第二组合元件,其中,借助第二组合元件可以将这两个椭圆偏振的中频信号组合为线性偏振的输出信号。

椭圆偏振的高频或中频信号当前被理解为如下信号,该信号相当于电磁波,并且该信号从息止位置的偏转在垂直于波的传播方向取向的平面内沿椭圆绕转。椭圆的半轴可以是相同的或不同的,从而椭圆偏振在当前也包括圆偏振作为特殊情况,在圆偏振的情况下,电磁波的偏转在垂直于传播方向取向的平面内沿圆绕转。因此,术语“椭圆偏振”在当前也包括圆偏振。

本发明中融入的构思是,线性偏振的卫星信号完全可以从接收信号获得,接收信号由两个相互成角度取向的耦出探头通过如下方式提供,即,将耦出探头的线性偏振的输入信号组合为左旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号并组合成右旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号,并且将这些反向的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的信号转化为具有可预设的相位差的中频信号,并且然后,将被转化的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号又合并为线性偏振的输出信号。椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号的必需的相位差可以通过优化输出信号的信噪比来确定。

根据本发明的设备能够实现对偏振误差角进行不易发生干扰的电子修正。在第一步骤中,将耦出探头的两个线性偏振的输入信号转换为两个彼此反向的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号。为此,信号处理装置具有第一组合元件。为了产生椭圆偏振的、尤其是圆偏振的第一高频信号、例如左旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号,第一组合元件执行了使第一输入信号产生90°的相移,并且随后形成由相移了90°的第一输入信号和在其相位中未改变的第二输入信号构成的经加权的总和。为了产生椭圆偏振的、尤其是圆偏振的第二高频信号、即例如右旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号,第一组合元件执行了使第二输入信号产生90°的相移,并且随后形成由相移了90°的第二输入信号和在其相位中未改变的第一输入信号构成的经加权的总和。在总和形成中可以将相移了90°的和在其相位中未改变的第一和第二输入信号进行加权,使得具有相同的权重的或也具有不同的权重的信号被组合。信号的同等加权导致总和信号的圆偏振的特殊情况,而不同的加权导致总和信号的非圆的椭圆偏振。

随后,借助能控制的信号转化系统将彼此反向的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号转化为彼此反向的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的具有可预设的相位差的中频信号。为了该目的,至少一个信号转化系统除了频率转化以外还可以执行可预设的相移,从而使中频信号相对彼此具有可预设的相位差。

优选地,两个信号转化系统除了频率转化以外还执行相移。例如可以给能控制的第一信号转化系统输送左旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号,其由第一信号转化系统转化为左旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的具有改变的相位的中频信号,并且可以给能控制的第二信号转化系统输送右旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号,其由第二信号转化系统转化为右旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的具有改变的相位的中频信号。

在另一步骤中,借助第二组合元件将彼此反向的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号组合为线性偏振的输出信号。

现在已被证实的是,通过改变由至少一个能控制的信号转化系统执行的相移可以优化线性偏振的输出信号的信噪比,其中,输出信号相应于在第一偏振平面中传输的卫星信号、例如相应于在水平偏振平面中传输的卫星信号。输出信号实际上不具有在与第一偏振平面正交的第二偏振平面、例如竖直的偏振平面内传输的卫星信号的份额。通过将反向的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中间信号叠加消除了干扰性的第二卫星信号的份额,其中,可以通过输出信号具有最佳的信噪比的这一事实来识别消除。

在可电动转动的接收设备中,可以通过如下方式修正偏振误差角,即,使由接收设备提供的输出信号的信噪比通过设备的机械转动来优化。在根据本发明的设备中,机械转动不是必需的,更确切地说,输出信号的信噪比可以通过改变反向的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号的相位差来优化。

如已经提到的那样,第一组合单元以如下方式来设定,即,能从两个线性偏振的输入信号产生左旋性的椭圆偏振的高频信号和右旋性的椭圆偏振的高频信号。特别有利的是,借助第一组合元件能从两个线性偏振的输入信号产生左旋性的圆偏振的高频信号和右旋性的圆偏振的高频信号。如已经提到的那样,这可以通过如下方式实现,即,在将相移了90°的并且在其相位中未改变的第一和第二输入信号进行总和形成时执行同等加权。

