BRPI1105677A2 - sistema compacto de antenas de feixes méltiplos - Google Patents

sistema compacto de antenas de feixes méltiplos Download PDF

Info

Publication number
BRPI1105677A2
BRPI1105677A2 BRPI1105677-0A BRPI1105677A BRPI1105677A2 BR PI1105677 A2 BRPI1105677 A2 BR PI1105677A2 BR PI1105677 A BRPI1105677 A BR PI1105677A BR PI1105677 A2 BRPI1105677 A2 BR PI1105677A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
antenna system
network
networks
beam antenna
distance
Prior art date
Application number
BRPI1105677-0A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Francois Pintos
Philippe Minard
Ali Louizir
Dominique Lo Hine Tong
Original Assignee
Thomson Licensing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Licensing filed Critical Thomson Licensing
Publication of BRPI1105677A2 publication Critical patent/BRPI1105677A2/pt

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2605Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
    • H01Q3/2647Retrodirective arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/28Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using a secondary device in the form of two or more substantially straight conductive elements
    • H01Q19/32Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using a secondary device in the form of two or more substantially straight conductive elements the primary active element being end-fed and elongated
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/002Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing at least two patterns of different beamwidth; Variable beamwidth antennas

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

SISTEMA COMPACTO DE ANTENAS DE FEIXES MéLTIPLOS. A presente invenção refere-se a um sistema de antenas de feixes múltiplos com- preendendo M fontes de radiação e P redes (11, 12) de N elementos de radiação (11a, 11b, 11c, 11d, 12a, 12b, 12c, 12d), P sendo maior do que 1 e N sendo um número inteiro par, os elementos de rede sendo conectados dois a dois via as linhas de transmissão (11<39>, 11", 12<39>, 12") de mesmo compnmento elétrico. Em adição, as P redes estão co-localizadas no centro (O) de cada rede, cada uma das M fontes de radiação (S1, S2, S3, S4) é posicionada em uma distância Li do dito centro, a distância Li sendo estritamente menor do que a distância do campo chamado de campo distante e i variando de 1 a M. Esse sistema pode ser usado com dispositivos do tipo MIMO.

Description

tiSISTEMA COMPACTO DE ANTENAS DE FEIXES MULTIPLOS" Campo da Invencao
A presente invengao refere-se a um sistema compacto de antena de feixes miiltl· plos, particularmente um sistema de antena de feixes miiltiplos que pode ser usado no con- texto de comunicag5es sem fio, mais particularmente em redes domesticas sem fio nas quais as condigdes para a propagagao de ondas eletromagneticas sao muito prejudicadas pelo efeito de multicaminhos.
Fundamentos da lnvenc§o
Para aplicagSes emergentes tais como redes domesticas sem fio, redes inteligentes ou redes de tipo similar, ο uso de antenas diretivas, isto e, antenas capazes de focar a po- tencia radiada em uma diregao particular do espago, e particularmente atrativo. Entretantoj as Ieis da fisica impoem um tamanho minimo para as antenas, sendo este tamanho mais significativo quando a antena e mais diretiva ou quando sua frequencia operacional e baixa.
Ate agora, ο uso de antenas diretivas ficava Iimitado as aplicagoes operando em frequencias muito altas, frequentemente com feixes fixos, e nao tem restrigoes de tamanho tal como aquelas aplicagoes via radar ou aplicagoes via satelite. Assimj para esses tipos de aplicagoes, os dispositivos de antena sao conhecidos por gerar feixes miiltiplos, mas sao compostos de varios modulos que sao frequentemente complexos e dispendiosos. Ao con- tra rio, os dispositivos de antena chamados de antenas retro-diretivas possibilitam que os feixes diretivos sejam formados de forma muito simples em uma diregao privilegiada do es- pago. As redes de antena retro-diretiva sao baseadas no fato de que cad a antena da rede recebe ο sinal incidente de uma fonte com uma de diferenga caracteristica de comprimento de caminho, isto e, uma fase diferente. Essa diferenga de fase e caracteristica da diregao da fonte emissora. De fato, de modo que ο sinal a ser enviado seja emitido na diregao da fonte, e suficiente que a diferenga de fase entre cada antena em transmissao seja oposta a da recepgao de forma a antecipar a diferenga de comprimento de caminho no caminho de re- torno.
