BRPI0719600A2 - Antena dieletricamente carregada e montagem de antena - Google Patents

Description

“ANTENA DIELETRICAMENTE CARREGADA E MONTAGEM DE ANTENA” Esta invenção refere-se a uma antena dieletricamente carregada e a uma montagem de antena que inclui tal antena. A invenção é particularmente aplicável a uma antena para operação em uma frequência acima de 200 MHz, sendo que a an- tena é dieletricamente carregada por um núcleo dielétrico sólido que possui uma estrutura de elemento de antena tridimensional disposta sobre ou adjacente a uma superfície externa do núcleo. A montagem de antena inclui um estágio de linha de frente da frequência de rádio acoplado à antena.

Tal antena é descrita em inúmeras publicações de patente do requerente, inclusive Patentes britânicas Nos. 2292638, 2309592, 2310543 e 2346014. Essas patentes descre- vem antenas que possuem um ou dois pares de elementos de antena helicoidais diametral- mente opostos que são laminados sobre um núcleo isolante substancialmente cilíndrico de um material que possui uma constante dielétrica relativa maior que 5, com o material do nú- cleo ocupando a maior parte do volume definido pela superfície externa do núcleo. Em cada caso, a antena possui uma estrutura de alimentação que se estende axialmente através do núcleo. Uma armadilha sob a forma de uma luva condutora circunda parte do núcleo e se conecta à estrutura de alimentação em uma extremidade do núcleo. Na outra extremidade do núcleo, cada elemento de antena é conectado à estrutura de alimentação. Cada elemen- to de antena termina sobre a borda da luva e cada um segue uma respectiva trajetória que se estende longitudinalmente. Na antena descrita na Patente britânica do requerente No. 2367429, a estrutura de alimentação, que é uma linha de transmissão coaxial, fica alojada em uma passagem axial através do núcleo. O diâmetro cuja passagem é maior que o diâme- tro externo da linha coaxial. O condutor protetor externo da linha coaxial é, assim, espaçado da parede da passagem. Esse possui o efeito de reduzir ressonâncias parasíticas. A Patente britânica No. 2311675 descreve a combinação de uma antena quadrifilar dieletricamente carregada e um diplexador, sendo que o último inclui uma rede de adaptação de impedância para adaptar a antena a uma impedância de carga de 50 ohms em cada saída do diplexa- dor. O Pedido de Patente britânico No. 2420230 mostra como uma cavidade pode ser for- mada em uma parte de extremidade proximal do núcleo para reduzir o tamanho e peso de uma antena dieletricamente carregada. A descrição de cada patente e pedidos de patente acima está explicitamente incorporada no presente relatório descritivo a título de referência a um primeiro aspecto da presente invenção, proporciona-se uma antena helicoidal multifilar dieletricamente carregada que possui pelo menos dois pares de elementos de antena heli- coidais alongados substancialmente condutores centralizados sobre um eixo geométrico comum, cada o possui uma extremidade de alimentação e uma extremidade ligada, sendo que as extremidades ligadas de cada par são ligadas umas às outras por um condutor de ligação, onde, em uma frequência de operação em que a antena é ressonante em relação à radiação circularmente polarizada e axialmente dirigida, os elementos helicoidais de cada um dos ditos dois pares formam parte de um circuito condutor que possui um comprimento elétrico de substancialmente (2n-l)/2 vezes o comprimento de onda, onde n é um número inteiro. Na antena preferida de acordo com a invenção, cada elemento helicoidal executa um quarto de volta em torno do eixo geométrico. A invenção é principalmente aplicável a uma antena para operação em uma frequência acima de 200 MHz1 sendo que a antena inclui um núcleo dielétrico de um material sólido que possui uma constante dielétrica relativa maior que 5, o material do núcleo ocupa a maior parte do volume definido pela superfície externa do núcleo, uma estrutura de elemento de antena tridimensional disposta sobre ou adjacente a uma superfície externa do núcleo e possui uma conexão de alimentação balanceada. Tipi- camente, uma estrutura de alimentação balanceada se estende a partir da conexão de ali- mentação, por exemplo, até uma terminação que se destina a ser acoplada a uma entrada de circuito balanceada, por exemplo, um amplificador diferencial. A estrutura de alimentação pode compreender um par paralelo de fios, um par de fios torcidos, ou trilhos impressas pa- ralelas sobre o núcleo dielétrico ou sobre uma placa de circuito impresso sobre o qual o am- plificador é montado.

No caso de a antena ser uma antena de retorno de ressonância, a estrutura de ali- mentação pode se estender através do núcleo em uma passagem axial. Tipicamente, a es- trutura de alimentação possui uma impedância característica maior que 500 ohms. A antena pode ser, alternativamente, uma antena longitudinal (endfire).

De acordo com um segundo aspecto da invenção, uma montagem de antena inclui uma antena dieletricamente carregada, conforme descrito acima, e um receptor que possui um receptor dotado de um estágio de linha de frente da frequência de rádio (RF) com uma entrada diferencial acoplada à antena, sendo que a impedância de entrada da entrada dife- rencial é pelo menos 500 ohms. O estágio de linha de frente pode ser um amplificador dife- rencial sobre uma placa de circuito impresso, e essa placa pode ser fixada ou adjacente a uma parte de superfície distai do núcleo que se estende transversalmente com relação ao eixo geométrico, de preferência, perpendicularmente com relação ao eixo geométrico. A an- tena pode ser montada sobre a placa de circuito impresso com uma de suas partes de su- perfícies que se estendem transversalmente em contiguidade à superfície principal da placa. Alternativamente, a antena pode ser uma das bordas da placa com a placa se estendendo em um plano que contém o eixo geométrico do núcleo ou que é paralelo ao eixo geométrico do núcleo. A placa pode, portanto, depender de uma parte de superfície de extremidade pro- ximal do núcleo.

A antena preferida possui um núcleo cilíndrico com uma parte de superfície lateral cilíndrica que se estende entre as partes de superfície proximal e distai, sendo que a última se estende substancialmente de maneira perpendicular ao eixo geométrico comum mencio- nado acima. 0 núcleo pode possuir uma cavidade cuja base forma a parte de superfície pro- ximal, sendo que a cavidade recebe o estágio de linha de frente da frequência de rádio.