为了控制信号转化系统,信号处理装置有利地具有控制单元。

优选地,允许使用控制单元给至少一个信号转化系统提供特殊的相位控制信号。

有利的是,两个信号转化系统分别执行相移,其中,可以给第一信号转化系统提供相应于第一相移角的第一相位控制信号,并且其中,可以给第二信号转化系统提供相应于第二相移角的第二相位控制信号。

相移角不一定是相同的。尤其可以设置的是,两个相移角仅在其符号方面有所不同,但在其绝对值中没有区别,从而左旋性的圆偏振的信号在其相位中例如移动了相位角+Φ,而右旋性的圆偏振的信号移动了相位角-Φ,其中,Φ可以假定为在0°至90°之间的值。

优选地,可以将微处理器用作控制单元。

能控制的信号转化系统优选设计为降压转换器,其中,至少一个信号转化系统具有锁相回路(phase-locked loop),其能被加载以相位控制信号。具有锁相回路(其也被称为phase-locked loop)的降压转换器对于本领域技术人员来说是已公知的。在此涉及标准电路,其为了完全不同的使用目的而大批量地被廉价制造。借助相位控制信号可以使由降压转换器转换的信号在其相位方面移动。

优选地,两个能控制的信号转化系统具有锁相回路(phase-locked loop),其能被加载以相位控制信号。

有利的是,信号转化系统分别构造有唯一的集成电路。集成电路可以构成紧凑的电结构组,其可以大批量地被廉价制造。

例如可以设置的是,至少一个信号转化系统的锁相回路与振荡电路连接,振荡电路将振荡信号提供给锁相回路,并且锁相回路具有回路滤波器,回路滤波器能被加载以相位控制电流。具有回路滤波器的锁相回路对于本领域技术人员来说是公知的,并且因此不需要详细阐述。相位控制电流是相位控制信号,借助相位控制电流可以获得相移。加载以相位控制电流,也就是说将相位控制电流引入到回路滤波器中以导致振荡信号发生相移,并且这又导致由降压转换器提供的中频信号发生相移。

有利的是,给锁相回路配属能控制的电流提供元件,电流提供元件将相位控制电流提供给锁相回路的回路滤波器。

优选地,电流提供元件能由信号处理装置的控制单元来控制。

可以设置的是,电流提供元件设计为电流脉冲传感器或数字/模拟转换器,它们由控制单元来加载以控制信号。

在本发明的有利的设计方案中,能控制的信号转化系统分别具有锁相回路(phase-locked loop),其中,锁相回路与能控制的DDS合成电路(Direct DigitalSynthesis-Schaltung,直接数字合成电路)连接,DDS合成电路给锁相回路分别提供参考时钟信号,其中,参考时钟信号的频率是相同的,并且参考时钟信号的相位具有可预设的相位差(相位偏置)。能控制的DDS合成电路对于本领域技术人员来说自身是公知的,并且因此在当前不需要详细阐述。借助能控制的DDS合成电路可以产生两个相位控制信号,其形式为两个具有相同的频率和可预设的相位偏置的参考时钟信号。两个参考时钟信号中的一个可以输送给第一降压转换器的锁相回路,而另一参考时钟信号可以输送给第二降压转换器的锁相回路。这导致的是,降压转换器提供中频信号,中频信号在其相位中以可预设的方式有所区别。

优选地,DDS合成电路能由信号处理装置的控制单元来控制。

降压转换器优选分别具有混合元件,其中,借助混合元件可以将椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号的频率转化为中频。

中频优选是0.95GHz至2.15GHz。

有利的是,信号处理装置针对每个线性偏振的输入信号具有带有能控制的放大程度的放大器。这允许了彼此独立地以可预设的方式放大由耦出探头提供的线性偏振的输入信号。为了测试目的可以交替关断放大器。

有利的是,信号处理装置具有放大器控制元件,用于对放大器进行控制。

优选地,可以由控制单元给放大器控制元件提供控制信号。

在本发明的有利的实施方式中,信号处理装置针对每个椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号具有能控制的电平调节器。电平调节器例如可以设计为能控制的衰减元件,或也设计为能控制的放大元件。借助电平调节器可以消除两个中频信号的不期望的电平差异。尤其地,可以借助能控制的电平调节器确保,提供给第二组合元件的中频信号的电平是一样大的,从而在第二组合元件的输入端上存在相同的输入电平。这又导致输出信号的最佳的幅度,其中,不期望的信号份额被抑制。