Dentre as antenas retro-diretivas, a rede mais conhecida e a chamada "Van-Atta" que e descrita particularmente na Patente US No. 2.908.002 depositada em 6 de outubro de 1959. Como mostrado na FIG. 1,uma rede retro-diretiva do tipo Van-Atta e constituida de um niimero de elementos de radiagao 1a, 1b, 2a, 2b,3a, 3b que sao simetricos com relagao ao eixo central Oy da rede. Os elementos de radiagao sao conectados aos pares, sendo ο elemento de radiagao 1a conectado ao elemento de radiagao 1b, ο elemento de radiagao 2a conectado ao elemento de radiagao 2b, ο elemento de radiagao 3a conectado ao elemento de radiagao 3b, via as Iinhas de transmissao 1, 2 e 3 tendo comprimentos eletricos iguais, as antenas sendo simetricamente opostas com relagao ao eixo central da rede. Neste caso, ο deslocamento de fase induzido pelas Iinhas de transmissao e ο mesmo em todos os ele- mentos de radiagao e a diferenga de fase entre dois elementos de radiagao consecutivos e a mesma na recepgao do sinal e na transmissao do sinal retro-direcionado ao sinal mais pro- ‘ ximo. As diferengas de fase entre os sinais dos elementos de radiagao da rede de transmis- sao sao assim opostas as diferengas de fase entre os sinais dos elementos de radiagao da rede de recepgao. Uma retro-diretividade do sinal transmitido e assim obtida.
Entretanto, este metodo tern um certo niimero de desvantagens significativas. Por- tanto, de modo a obter a retro-diretividade do sinal, a frente da onda incidente deve ser pla- na. Em adigao, a rede de antenas de ser plana ou mais ou menos simetrica com relagao ao centre da rede. Como a frente da onda incidente deve ser plana, e necessario que a rede de elementos de radiagao seja posicionada na area de campo Ionge da fonte de transmissao. Como um resultado, as aplicagoes de redes do tipo Van-Atta foram somente, ate agora, do tipo radar ou satelite.
Apos os estudos feitos nesses tipos de redes retro-diretivas, ο Pedido de Patente Francesa depositado no mesmo dia do presente intitulado "System of multi-beam antenas" propos usar ο principio de uma rede de elementos de radiagao do tipo Van Atta, associada com fontes Iocalizadas na zona do campo proxima a rede, de modo a produzir um sistema de antenas de feixes miiltiplos capaz de ser usado em aplicagdes de comunicagdes sem fio, especialmente em redes domesticas sem fio ou em redes de comunicagao do tipo hierarqui- cas via Iigagdes sem fio, mais especificamente, no escopo de sistemas chamados MIMO (Miiltiplas Entradas e Mtiltiplas Saidas), mas tambem em sistemas de antena com uma ύηί- ca antena associada com sistemas de processamento operando com antenas diretivas.
Neste pedido de patente, ο sistema de antenas de feixes miiltiplos compreende uma rede de N elementos de radiagao, sendo N um niimero inteiro par, os elementos da rede sendo conectados dois a dois via as Iinhas de transmissao. O sistema compreende, em adigao, M fontes de radiagao, sendo M um niimero inteiro maior ou igual a 1,cada uma da(s) fonte(s) de radiagao sendo posicionada em uma distancia Li a partir do centro da rede tal que a dita distancia Li seja estritamente menor do que a distancia dos campos chamados de campos distantes.
O presente pedido de patente refere-se a um aperfeigoamento desse tipo de rede possibilitando que uma melhor diretividade dos feixes de radiagao seja obtida e produza, como um resultado, um sistema altamente diretivo de antenas de feixes miiltiplos.
Assim, ο proposito da invengao e um sistema de antenas de feixes miiltiplos com- preendendo M fontes de radiagao e P redes de N elementos de radiagao, sendo P maior do que 1eN sendo um niimero inteiro par, os elementos da rede sendo conectados dois a dois vias as Iinhas de transmissao de mesmo comprimento eletrico, caracterizados pelo fato de que as redes P estao co-localizadas no centro de cada rede e pelo fato de que cada uma
das M fontes de radiagao e posicionada a uma distancia Li do dito centro, a distancia Li sen- do estritamente menor do que a distancia do campo chamado de campo distante e i varian- do de 1 a M.
‘ As nogoes de campo distante e de campo proximo foram especialmente descritas
em um artigo do IEEE Antennas and Propagation magazine, Vol. 46, No. 5 - outubro de 2004 intitulado "On radiating zone bande rase of short, λ/2 and Adipole" por Laybros e P. F. Combes.