Visto que a estrutura de alimentação pode formar parte da estrutura ressonante da antena, é preferível mantê-la curta, sendo que o amplificador diferencial é montado próximo à antena. No caso de o núcleo possuir uma cavidade com o amplificador montado na cavi- dade, a estrutura de alimentação pode ser particularmente curta. Em outras modalidades, um amplificador diferencial é montado sobre uma placa de circuito impresso fixada a uma face de extremidade da antena com o amplificador dentro de IOmrn da parte de superfície proximal do núcleo. Em algumas modalidades preferidas, o amplificador diferencial é monta- do com seus terminais de entrada diferenciais dentro de 5mm da parte de superfície do nú- cleo de antena. Para reduzir o acoplamento entre, de um lado, a antena, sua estrutura ali- mentadora e o amplificador diferencial e, de outro lado, o equipamento de frequência de rá- dio ao qual a montagem é eletricamente conectada, a montagem pode incluir um invólucro condutor montado ao núcleo ou à placa de circuito impresso que contém o amplificador dife- rencial. Tipicamente, o amplificador diferencial possui uma conexão de saída de uma única extremidade que fica localizada dentro do invólucro.

A combinação de uma antena dieletricamente carregada que possui uma conexão de alimentação balanceada e um amplificador diferencial, conforme descrito acima, oferece a possibilidade de uma montagem comparativamente simples que é facilmente adaptada em termos de impedância. De fato, nas modalidades preferidas da invenção, a conexão de ali- mentação pode ser diretamente conectada aos terminais de entrada do amplificador diferen- cial sem componentes de adaptação reativos. Uma montagem particularmente econômica é realizada se o amplificador diferencial formar parte de um chip receptor integrado que pode, por exemplo, incluir não só um amplificador de linha de frente de par com extremidade lon- ga, como também pelo menos um estágio misturador, pelo menos um estágio de frequência (i.f.) intermediário, um demodulador ou decodificador, e estágios de processamento de sinal. Tal montagem pode ser usada para recepção e processamento de sinal de Sistema de Posi- cionamento Global (GPS), em tal caso a antena é, de preferência, uma helicoidal quadrifilar, e, além disso, transceptores de Wi-Fi e Bluetooth, bem como para transceptores de GSM e telefones celulares 3 G, por exemplo.

Como uma alternativa para um amplificador diferencial, o estágio de linha de frente da RF pode ser um elemento de filtro monolítico, tal como, um filtro de onda acústica de su- perfície (SAW) que possui uma entrada balanceada, sendo que o elemento é montado sobre ou próximo ao núcleo da antena. A impedância de entrada do elemento de filtro é tipicamen- te 600 ohms ou mais. A impedância de saída é tipicamente 50 ohms, embora uma impedân- cia de saída maior seja possível. A saída possui vantajosamente uma única extremidade, sendo que o elemento de filtro atua como um balun. De acordo com outro aspecto da invenção, uma montagem de antena para opera- ção em uma frequência acima de 200 MHz inclui uma antena dieletricamente carregada que compreende um núcleo dielétrico de um material sólido que possui um constante dielétrica relativa maior que 5 e uma estrutura de elemento de antena tridimensional disposto sobre ou adjacente a uma superfície externa do núcleo, bem como uma conexão de alimentação ba- lanceada e um amplificador diferencial acoplado à conexão de alimentação. A estrutura de elemento de antena compreende pelo menos um par de elementos de antena condutores helicoidais alongados lateralmente opostos que possui uma primeira extremidade que termi- na na conexão de alimentação e uma segunda extremidade acoplada à segunda extremida- de do outro elemento de antena do par de modo que o par de elementos de antena forme parte de um circuito. O comprimento elétrico do circuito está na região de (2n-l)/2 vezes o comprimento de onda na frequência de operação, onde n é um número inteiro. Na antena preferida, o comprimento elétrico do circuito é aproximadamente metade do comprimento de onda (ou seja, 180° em termos de fase) e cada elemento helicoidal consiste em hélices de um quarto de volta. A resistência da fonte apresentada à entrada de amplificador diferencial pela antena e sua estrutura de alimentação é tipicamente pelo menos 500 ohms e, de prefe- rência, maior que 1 quiloohm.

De acordo com um terceiro aspecto da invenção, proporciona-se uma montagem de antena que inclui uma antena dieletricamente carregada, conforme descrito acima, e um amplificador diferencial acoplado à antena onde: a antena compreende um núcleo dielétrico de um material sólido que possui uma constante dielétrica relativa maior que 15, sendo que os ditos elementos de antena possuem um eixo geométrico comum e são axialmente coex- tensivos sobre ou adjacentes a uma superfície externa do núcleo; a antena compreende adicionalmente uma conexão de alimentação que possui um par de nós de alimentação a- coplado a um ou mais respectivos elementos de antena em suas extremidades de alimenta- ção; e o amplificador diferencial possui uma entrada diferencial com um par de terminais de entrada que é acoplado a um dos respectivos nós de conexão de alimentação. Novamente, um elemento de filtro SAW pode ser usado no lugar de um amplificador diferencial, sendo que o elemento de filtro possui uma entrada balanceada com um par de terminais de entra- da que é acoplado a um dos respectivos nós de conexão de alimentação da antena. A carac- terística do filtro é, de preferência, um filtro de banda de passagem. Outras características de filtro são possíveis. Se uma característica do filtro de banda de passagem ou uma carac- terística diferente for usada, o elemento de filtro, quando combinado com ou forma parte de um receptor de rádio, é vantajosamente sintonizado para rejeitar sinais na frequência de imagem associados com um estágio de misturados do receptor a jusante do elemento de filtro. Um filtro SAW de cerâmica monolítico é particularmente apropriado.

No caso de a antena ser uma antena de retorno de ressonância, o núcleo possui ti- picamente uma passagem que se estende através desse a partir da parte de superfície de núcleo distai até a parte de superfície de núcleo proximal, sendo que os nós de conexão de alimentação estão associados com a parte de superfície distai. Um par paralelo de conduto- res se estende através da passagem dos nós de conexão de alimentação até os terminais de entrada diferenciais do amplificador diferencial ou terminais de entrada de um filtro SAW de entrada balanceada.

Os nós de conexão de alimentação mencionados acima ficam, de preferência, loca- lizados sobre ou adjacentes ao eixo geométrico comum e sobre uma parte de superfície externa do núcleo, sendo que os elementos de antena são condutores helicoidais acoplados aos nós de conexão de alimentação por respectivos condutores radiais sobre a parte de su- perfície externa do núcleo. Alternativamente, os nós de conexão de alimentação podem ficar localizados sobre a placa de circuito impresso sobre ou adjacente ao eixo geométrico co- mum, sendo que os condutores helicoidais são acoplados aos nós de conexão de alimenta- ção por condutores sobre a placa.

Em modalidades preferidas da invenção, cada condutor helicoidal possui uma ex- tremidade acoplada a um ou outro nó de conexão de alimentação e uma extremidade oposta acoplada a um condutor de ligação. Os condutores helicoidais e o condutor de ligação for- mam juntamente parte de pelo menos um circuito condutor que se estende a partir de um nó de alimentação até o outro nó de alimentação e possui um comprimento elétrico de (2n-l)/2 vezes o comprimento de onda na frequência de operação, onde n é um número inteiro.