有利地,能由控制单元给电平调节器提供控制信号。

如提到的那样有利的是,椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号的电平可以被调整至相同的值,这是因为由此可以获得具有高的幅度的输出信号和小份额的不期望的信号。

在本发明的有利的设计方案中,在第二组合元件之后设置有滤波元件。借助滤波元件可以去除输出信号的不期望的频谱份额。

滤波元件优选构造为低通或带通。

为了可以给信号处理装置的各个部件提供与输出信号的功率相关的控制信号而有利的是,信号处理装置具有功率探测器,功率探测器能由第二组合元件加载以待测量的信号,该待测量的信号相应于设备的输出信号,并且功率探测器给信号处理装置的控制单元提供相应于所测量的功率的测量值。借助功率探测器例如可以以如下方式控制之前提到的电平调节器,即,使在组合元件的输入端上存在的中频信号的幅度是一样大的。

附图说明

随后对有利的实施方式的描述结合附图用于详细阐述本发明。其中:

图1:示出用于接收线性偏振的卫星信号的设备的有利的第一实施方式的方框图;

图2:示出用于接收线性偏振的卫星信号的设备的有利的第二实施方式的方框图。

具体实施方式

在图1中示出了用于接收线性偏振的卫星信号的根据本发明的设备的有利的第一实施方式,并且其总体上占用附图标记10。该设备具有空心导体12和信号处理装置13。第一耦出探头14和第二耦出探头16伸入空心导体12中。两个耦出探头14、16相互成角度地、优选相互垂直地取向。

第一耦出探头14给能控制的第一放大器18提供线性偏振的第一输入信号,第一输入信号由能控制的第一放大器18放大,并且输送给第一组合元件22的第一输入端20。第二耦出探头16给能控制的第二放大器24提供线性偏振的第二输入信号,第二输入信号由能控制的第二放大器24放大,并且输送给第一组合元件22的第二输入端26。

第一组合元件22从两个线性偏振的输入信号产生左旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号,其经由第一带通28输送给能控制的第一信号转化系统32的信号输入端30。此外,第一组合元件22产生右旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号,其经由第二带通34输送给能控制的第二信号转化系统38的信号输入端36。

为了产生左旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号,第一组合元件22执行了让在第一输入端20上存在的线性偏振的第一输入端信号相移90°,并且随后形成由该发生相移的线性偏振的第一输入信号和在第二输入端26上存在的在其相位中未改变的线性偏振的第二输入信号构成的经加权的总和。这两个信号的总和构成了左旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号。

为了产生右旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号,第一组合元件22执行了让在第二输入端26上存在的线性偏振的第二输入端信号相移,并且随后形成由该发生相移的线性偏振的第二输入信号和在第一输入端20上存在的在其相位中未改变的线性偏振的第一输入信号构成的经加权的总和。这两个信号的总和构成了右旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号。

在总和形成中,可以将相移了90°的并且在其相位中未改变的第一和第二输入信号进行加权,使得具有相同的权重或也具有不同的权重的信号被加和。信号的同等加权导致高频信号的圆偏振的特殊情况,而不同的加权导致非圆的椭圆偏振的高频信号。

第一组合元件22例如可以设计为定向耦合器或3dB混合耦合器。

能控制的第一信号转化系统32作为集成电路构造有第一降压转换器33,该第一降压转换器具有第一混合元件35和带有第一回路滤波器47的第二锁相回路37(phase-lockedloop)。借助能控制的第一信号转化系统32,使得左旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号被转化为左旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中间信号,其中,同时根据第一相位控制电流进行预设的第一相移,该第一相位控制电流存在于能控制的第一信号转化系统32的控制输入端39上。第一相位控制电流构成第一相位控制信号,其被提供给第一锁相回路37的第一回路滤波器47。

能控制的第二信号转化系统32作为集成电路构造有第二降压转换器40,该第二降压转换器具有第二混合元件41和带有第二回路滤波器53的第二锁相回路43(phase-lockedloop)。借助能控制的第二信号转化系统32,使得右旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的高频信号被转化为右旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中间信号,其中,同时根据第二相位控制电流进行预设的第二相移,该第二相位控制电流存在于能控制的第二信号转化系统38的控制输入端45上。第二相位控制电流构成第二相位控制信号,其被提供给第二锁相回路43的第二回路滤波器53。

椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号的中频是0.95GHz至2.15GHz。

为了获得第一相移,在能控制的第一信号转化系统32的控制输入端39上提供的第一相位控制电流耦入到能控制的第一信号转化系统32的锁相回路37的第一回路滤波器47中。由振荡电路46给锁相回路37提供振荡信号。通过第一相位控制电流的耦入,发生了振荡信号的相移,并且这又导致的是,由能控制的第一信号转化系统32提供的左旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号具有第一相移。

为了获得第二相移,在能控制的第二信号转化系统38的控制输入端45上提供的第二相位控制电流耦入到能控制的第二信号转化系统32的锁相回路43的第二回路滤波器53中。由振荡电路46给锁相回路43提供振荡信号,其与提供给第一锁相回路37的振荡信号相同。通过第二相位控制电流的耦入,发生了振荡信号的相移,并且这又导致的是,由能控制的第二信号转化系统32提供的右旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号具有第二相移。

由能控制的第一信号转化系统32进行的相移与由能控制的第二信号转化系统38进行的相移反向相等。能控制的第一信号转化系统32导致相移了相移角+Φ,而能控制的第二信号转化系统38导致相移了相移角-Φ。

借助在所示的实施例中设计为微处理器32的控制单元50进行对信号转化系统32和38的控制。

微处理器52给第一电流提供元件54加载以第一控制信号,第一控制信号相应于由微处理器预设的第一相移角,并且促使第一电流提供元件54将第一相位控制电流耦入到能控制的第一信号转化系统32的锁相回路37的第一回路滤波器47中,其中,耦合经由第一相位控制线路56和能控制的第一信号转化系统32的控制输入端39进行。

以相应的方式,微控制器52给第二电流提供元件58加载以第二控制信号,第二控制信号相应于由微处理器预设的第二相移角,并且促使第二电流提供元件58将第二相位控制电流耦入到能控制的第二信号转化系统38的锁相回路43的第一回路滤波器53中,其中,耦合经由第二相位控制线路60和能控制的第二信号转化系统38的控制输入端45进行。

如已经提到的那样,第二相移角与第一相移角不相同。优选地,第二相移角与第一相移角反向相等。

由第一信号转化系统32提供的左旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号经由能控制的第一电平调节器62被输送给第二组合元件66的第一输入端64。由能控制的第二信号转化系统38提供的右旋性的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号经由能控制的第二电平调节器68被输送给第二组合元件66的第二输入端70。借助电平调节器62和68,使得将在输入端64和70上存在的中频信号的电平被调整至相同的值。第二组合元件66通过如下方式将中频信号组合,即,使这些中频信号相加。因为中频信号彼此反向地进行椭圆偏振、尤其是圆偏振,并且因为在输入端64和70上存在的中频信号的幅度是一样大的,所以对中频信号的组合导致的是,在第二组合元件66的第一输出端72上存在线性偏振的输出信号。

第二组合元件66例如可以设计为定向耦合器或3dB混合耦合器。

通过改变相移角Φ可以最大化输出信号的信噪比。通过适当选择相移角Φ而优化的输出信号相应于线性偏振的卫星信号,该线性偏振的卫星信号在偏振平面内传输,并且被两个耦出探头14和16按份额地接收。由第二组合元件66提供的输出信号在实践中不具有在垂直于第一偏振平面地取向的第二偏振平面内传输的线性偏振的第二卫星信号的信号份额。

如果应该提供相应于线性偏振的第二卫星信号的输出信号,那么仅需要将相位角Φ提高90°。

相移角Φ的为了优化输出信号进行的改变借助微处理器52实现,微处理器可以为此被编程。例如可以给微处理器52预设相移角的初始值,该初始值分级地或也连续地改变,直到输出信号具有最大的信噪比。替选地可以设置的是,微处理器计算出相移角的初始值,其中尤其地,可以将设备10的当前的方位、即其GPS数据以及期望的相对地球静止的卫星的轨道位置融入到计算中。

在第二组合元件66的第一输出端72上联接有滤波元件74,该滤波元件在所示的示例中设计为带通76。被滤波的输出信号可以从带通76经由常见的同轴电缆80被传输至在附图中未示出的接收器、例如TV接收器。