Assim, quando a fonte tern uma baixa dimensao com relagao ao comprimento de onda, a distancia Li entre uma fonte e ο centra co-localizado das redes e menor do que 1’6λ, onde λ e ο comprimento de onda na frequencia de operagao.
De acordo com uma modalidade preferencial, a distancia Li entre uma fonte e esse
centro co-localizado das redes e identica entre as M fontes e compreendida entre 0’3λ e 0,5λ.
De acordo com outra caracteristica da presente invengao, as M fontes sao dispos- tas simetricamente com relagao a fonte co-localizada de P redes.
Preferencialmentej cad a rede de N elementos de radiagao compreende, no nivel de
Iinhas de transmissao, os dispositivos de deslocamento de fase que possibiiitam que os pa" dr5es de radiagao da dita rede sejam controlados.
De acordo com uma modalidade preferencial, os dispositivos de deslocamento de fase sao constituidos por segdes de Iinha de transmissao.
Ademais, de acordo com outra caracteristica da presente invengao, a distancia en-
tre dois elementos de radiagao de uma rede e um miiltiplo de λ/4,onde λ e ο comprimento de onda na frequencia de operagao.
De acordo com uma caracteristica diferente possibilitando que um sistema superdi- retivo de antenas seja obtido, a distancia entre dois elementos de radiagao e menor do que
λ/4, onde λ e ο comprimento de onda na frequencia de operagao.
De acordo com varias modalidades, os elementos de radiagao sao selecionados via antenas tipo monopolo, tipo painel,fendas, do tipo corneta ou elementos similares. Da mesma forma, as fontes sao selecionadas dentre antenas tipo monopolo, painel, fendas, tipo corneta ou elementos similares.
Breve Descricao dos Desenhos
Outras caracteristicas e vantagens da presente invengao surgirao mediante a Ieitu- ra da seguinte descrigao de varias modalidades, sendo esta descrigao feita com relagao aos desenhos em 3门exo,nos quais:
A FIG. 1 ja descrita e uma representagao diagramatica de uma rede retro-diretiva
do tipo Van Atta.
A FIG. 2 e uma vista diagramatica de cima, de uma primeira modalidade de um sis-
tema de antena de feixes mijltiplos de acordo com a presente invengao. A FIG. 3 mostra um padrao de radiagao do sistema de antena de feixes miiltiplos da FIG. 2 quando ο feixe e fornecido pela fonte S1. ‘ A FIG. 4 e uma vista diagramatica de uma segunda modalidade da presente inven-
gao.
A FIG. 5 mostra padroes de radiagao da modalidade da FIG. 4 quando as redes sao
iluminadas via diferentes fontes do sistema.
A FIG. 6 e uma vista diagramatica de uma terceira modalidade da presente inven-
gao.
A FIG. 7 e uma vista frontal do sistema da FIG. 6 mostrando uma modalidade de elementos usados para as fontes ou para os elementos de radiagao.
A FIG. 8 mostra os padroes de radiagao do sistema de antenas de feixes miiltiplos da FIG. 6 para diferentes frequencias de operagao quando a rede e iluminada pela fonte S1.
Descricao Detalhada da Invencao
Uma descrigao sera primeira fornecida com relagao as FIGs. 2 e 3 de uma primeira modalidade de um sistema compacto de antenas de feixes miiltiplos de acordo com a pre- sente invengao.
Em um substrata 10 de grandes dimensoes fornecido com um piano terra, um sis- tema de antena foi assim produzido compreendendo duas redes monopolo do tipo Van Atta e varias fontes posicionadas simetricamente em torno das redes. Os monopolos sao posi- cionados no campo proximo as fontes, como sera explicado em mais detalhes a seguir. Na modalidade da FIG. 2,ο substrata 10 e um substrato quadrado que tern um piano terra de dimensSes 250 χ 250 mm. Ele e produzido preferenciaimente usando ο substrato padrao de multiplas camadas do tipo FR4 (&r = 4,4 e tan(delta) = 0,02). O substrato tern uma espessura de 1,4 mm. Como mostrado na FIG. 2,no substrato 10,duas redes do tipo retro-diretivas foram produzidas, cada uma constituida de quatro monopolos de quarto de onda espagados em uma distancia d que, na modalidade mostrada, e selecionada para ser igual a 0,2 入0’ sendo λ0 ο comprimento de onda na frequencia de operagao (no ar, λ 二 λ0).
Na presente invengao, por rede retro-diretiva entende-se uma rede para a qual os elementos retornam energia na diregao de chegada de uma onda nao e necessariamente plana.