Cada condutor helicoidal executa (2P-l)/4 voltas em torno do eixo geométrico co- mum, onde P é um número inteiro.

A impedância da fonte tipicamente apresentada à entrada do amplificador diferenci- al ou elemento de filtro SAW é maior ou igual a 500 ohms, e é, de preferência, uma fonte balanceada. O amplificador ou elemento de filtro possui, de preferência, uma saída com uma única extremidade.

A antena que forma parte da montagem de antena em pelo menos algumas modali- dades da invenção é uma antena quadrifilar que possui quatro condutores helicoidais com um quarto de volta centralizados sobre o eixo geométrico comum. Alternativamente, a ante- na pode ser uma antena bifilar que possui dois condutores helicoidais com um quarto de volta.

A invenção será descrita agora a título de exemplo com referência aos desenhos, nos quais:

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma primeira montagem de antena de acordo com a invenção, inclusive uma antena quadrifilar longitudinal dieletricamente carre- gada visualizada de um lado e a partir de uma extremidade proximal;

A Figura 2 é uma vista plana diagramática de uma placa de circuito impresso con- tendo um amplificador diferencial, que forma parte da montagem da Figura 1; A Figura 3 é um diagrama de circuito simplificado do amplificador diferencial;

A Figura 4 é uma vista em perspectiva de uma segunda montagem de antena de acordo com a invenção, inclusive uma antena de retorno de ressonância dieletricamente carregada visualizada de um lado e de uma extremidade proximal, juntamente com uma placa de circuito impresso contendo um amplificador diferencial;

A Figura 5 é uma vista em perspectiva da antena mostrada na Figura 4, visualizada de um lado e mostra uma extremidade distai da antena;

A Figura 6 é uma vista em perspectiva de uma antena bifilar longitudinal dieletrica- mente carregada visualizada de um lado e de uma extremidade proximal, uma placa

de circuito impresso contendo um amplificador diferencial que é mostrado em linhas tracejadas fixado a uma extremidade proximal da antena;

A Figura 7 é uma vista em perspectiva fragmentária de uma quarta montagem de antena de acordo com a invenção, inclusive uma antena quadrifilar longitudinal dieletrica- mente carregada fixada à face de uma placa de circuito impresso contendo um chip receptor integrado;

A Figura 8 é uma vista plana fragmentária da placa de circuito impresso e chip re- ceptor da montagem da Figura 7; e

A Figura 9 é uma vista fragmentária do lado inferior de uma quinta montagem de antena de acordo com a invenção, inclusive uma placa de circuito impresso com um chip receptor integrado montado sobre o lado inferior.

Com referência às Figuras 1 e 2, uma primeira montagem de antena de acordo com a invenção compreende uma antena quadrifilar longitudinal dieletricamente carregada 10 que possui um núcleo dielétrico cilíndrico 12, e uma placa de circuito impresso 14 fixada a uma parte de superfície de extremidade proximal 12P do núcleo, sendo que a placa 14 car- rega um chip de amplificador diferencial 16 sobre a face principal 14Ado mesmo.

A antena dieletricamente carregada 10 possui uma estrutura de elemento de antena com quatro trilhos helicoidais com um quarto de volta axialmente coextensivas 10A, 10B, 10C e 10D laminadas sobre uma parte de superfície lateral externa cilíndrica 12S do núcleo 12.

A parte de superfície lateral cilíndrica 12S do núcleo define um eixo geométrico cen- tral (não mostrado) da antena e os elementos helicoidais 10A a 10D seguem as respectivas trajetórias helicoidais que são hélices que possuem esse eixo geométrico como seu eixo geométrico de rotação. A parte de superfície de núcleo proximal 12P se estende perpendicu- larmente com relação ao eixo geométrico e a parte de superfície lateral 12S. Essa forma uma face de extremidade da antena. A outra extremidade da antena é formada por uma par- te de superfície distai 12D do núcleo que também se estende perpendicularmente ao eixo geométrico da antena e forma outra face de extremidade da antena.

Circundando o núcleo 12 adjacente à parte de superfície distai 12D há um condutor de ligação anular 10L, também formado como um trilho sobre a parte de superfície lateral cilíndrica 12S. O condutor de ligação 10L é espaçado da borda da parte de superfície lateral cilíndrica que limita a parte de superfície distai 12D.

Os condutores helicoidais 10Aa 10D são substancialmente distribuídos de maneira uniforme em torno da parte de superfície cilíndrica 12S do núcleo e cada um se estende até uma borda proximal da parte de superfície lateral cilíndrica onde é conectado a um respecti- vo condutor radial 10AR, 10BR, 10CR, ou 10DR que é formado como trilhos sobre a parte de superfície proximal 12P. Dois dos condutores radiais 10AR, 10BR são conectados um ao outro em uma região central da parte de superfície proximal 12P para formar um primeiro nó de conexão de alimentação 18 A. Também, os outros dois condutores radiais 10CR, 10DR são conectados um ao outro na região central para formar um segundo nó condutor de ali- mentação 18B. Será observado que a combinação dos condutores helicoidais 10A a 10D, seus condutores radiais correspondentes 10AR a 10DR, e o condutor de ligação 10L, for- mam juntamente duas trajetórias condutoras circulares que se estendem a partir do primeiro nó de conexão 18A até o segundo nó de conexão 18B. Cada trajetória circular compreende um par de elementos helicoidais lateralmente opostos 10A, 10C; 10B, 10D, os condutores radiais correspondentes 10AR, 10CR; 10BR, 10DR, e uma parte semicircular do condutor de ligação 10L.