控制信号可以从在附图中未示出的接收器经由同轴电缆80传输至微处理器52的第一控制信号输入端82,其中,控制信号可以借助耦合输出元件84从同轴电缆80耦合输出。滤波器86后置于耦合输出元件84,从而可以给第一控制信号输入端82例如提供具有22kHz的频率的控制信号。尤其地,经由同轴电缆80传输至微处理器52的控制信号可以是针对输出信号的信噪比的尺度。

第二组合元件66具有第二输出端88,功率探测器90联接至该第二输出端。功率探测器90与微处理器52的第二控制信号输入端94电连接。待测量的信号可以由第二组合元件66提供给功率探测器90,该信号相应于在第一输出端72上存在的输出信号。功率探测器给微处理器52提供相应于所测量的功率的测量值。基于该测量值,可以由微处理器52控制两个电平调节器62和68,借助电平调节器可以如下这样地改变椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号的电平,即,使得在第二通信元件66的输入端64和70上存在相同的电平。

在考虑到由功率探测器90提供的测量值的情况下,借助微处理器52也可以给放大器控制元件96提供控制信号,该控制信号促使放大器控制元件96给能控制的放大器18和24提供相应的控制信号,这些控制信号分别相应于特定的放大程度。这能够实现的是,改变线性偏振的输入信号的电平。此外,可以通过交替关断放大器18、24来执行功能测试,并且可以识别不期望的相位误差。

根据本发明的用于接收线性偏振的卫星信号的设备的有利的第二实施方式在图2中示意性示出,并且总体上占用附图标记100。

设备100与之前参考图1描述的设备10在很大程度上相同地设计。因此,针对相同的构件,在图2中使用和在图1中相同的附图标记,并且关于这些构件参考上面的阐述以避免重复。

设备100与设备10的不同之处在于,降压转换器33和40的锁相回路37和43与能控制的DDS合成电路102连接,能控制的DDS合成电路给两个锁相回路37、43分别提供形式为参考时钟信号的相位控制信号。参考时钟信号在其频率方面是相同的,然而,参考时钟信号在其相位中具有可预设的相位差异(相位偏置)。DDS合成电路102由控制单元50控制,控制单元给DDS合成电路102预设相位差异。在设备100中取消了相位控制电流至锁相回路37、43中的耦入。相反地,通过提供在其频率方面相同的、但在其相位中具有可预设的相位差异的参考时钟信号实现的是,使降压转换器33和40提供反向的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号,这些中频信号根据参考时钟信号的可预设的相位差在其相位中有所区别。

在设备100中,在反向的椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号在其经过能控制的电平调节器62或68之后也相互组合,从而在第二组合元件66的输出端72上存在线性偏振的输出信号。通过改变两个椭圆偏振的、尤其是圆偏振的中频信号的相移角,可以优化输出信号的信噪比。相移角的改变借助由控制单元50控制的DDS合成电路102进行,DDS合成电路给锁相回路37和43提供形式为参考时钟信号的相位控制信号,这些相位控制信号具有由控制单元50预设的相位差异。

设备10和100能够实现的是,在任意的偏振平面内以最佳的方式接收线性偏振的卫星信号,而为此不需要机械地对设备10和100机芯校准。卫星信号耦入到空心导体12中,并且分别按特定的份额被两个耦出探头14、16接收,这些耦出探头相互成角度、优选相互垂直地取向。信号份额相应于耦出探头14、16相对于卫星信号的偏振平面的取向。由两个耦出探头14、16提供的分别被线性偏振的输入信号被转换为反向的椭圆偏振的、尤其圆偏振的高频信号,这些高频信号被转化为反向的椭圆偏振的、尤其圆偏振的中频信号,其中,同时通过提供相位控制信号来执行相移了预设的相移角。椭圆偏振的、尤其圆偏振的中频信号随后被组合为线性偏振的输出信号。输出信号的信噪比可以通过改变相移角而最大化。如已经提到的那样,可以给微处理器52预设第一相移角,或者可以由微处理器52计算第一相移角,其中,可以将设备10和100的地点坐标(GPS坐标)和期望的相对地球静止的卫星的轨道位置融入到计算中。随后,相移角可以由微处理器52分级地或也连续地改变,直到达到输出信号的最佳的信噪比。输出信号于是具有最大的幅度,并且实际上仅具有期望的线性偏振的卫星信号的信号份额,但实际上不具有不期望的卫星信号的信号份额。因此,借助设备10和100可以以电子方式实现对偏振误差角的修正。

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