Mais especificamente, a primeira rede 11 compreende assim quatro monopolos de quarto de onda 11a, 11b, 11c,1ld, sendo os monopolos conectados dois a dois via a Iinha intermediarias das Iinhas de fornecimento de energia 11’ e 11” produzidas por tecnologia de microiinhas. Assimj os monopolos 11a e 11d sao conectados via a Iinha 11” e os monopolos 11b e 11c sao conectados via a Iinha 11 ’. Ademais, as Iinhas de fornecimento de energia 11 ‘ e 11” tem um mesmo comprimento eletrico formando, como um resultado, uma rede retro-
diretiva como explicada acima. Ademais, como mostrado na FIG. 2,a rede 11 de quatro monopolos tem dispositi- vos de deslocamento de fase possibilitando, como explicado posteriormente, que a orienta- “ gao do padrao de radiagao seja modificada. Esses dispositivos de deslocamento de fase sao constituidos de segoes de Iinha chamadas T nas Iinhas de fornecimento de energia 11' e ‘5 11”.
No substrato 10 uma segunda rede retro-diretiva 12 e tambem mostrada, tambem constituida de quatro monopolos de quarto de onda 12a, 12b, 12c e 12d espagados entre si por uma distancia identica, ou seja, d = 0,2 λΟ, na modalidade mostrada. Como para a pri- meira rede, os monopolos sao conectados dois a dois, ou seja, os monopolos 12a e 12d e os monopolos 12b e 12c, via as Iinhas de transmissao 12' e 12” do mesmo comprimento eietrico. A rede 12 compreende tambem dispositivos de deslocamento de fase formados de segoes de Iinha de microlinhas "I".
Como mostrado na FIG. 2,as duas redes sao perfeitamente simetricas e estao co- Iocaiizadas no ponto O. Esta claro para aqueles versados na tecnica que as redes que tem diferentes distancias entre os monopolos tambem podem ser usadas, como redes que tem um riLimero diferente de elementos de radiagao, sendo a Cinica condigao que ο niimero de elementos de radiagao seja um niimero par e que a rede opere de uma forma retro-diretiva.
Como mostrado na FIG. 2,as redes 11 e 12 sao fornecidas por quatro fontes S1, S2, S3 e S4 constituidas de monopolos de quarto de onda. As fontes sao dispostas simetri- camente com relagao as duas redes 11 e 12 e sao IocaIizadas em uma mesma distancia L com relagao ao centro O. A distancia L entre uma das fontes e ο centro O de co-localizagao das duas redes e selecionada de modo que os monopolos de redes estao Iocalizados no campo proximo as fontes, is to e, selecionados para serem menores do que 1,6λ quando a fonte e de pequenas dimensdes. A modalidade mostrada na FIG. 2, foi simulada usando um software eletromagneti-
co 3D HFSS da companhia Ansys baseado no metodo de elementos finitos. Como mencio- nado acima, as fontes sao constituidas de monopolos de dimensoes λ/4. As duas redes compreendem os elementos de radiagao formados por monopolos de aItura λ/4. As Iinhas de fornecimento de energia sao Iinhas de microlinhas que tem uma Iargura de 3,57 μηι para obter uma impedancia caracteristica de 50 Ohms em uma espessura de 0,2 mm e ο substra- to e FR4. A dimensao selecionada para ο valor L e tal que L = 0,5λ0.
As simulagoes mostram que um sistema tal como aquele representado na FIG. 2, otimizando os dispositivos de deslocamento de fase Ί", "Γ nas Iinhas de fornecimento de energia, um padrao de radiagao e obtido para a fonte S1 como mostrado na FIG. 3. Esse padrao de radiagao que resulta da contribuigao da fonte S1 e das duas redes retro-diretivas tem forte diretividade na diregao da fonte S1. As redes mostradas na FIG. 2 sendo simetri-
cas, resultados similares sao obtidos para os padroes de radiagao na diregao das fontes S2, S3 e S4. Os pad roes de radiagao obtidos, sendo simetricos com relagao a diregao alvo, possibilitam uma melhor correlagao dos sinais no nivel de acesso da antena. Ademais, com - a geometria simetrica da topologia fonte/rede mostrada nas FIGs. 2 e 3,quatro diferentes diregoes podem ser miradas simultaneamente com padroes que sao similares e simetricos, ο que possibilita uma aplicagao interessante em sistemas tais como sistemas ΜΙΜΟ.