A placa de circuito impresso 14 é fixada na direção da borda (por sua borda distai 14D) à extremidade proximal da antena 10 com a placa que se estende geralmente de ma- neira axial da antena e em uma posição rotacional de modo que a combinação dos conduto- res radiais 10AR, 10BR associados com o primeiro nó de conexão de alimentação 18A e a 25 combinação dos condutores radiais 10CR, 10DR associados com o segundo nó de conexão de alimentação 18B se estendem sobre lados opostos da placa 14 em simetria. Em outras palavras, a placa 14 divide os ângulos feitos entre os condutores radiais adjacentes 10AR, 10DR; 10BR, 10CR dos pares interconectados, como mostrado na Figura 1. O circuito inte- grado 16 que contém um amplificador diferencial é, nessa modalidade, montado em superfí- 30 cie sobre uma face 14Ada placa 14. Com referência à Figura 2, o circuito integrado 16 pos- sui dois terminais de entrada diferenciais 20A, 20B diretamente conectados aos respectivos nós de conexão de alimentação 18A, 18B. Os terminais 20A, 20B são soldados aos trilhos alimentadores simetricamente dispostos 22A, 22B adjacentes à borda distai 14D da placa 14 que são conectadas a suportes condutores 24A, 24B montados sobre faces opostas 14A, 35 14B da placa 14, sendo que cada suporte possui um braço ereto, uma face desse é geral- mente embutida ou levemente presumida a partir da borda distai 14. A conexão do terminal de entrada 20B a um dos suportes condutores 24B é feita diretamente através do trilho ali- mentador 22Β, à qual o respectivo suporte 24B é soldado. Conforme para a conexão ao terminal de entrada 20A, o trilho alimentador correspondente 22A é acoplado ao outro supor- te condutor 24A embora um furo laminado (“via") 26 que conecta o trilho alimentador 22A a um trilho curto (não mostrada) sobre a outra face 14B da placa 14, à qual o outro suporte condutor 24A é soldado.

Isso sugere que a combinação dos condutores alimentadores 22A, 22B, as cone- xões associadas aos nós de conexão de alimentação 18 A, 18B, e os trilhos condutores descritos acima laminados sobre o núcleo 12 proporcionam dois circuitos condutores para correntes de frequência de rádio, sendo que cada um se estende a partir do primeiro termi- 10 nal de entrada diferencial 20A do circuito integrado 16 através do trilho alimentador 22A e retorna através do trilho alimentador 22B para o outro terminal de entrada diferencial 20B.

Embora não seja visível a partir da Figura 1, a borda proximal 10LP do condutor de ligação L não segue uma trajetória circular simples em um único plane transversal. Como em antenas quadrifilares dieletricamente carregadas anteriores descritas em algumas das patentes anteriores referidas acima, a borda do condutor de ligação é levemente inclinada entre as junções do condutor de ligação 10L com as extremidades distais dos condutores helicoidais 10A a 10B de tal maneira que os elementos de um par 10B, 10D sejam maiores que aqueles do outro par 10A, 10C. Em particular, quando os elementos mais curtos 10A, 10C são conectados ao condutor de ligação 10L, a borda proximal 10LP está um pouco mais próxima à parte de superfície proximal 12P do núcleo que quando os elementos de antena mais longos 10B, 10D são conectados ao condutor de ligação 10L. Isso sugere que os circuitos condutores são de comprimentos diferentes. Isso possui o efeito de criar um modo de ressonância para radiação circularmente polarizada que provem de uma fonte so- bre o eixo geométrico da antena, onde a corrente sobre cada trilho helicoidal 10A, 10B, 10C, 10D está 90° fora de fase com a corrente sobre o trilho helicoidal adjacente. Nesse aspecto, a antena exibe um modo “quadrifilar” de ressonância similar àquele de antenas helicoidais quadrifilares conhecidas. Entretanto, nesse caso, cada circuito condutor referido acima é aproximadamente metade do comprimento de onda na frequência de operação da antena, isso significa que a voltagem máxima ocorre nos ou próximos aos nós de conexão de ali- mentação 18A, 18B. A corrente máxima de cada circuito ocorre sobre o condutor de ligação 10L aproximadamente entre as respectivas conexões a esse dos elementos helicoidais rela- tivos 10A, 10C; 10B, 10D (sendo que essas conexões são diametralmente opostas sobre o condutor de ligação 10L). O local preciso da voltagem máxima na frequência de operação depende, inter alia, dos comprimentos dos trilhos alimentadores 22A, 22B que formam par- tes dos circuitos ressonantes.

A presença de voltagem máxima nos ou próximos aos nós de conexão de alimenta- ção, como descrito, indica que a impedância de fonte representada pela antena 10 no modo quadrifilar de ressonância é comparativamente alta, tipicamente na ordem de vários quilo- ohms. Devido à natureza substancialmente simétrica dos elementos condutores que formam os circuitos condutores, a saída de voltagem da antena é uma saída balanceada. Para adap- tar essa característica de saída balanceada de alta impedância da antena, o amplificador contido no chip de circuito integrado 16 é um amplificador diferencial de alta impedância de entrada que possui, como seu estágio de entrada, um par de extremidade longa de transis- tores 30A, 30B, como mostrado na Figura 3. Nesse caso, os transistores que formam o par de extremidade longa são transistores de efeito de campo CMOS que, de maneira conven- cional, possuem resistências à drenagem iguais 32A, 32B e terminais de fonte interconecta- dos acoplados a uma fonte de corrente constante 34. Os terminais de entrada diferenciais do circuito 20A, 20B são conectados aos respectivos terminais de porta dos transistores 30A, 30B e uma saída com uma única extremidade 36 é removida de um dos terminais de drenagem. O amplificador diferencial atua, portanto, como um balun. Embora o amplificador diferencial descrito acima com referência à Figura 3 seja descrito apenas até o ponto de um par de entrada de extremidade longa, deve ser observado que, em geral, essa é uma repre- sentação simplificada. Como conhecido pelos versados na técnica, um amplificador diferen- cial de circuito integrado típico possui adicionalmente estágios adicionais e transistores adi- cionais.

O desenho do circuito impresso mostrado na Figura 2 também é uma representa- ção simplificada. Será entendido que, na prática, a placa 14 possui trilhos impressos adicio- nais para conexão aos outros terminais do circuito integrado 16 e, tipicamente, possui um plano de terra que cobre uma grande parte da face reversa 14B. Dependendo da natureza do equipamento dentro do qual a montagem de antena é incorporada, um invólucro condutor pode ser montado à face superior 14A da placa 14A como uma tela para reduzir o acopla- mento entre os trilhos alimentadores 22A, 22B e fonte de interferência dentro do equipamen- to. Isso é especialmente desejado se um bom isolamento de modo comum da antena for requerido.

Com relação ao núcleo da antena, o material de núcleo preferido é um material ce- râmico à base de zircônio-estanho-titananato. Esse material possui uma constante dielétrica relativa de 36 e é observado, também, sua estabilidade dimensional e elétrica com tempera- tura variada. Sua perda dielétrica é insignificante. O núcleo pode ser produzido por extrusão ou prensagem.

A antena pode possuir outras características em comum com as antenas descritas nas patentes britânicas anteriores mencionadas acima, cujas descrições totais estão incor- poradas no presente pedido a título de referência.

O diâmetro do núcleo da antena nessa primeira modalidade preferida é 10mm, sendo que a frequência ressonante quadrifilar é 1575,42MHz, ou seja, a frequência central da banda GPS LI.

Dependendo do alojamento fornecido pelo equipamento onde a montagem de an- tena é montada, a fixação da placa de circuito impresso 14 à antena 14 com a borda distai 14D da placa que está em contiguidade à face de extremidade proximal da antena pode ser 5 suplementada por um colar isolante (não mostrado). Esse colar pode ser feito, com conheci- do, de material plástico que possui uma baixa constante dielétrica relativa. Tipicamente, o colar circunda uma parte de extremidade proximal do núcleo e possui garras proximalmente estendidas que recebem a placa de circuito impresso 14 entre essas.

Com referência agora às Figuras 4 e 5, uma segunda montagem de antena de a- cordo com a invenção possui uma antena de retorno de ressonância 10 com quatro elemen- tos de radiação helicoidais substancialmente distribuídos de maneira uniforme 10A a 10D, como na primeira modalidade da invenção. Nesse caso, entretanto, os nós de conexão de alimentação 18 A, 18B são proporcionados na região central da parte de superfície distai 12D do núcleo 12. Esses nós 18A, 18B são proporcionados nas interconexões respectiva- mente, de trilhos radiais 10AR, 10BR de um primeiro par de trilhos radiais I0CR, 10DR de um segundo par, laminados sobre a parte de superfície distai 12D. Como antes, cada ele- mento helicoidal 10A a 10D possui uma extremidade acoplada a um respectivo condutor radial 10AR a 10DR e outra extremidade oposta acoplada a um condutor de ligação anular 10L que, nessa modalidade, circunda o núcleo 12 adjacente, porém espaçado da parte de superfície proximal 12P.

O núcleo 12 possui um furo axial 12B que forma uma passagem que aloja uma es- trutura de alimentação de par paralelo na forma de uma placa de circuito impresso estreita, alongada 38 que possui um primeiro trilho 38A (não visível nas Figuras 4 e 5) sobre uma face e um segundo trilho 38B sobre a outra face. Esses trilhos alimentadores se estendem 25 centralmente sobre cada respectiva face da placa 38 para ficarem paralelas uma à outra através do comprimento total do furo 12B. Quando a placa 38 se projeta além da extremida- de distai do núcleo, cada trilho 38A, 38B é laçado em uma configuração “hockey-stick” sobre uma parte de extremidade distai de projeção da placa alimentadora 38 para formar uma co- nexão soldada com um dos respectivos nós de conexão de alimentação 18A, 18B. Será ob- 30 servado que a placa alimentadora 38 é orientada para ser axialmente localizada e posicio- nada de maneira rotacional com os trilhos radiais de cada par 10AR, 10BR; 10CR, 10DR que se estende de maneira simétrica sobre cada lado da placa, sendo que a placa possui extensões laterais que sobrepõem os nós de conexão de alimentação laminados 18A, 18B.

A placa alimentadora 38 possui uma parte proximalmente projetada 38P que está em contiguidade à face principal 14Ade uma placa de amplificador de circuito impresso 14. Como na primeira modalidade descrita acima com referência às Figuras 1 a 3, a placa 14 sustenta um circuito integrado de amplificador diferencial 16. Nesse caso, entretanto, devido ao local axial da placa alimentadora 38, a placa de circuito impresso do amplificador 14, em- bora situada paralela ao eixo geométrico da antena 10, é deslocada um pouco para um lado. Novamente, como antes, a borda distai 14D está em contiguidade ou situada adjacente à parte de superfície de núcleo proximal 12P e pode ser presa por meio de um colar de plásti- co isolante como descrito acima.

Em comum com a primeira modalidade, a placa de amplificador 14 possui trilhos a- Iimentadores simetricamente dispostos 22A, 22B soldadas aos terminais de entrada diferen- ciais 20A, 20B do circuito integrado 16. Nesse caso, as bordas laterais da parte proximal 38P da placa alimentadora 38 possui reentrâncias laminadas 40A, 40B sobre bordas laterais 10 opostas, sendo que o revestimento é conectado respectivamente aos condutores de par paralelo (apenas um desses, 38B, é mostrado), sendo que a superfície laminada arqueada de cada reentrância 40A, 40B é conectada a um dos trilhos alimentadores 22A, 22B. Dessa maneira, a placa alimentadora 38 e os trilhos de placa de amplificador 22 A, 22B conectam os trilhos laminados 10Aa 10D, 10AR a 10DR sobre o núcleo 12 aos terminais de entrada 15 diferenciais 20A, 20B do chip de circuito impresso 16.

A combinação dos trilhos laminados e os condutores alimentadores formam dois circuitos condutores com propriedades ressonantes similares àquelas descritas com refe- rência à primeira modalidade.

Como antes, o condutor de ligação 10L possui uma borda não-planar 10LD para que os elementos helicoidais sejam de comprimentos diferentes, desse modo, produzindo uma ressonância “quadrifilar” para radiação circularmente polarizada direcionada ao longo do eixo geométrico da antena.

Como uma alternativa para montar o amplificador diferencial sobre uma placa de circuito impresso fixada ao núcleo de antena de modo que dependa axialmente do núcleo, 25 esse pode ser montado em uma reentrância ou cavidade (não mostrada nos desenhos) na parte de extremidade proximal da antena. Uma antena que possui um núcleo com uma cavi- dade proximalmente direcionada adequada é descrita no Pedido de Patente britânico do requerente No. 2420230. A cavidade possui um corte transversal circular e coaxial com a superfície externa cilíndrica do núcleo.

As modalidades de montagem de antena descritas acima incluem um circuito inte-

grado de amplificador diferencial ou circuito integrado de receptor sobre chip montado pró- ximo ao núcleo de antena. Outras montagens são possíveis dentro do escopo da invenção. Por exemplo, em vez de utilizar um amplificador diferencial diretamente conectado aos nós de alimentação de antena ou estrutura de alimentação, uma interface pode ser proporciona- 35 da sob a forma de um elemento de filtro de onda acústica de superfície integrado ou monolí- tico (SAW) que possui uma alta impedância balanceada (tipicamente 600 ohms). Tais ele- mentos estão disponíveis com uma saída balanceada. Alternativamente, um elemento de filtro SAW com uma saída com uma única extremidade pode ser usado, para alimentar um amplificador de RF com uma única extremidade. A resposta de frequência do filtro é tipica- mente selecionada para rejeitar a frequência de imagem do primeiro misturador no conjunto de circuitos de RF a jusante.

Conforme para a montagem de um elemento de filtro SAW1 essa pode ser realizada como descrito para um estágio de linha de frente RF de amplificador diferencial, ou seja, sobre uma placa de circuito impresso montada à parte de extremidade proximal do núcleo de antena. Essa pode formar parte de uma montagem que se projeta axialmente da parte de extremidade proximal, ou é alojada em uma cavidade proximalmente direcionada no núcleo.

As modalidades descritas até agora pretendem receber a radiação circularmente polarizada, geralmente transmitida de satélites em órbita terrestre, tais como, os satélites da constelação GPS. A invenção também inclui dentro de seu escopo montagens de antena para receber radiação eletromagnética linearmente polarizada mais comumente usada para comunicação terrestre. Consequentemente, uma terceira montagem de antena de acordo com a invenção possui uma antena bifilar dieletricamente carregada, como mostrado na Figura 6. Com referência à Figura 6, uma antena bifilar longitudinal possui um único par de elementos helicoidais de um quarto de volta lateralmente opostos 10A, 10B e respectivos condutores radiais 10AR, 10BR laminados sobre a parte de superfície proximal 12P do nú- cleo 12. Como nas modalidades anteriores, há um condutor de ligação 10L que circunda o núcleo 12 laminado como um trilho anular sobre a parte de superfície cilíndrica 12S em um local próximo, porém espaçado de uma parte de superfície distai 12D do núcleo 12. Os res- pectivos nós de conexão de alimentação 18A, 18B são proporcionados como enchimentos laminados em uma região central da parte de superfície proximal 12P. Será observado que a combinação dos elementos helicoidais 10A, 10B, os respectivos condutores radiais conecta- dos 10AR, 10BR, e o condutor 10L que liga as outras extremidades dos elementos helicoi- dais 10A, 10B umas às outras forma um circuito condutor que proporciona uma alimentação balanceada nos nós de conexão de alimentação 18A, 18B. O circuito condutor, se formado por uma parte semicircular do condutor de ligação 10L interconecta os elementos helicoidais 10A, 10B ou a outra parte semicircular, possui um comprimento elétrico na região de metade do comprimento de onda em uma frequência de operação da antena. As conexões a uma placa de circuito impresso 14 que sustentam um amplificador diferencial 16 (ambas mostra- das por linhas imaginárias na Figura 6, nesse caso) são feitas da maneira descrita acima com referência à Figura 2. Essa antena bifilar possui um padrão de radiação geralmente toroidal similar àquele mostrado na Patente britânica No. 2309592, com zonas nulas direcio- nadas substancialmente de maneira transversal com relação ao eixo geométrico da antena e os condutores radiais 10AR, 10BR.

Com referência às Figuras 7 e 8, ainda em uma modalidade adicional da invenção, a antena helicoidal dieletricamente carregada 10 é montada sobre a face principal 114A de uma placa de circuito impresso 114 de um dispositivo de comunicação. Nesse caso, a ante- na 10 é acoplada a um circuito receptor integrado VLSI montado em superfície 116 que tam- bém é fixado á face principal 114A da placa 114, sendo que os trilhos alimentadores 122 A, 5 122B são laminados sobre a face de placa 114A para interconectar os nós de conexão de alimentação 118 A, 118B associados com a antena aos terminais de entrada 120A, 120B do chip 116. Nesse exemplo, a antena 10 é uma antena longitudinal quadrifilar similar àquela descrita acima com referência à Figura 1 com a exceção que os condutores radiais conecta- dos aos elementos helicoidais 10Aa 10D são formados como trilhos radiais 11OAR1 110BR, 10 11 OCR, 11ODR laminados sobre a face superior 114Ada placa de circuito impresso 114, co- mo mostrado na Figura 8. Um par desses trilhos radiais 110AR, 11OBR é interconectado em uma região central em registro com o eixo geométrico da antena 10 para formar um primeiro nó de conexão de alimentação 118 A. O outro par 11 OCR, 11ODR é interconectado para for- mar um segundo nó de conexão de alimentação 118B na região central. Cada um desses 15 nós 118A, 118B é conectado respectivamente a um dos trilhos alimentadores 122 A, 122B que se estende como um par paralelo alimentador da região central até os terminais de en- trada 120A, 120B do chip receptor integrado 16.

Como nas modalidades descritas acima, os elementos helicoidais da antena 10 são elementos com um quarto de volta. Os circuitos condutores formados pelos trilhos alimenta- 20 dores 122A, 122B, os condutores radiais 11OAR a 110DR, os elementos helicoidais 10A a 10D, e o condutor de ligação 10L (que possui uma borda não-planar 10LP como descrito acima) formam metade dos circuitos de onda na frequência de operação, sendo que a mon- tagem exibe um modo ressonante quadrifilar como descrito acima.

As conexões entre os elementos helicoidais 10A a 10D e os respectivos trilhos de radiação 11OAR a 11ODR podem ser feitas por suportes de ângulos condutores (não mos- trados) soldados às partes de extremidade externa dos trilhos de radiação que se projetam além da periferia da antena 10 e até as partes de extremidade proximal 10AP a 10DP dos elementos helicoidais 10Aa 10D.

O chip receptor integrado 116 contém um estágio de entrada de amplificador dife- rencial que possui uma configuração mostrada em forma simplificada na Figura 3. O chip 116 também contém estágios mais significativos de um receptor GPS, inclusive estágios de processamento de sinal digital, utilizando tecnologia CMOS.

Como antes, o estágio de entrada de amplificador diferencial apresenta uma carga de alta impedância balanceada que se adapta à alta impedância de fonte da combinação da antena e o padrão condutor sob a antena sobre a face de placa de circuito impresso face 114A.

Com um receptor completo sobre um único chip de circuito integrado produz-se uma montagem particularmente econômica. Será entendido que, embora, nessa modalida- de, a antena 10 seja montada com sua face de extremidade proximal em contiguidade à superfície principal de uma placa de circuito impresso 14 contendo o chip receptor integrado 116, também é possível montar tal chip sobre uma placa de circuito impresso que carrega uma antena montada em borda, como mostrado na Figura 1.

Com referência à Figura 9, uma quinta montagem de antena de acordo com a in- venção possui o chip receptor integrado montado sobre a face reversa 114B da placa de circuito impresso do equipamento 114. Os trilhos radiais que conectam os elementos heli- coidais 10A a 10D aos nós de conexão de alimentação são formados sobre a face de ex- tremidade proximal da antena como na modalidade descrita acima com referência à Figura

1, ou sobre a face superior face 114Ada placa de circuito impresso 114, como descrito aci- ma com referência À Figura 8. A montagem do chip receptor integrado sobre a face reversa 114B da placa de circuito impresso 114 permite trilhos alimentadores significativamente mais curtos 122A, 122B. Nessa modalidade, as conexões aos nós de conexão de alimentação 15 são feitas por pinos 118AP, 118BP alojados em furos atravessantes nas extremidades dos trilhos alimentadores 112A, 1 12B, como mostrado na Figura 9. Durante a montagem, os pinos 118AP e 118BP podem ser inseridos e soldados em furos cegos laminados na parte de superfície proximal do núcleo de antena para formar primeiras conexões aos trilhos con- dutores radiais, tais como, trilhos 10AR a 10DR na antena quadrifilar da Figura 1 sobre a 20 antena bifilar da Figura 6. A antena 10 é então apresentada sobre a face superior da placa de amplificador 114 e os pinos são empurrados para dentro dos furos atravessantes e então soldados aos trilhos alimentadores 122A, 122B.

Claims (47)

1. Antena helicoidal multifilar dieletricamente carregada, CARACTERIZADA pelo fa- to de que possui pelo menos primeiro e segundo pares de elementos de antena helicoidais substancialmente condutores alongados centralizados sobre um eixo geométrico comum, cada elemento possui uma extremidade de alimentação e uma extremidade ligada, sendo que as extremidades ligadas de cada par são ligadas umas às outras por um condutor de ligação, onde, os elementos helicoidais do dito primeiro par formam parte de um primeiro circuito condutor e os elementos helicoidais do segundo dito par formam parte de um se- gundo circuito conduto, e onde, em uma frequência de operação na qual a antena é resso- nante com relação à radiação circularmente polarizada e axialmente direcionada, cada dito circuito condutor possui um comprimento elétrico de substancialmente (2n-l)/2 vezes o com- primento de onda, onde n é um número inteiro.

2. Antena, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que cada dito elemento helicoidal executa um quarto de volta em torno do eixo geométrico.

3. Antena, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, para operação em uma frequência acima de 200 MHz1 CARACTERIZADA pelo fato de que inclui: um núcleo dielétrico de um material sólido que possui uma constante dielétrica relativa maior que 5, o material do núcleo que ocupa a maior parte do volume definido pela superfície externa de núcleo, uma estrutura de elemento de antena tridimensional disposta sobre ou adjacente a uma superfície do núcleo e possui uma conexão de alimentação balanceada.

4. Antena, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende uma estrutura de alimentação balanceada sob a forma de um par paralelo de fios ou um par de fios torcidos.

5. Antena, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que a antena é uma antena de retorno de ressonância e a estrutura de alimentação se estende através do núcleo.

6. Antena, de acordo com a reivindicação 4 ou reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que a estrutura de alimentação possui uma impedância característica maior que 500 ohms.

7. Antena, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADA pelo fato de que a antena é uma antena longitudinal.

8. Montagem de antena, CARACTERIZADA pelo fato de que inclui uma antena die- letricamente carregada, de acordo com qualquer reivindicação anterior, e um receptor que possui um estágio de linha de frente de frequência de rádio (RF) com uma entrada balance- ada acoplada à antena, sendo que a impedância de entrada da entrada balanceada é pelo menos 500 ohms.

9. Montagem, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que o estágio de linha de frente de RF compreende um amplificador diferencial.

10. Montagem, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que o estágio de linha de frente compreende um filtro de onda acústica de superfície (SAW).

11. Montagem, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de 5 que o filtro SAW possui uma saída com uma única extremidade.

12. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, CARACTERIZADA pelo fato de que a antena possui uma parte de superfície lateral cilíndri- ca e partes de superfície proximal e distai que se estendem substancialmente de maneira perpendicular á parte de superfície lateral, e onde o estágio de linha impressa de frequência de rádio é um amplificador diferencial formado sobre uma placa de circuito impresso fixada sobre ou adjacente a uma das partes de superfície proximal e distai.

13. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, CARACTERIZADA pelo fato de que: o núcleo possui uma parte de superfície lateral e partes de superfície proximal e 15 distai que se estendem substancialmente de maneira perpendicular à parte de superfície lateral; o núcleo possui uma cavidade cuja base forma a parte de superfície proximal; e o estágio de linha de frente de frequência de rádio é montado na cavidade.

14. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, CARACTERIZADA pelo fato de que inclui um invólucro condutor montado ao núcleo, onde o estágio de linha de frente de frequência de rádio possui uma conexão de saída com uma única extremidade localizada dentro do invólucro.

15. Montagem de antena, CARACTERIZADA pelo fato de que a montagem inclui uma antena dieletricamente carregada, de acordo com a reivindicação 1, e um amplificador diferencial acoplado à antena onde: a antena compreende um núcleo dielétrico de um mate- rial sólido que possui uma constante dielétrica relativa maior que 15, sendo que os ditos e- Iementos de antena possuem um eixo geométrico comum e são axialmente coextensivos sobre ou adjacentes a uma superfície externa do núcleo; sendo que a antena compreende adicionalmente uma conexão de alimentação que possui um par de nós de conexão de ali- mentação acoplado a um ou mais dos respectivos elementos de antena em suas extremida- des de alimentação; e o amplificador diferencial possui uma entrada diferencial com um par de terminais de entrada que é acoplado a um dos respectivos nós de conexão de alimenta- ção.

16. Montagem, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADA pelo fato de que: o núcleo possui uma passagem que se estende através desse a partir de uma parte de superfície de núcleo distai até uma parte de superfície de núcleo proximal; os nós de cone- xão de alimentação são associados com a parte de superfície distai; e a montagem compre- ende adicionalmente um alimentador em par paralelo que se estende através da passagem dos nós de conexão de alimentação até o amplificador diferencial.

17. Montagem, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA pelo fato de que o amplificador diferencial fica localizados sobre uma placa de circuito impresso à qual o núcleo é fixado em sua parte de superfície proximal.

18. Montagem, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADA pelo fato de que o núcleo possui uma parte de superfície lateral com a qual os elementos de antena es- tão associados, e uma parte de superfície distai e uma parte de superfície proximal que se estendem transversalmente com relação ao eixo geométrico comum, e onde o amplificador diferencial fica localizado sobre uma placa de circuito impresso à qual o núcleo é fixado em sua parte de superfície proximal.

19. Montagem, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADA pelo fato de que a placa de circuito impresso é uma placa planar que se situa paralela a ou sobre o eixo geométrico comum.

20. Montagem, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADA pelo fato de que a placa de circuito impresso é uma placa planar que se situa perpendicular ao eixo ge- ométrico comum.

21. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 20, CARACTERIZADA pelo fato de que os nós de conexão de alimentação ficam localizados sobre ou adjacentes ao dito eixo geométrico comum e sobre uma parte de superfície externa do núcleo, sendo que os elementos de antena helicoidais são acoplados aos nós de cone- xão de alimentação por respectivos condutores radiais sobre as ditas partes de superfície externas.

22. Montagem, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADA pelo fato de que os nós de conexão de alimentação ficam localizados sobre a placa de circuito impresso sobre ou adjacentes ao eixo geométrico comum, sendo que os elementos de antena helicoi- dais são acoplados aos nós de conexão de alimentação por condutores sobre a placa.

23. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 22, CARACTERIZADA pelo fato de que cada elemento de antena helicoidal executa (2P-l)/4 voltas em torno do dito eixo geométrico, onde P é um número inteiro.

24. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 23, CARACTERIZADA pelo fato de que a impedância de fonte apresentada à dita entrada dife- rencial é maior ou igual a 500 ohms.

25. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 24, CARACTERIZADA pelo fato de que a fonte apresentada à dita entrada diferencial é uma fonte balanceada.

26. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 25, CARACTERIZADA pelo fato de que o amplificador diferencial possui uma saída com uma única extremidade.

27. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 26, CARACTERIZADA pelo fato de que possui quatro elementos de antena helicoidais com um quarto de volta partilhando um único eixo geométrico que é o dito eixo geométrico comum.

28. Montagem de antena, CARACTERIZADA pelo fato de que inclui uma antena dieletricamente carregada, de acordo com a reivindicação 1, e um elemento de filtro de onda acústica de superfície (SAW) acoplado à antena onde: a antena compreende um núcleo die- létrico de um material sólido que possui uma constante dielétrica relativa maior que 15, sen- do que os ditos elementos de antena possuem um eixo geométrico comum e são axialmente coextensivos sobre ou adjacentes a uma superfície externa do núcleo; a antena compreen- de adicionalmente uma conexão de alimentação que possui um par de nós de conexão de alimentação acoplado a um ou mais respectivos elementos de antena em suas extremida- des de alimentação; e o elemento de filtro SAW possui uma entrada balanceada com um par de terminais de entrada que é acoplado a um dos respectivos nós de conexão de alimenta- ção.

29. Montagem, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADA pelo fato de que: o núcleo possui uma passagem que se estende através desse a partir de uma parte de superfície de núcleo distai até uma parte de superfície de núcleo proximal; os nós de cone- xão de alimentação são associados com a parte de superfície distai; e a montagem compre- ende adicionalmente um alimentador em par paralelo que se estende através da passagem dos nós de conexão de alimentação até o elemento de SAW.

30. Montagem, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de filtro SAW fica localizado sobre uma placa de circuito impresso à qual o núcleo é fixado em sua parte de superfície proximal.

31. Montagem, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADA pelo fato de que o núcleo possui uma parte de superfície lateral com a qual os elementos de antena es- tão associados, e uma parte de superfície distai e uma parte de superfície proximal que se estendem transversalmente com relação ao eixo geométrico comum, e onde o elemento de filtro SAW fica localizado sobre uma placa de circuito impresso à qual o núcleo é fixado em sua parte de superfície proximal.

32. Montagem, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADA pelo fato de que a placa de circuito impresso é uma placa planar que se situa paralela a ou sobre o eixo geométrico comum.

33. Montagem, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADA pelo fato de que a placa de circuito impresso é uma placa planar que se situa perpendicular ao eixo ge- ométrico comum.

34. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 23, CARACTERIZADA pelo fato de que os nós de conexão de alimentação ficam localizados sobre ou adjacentes ao dito eixo geométrico comum e sobre uma parte de superfície externa do núcleo, sendo que os elementos de antena helicoidais são acoplados aos nós de cone- xão de alimentação por respectivos condutores radiais sobre as ditas partes de superfície externas.

35. Montagem, de acordo com a reivindicação 33, CARACTERIZADA pelo fato de que os nós de conexão de alimentação ficam localizados sobre a placa de circuito impresso sobre ou adjacentes ao eixo geométrico comum, sendo que os elementos de antena helicoi- dais são acoplados aos nós de conexão de alimentação por condutores sobre a placa.

36. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 35, CARACTERIZADA pelo fato de que cada elemento de antena helicoidal executa (2P-l)/4 voltas em torno do dito eixo geométrico, onde P é um número inteiro.

37. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 36, CARACTERIZADA pelo fato de que a impedância de fonte apresentada à dita entrada ba- lanceada é maior ou igual a 500 ohms.

38. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 37, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de filtro SAW possui uma entrada com uma única extremidade.

39. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 38, CARACTERIZADA pelo fato de que possui quatro elementos de antena helicoidais com um quarto de volta partilhando um único eixo geométrico que é o dito eixo geométrico comum.

40. Montagem de antena para operação em uma frequência acima de 200MHz, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma antena dieletricamente carregada que possui pelo menos um par de elementos de antena condutores alongados lateralmente opostos centralizados sobre um eixo geométrico comum, sendo que cada elemento possui uma extremidade de alimentação e uma extremidade ligada, as extremidades ligadas do dito par são ligadas umas às outras; e um elemento de linha de frente de frequência de rádio possui uma entrada balanceada acoplada às extremidades de alimentação dos elementos do dito par; onde, em uma frequência de operação onde a antena é ressonante, os elemen- tos de antena do dito par formam parte de um circuito condutor que possui um comprimento elétrico de substancialmente (2n-l)/2 vezes o comprimento de onda, onde n é um número inteiro.

41. Montagem, de acordo com a reivindicação 40, CARACTERIZADA pelo fato de que a estrutura de elemento de antena compreende pelo menos um par de elementos con- dutores alongados helicoidais, sendo que o elemento de linha de frente possui uma primeira entrada acoplada a um dos elementos helicoidais e uma segunda entrada acoplada aos ou- tros elementos helicoidais.

42. Montagem, de acordo com a reivindicação 40 ou reivindicação 41, CARACTERIZADA pelo fato de que a antena possui um núcleo dielétrico de um material sólido que possui uma constante dielétrica relativa maior que 5, sendo que o material do núcleo ocupa a maior parte do volume definido pela superfície externa do núcleo, e onde a superfície externa do núcleo possui partes de superfície distai e proximal que se estendem geralmente de maneira transversal com relação ao eixo geométrico e uma parte de superfí-cie lateral que circunda o eixo geométrico e se estende entre as partes de superfície distai e proximal.

43. Montagem, de acordo com a reivindicação 42, CARACTERIZADA pelo fato de que a antena é uma antena de retorno de ressonância que possui uma estrutura de alimen-tação balanceada que atravessa o núcleo entre as partes de superfície distai e proximal.

44. Montagem, de acordo com a reivindicação 42, CARACTERIZADA pelo fato de que a antena é uma antena longitudinal.

45. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 44, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de linha de frente compreende um amplifi-cador diferencial.

46. Montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 44, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de linha de frente compreende um disposi-tivo de filtro de onda acústica de superfície (SAW).

47. Montagem, de acordo com a reivindicação 46, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de filtro SAW é um filtro SAW balun.