Uma segunda modalidade da presente invengao sera agora descrita com relagao as FIGs. 4 e 5. A FIG. 4 mostra um sistema de antenas compreendendo tres redes retro- diretivas 21,22 e 23. Nesta modalidade, as tres redes 21, 22 e 23 sao redes da mesma es- trutura que estao co-localizadas no centro O. Mais especificamente, cada uma das redes 21, 22 ou 23 compreende quatro elementos de radiagao, ou seja, quatro monopolos de quarto de onda 21a, 21b, 21c,21d, 22a, 22b, 22c, 22d e 23a, 23b, 23c e 23d. Neste caso,os ele- mentos de radiagao constituidos pelos monopolos de dimensoes λ/4 sao conectados dois a dois via a Iinha de fomecimento de energia 21,,21”,22,,22" e 23', 23" constituindo Iinhas eletricas do mesmo comprimento. Para cada rede, a conexao entre os monopolos e execu- tada como na primeira modalidade e as Iinhas de fomecimento de energia 21,,21", 22,,22" e 23,,23” tern ο mesmo comprimento de uma rede para a outra. Ademais, como mostrado na FIG. 4, as tres redes diretivas co-localizadas sao fornecidas via as seis fontes de fome- cimento de energia S'1, S,2,S,3, S'4, S,5 e S'6 constituidas por monopolos de quarto de onda distribuidos simetricamente ao Iongo do perimetro de tres redes. Mais especificamen- te, a distancia entre os dois monopolos de uma rede retro-diretiva e 0,2λ0,enquanto as fon- tes S,1, S,2,S,3, S'4, S,5 e S'6 estao em uma distancia L = 0,4λ0 do centro O. Assim ο des- vio angular entre duas fontes e 60° e ο desvio angular entre duas redes e tambem 60°. As tres redes foram produzidas de uma forma padrao em um substrate FR4 de baixo custo e as duas camadas externas do substrato de mCiltiplas camadas foram usadas para produzir as Iinhas de fomecimento de energia que, como mostrado na FIG. 4,cada uma e constituida de duas seg5es implementadas em dois pianos de diferente metalizagao e conectadas por uma segao metalica, isso para evitar escape.
〇 sistema de antenas da FIG. 4 foi simulado usando ο mesmo software como para ο sistema de antenas da FIG. 2 e os padroes de radiagao obtidos para as diferentes fontes foram representadas na FIG. 5. O padrao de radiagao de cada fonte de fato resulta da con- tribuigao da propria fonte e da resposta de tres redes retro-diretivas. Os resultados obtidos na FIG. 5 mostram que os diferentes padrdes obtidos tem uma diretividade principal na dire- gao da fonte. Os Iobulos secundarios obtidos podem ser reduzidos e ate cancelados usando dispositivos de deslocamento de fase, ou seja, seg5es de Iinha adicionais otimizadas nas Iinhas de fomecimento de energia, como mostrado na modalidade da FIG. 6.
O sistema das antenas de feixes miiltiplos da FIG. 4 e um sistema extremamente
compacto com diametro de 0,8λ0 em 5,5 GHz. Ele possibilita que varios feixes diretivos se- jam obtidos de forma simultanea. Uma terceira modalidade da presente invengao sera descrita agora com relagao as FIGs. 6 a 8,possibilitando que um sistema mais compact。de antenas de feixes mijltiplos seja obtido e tenha uma diretividade aprimorada. No caso da modalidade da FIG. 6, sao usadas duas redes retro-diretivas co-localizadas 40 e 50. A primeira rede compreende os monopolos de quarto de onda 40a, 40b, 40c e 40d conectados dois a dois, como nas moda- Iidades anteriores, via as Iinhas de fornecimento de energia 40' ou 40" produzidas em tecno- Iogia de microlinhas e tendo comprimentos eletricos identicos. Igualmente, a segunda rede 50 e constituida pelos monopolos de quarto de onda 50a, 50b, 50c e 50d conectados dois a dois via as Iinhas de fornecimento de energia 50,ou 50" em tecnologia de microlinhas e ten- do comprimentos eletricos identicos. As duas redes sao perpendiculares entre si, na modali- dade mostrada. Elas sao iluminadas por quatro fontes S01, S02, S03 e S〇4 dispostas si- metricamente com relagao as duas redes.
De acordo com a modalidade da FIG. 6,os monopolos de rede sao posicionados a uma distancia d = 0,11λ0 entre si e as fontes S01, S02, S03 e S04 sao Iocalizadas em uma distancia L = 0,36λ0 a partir do centro O de co-localizagao das duas redes.
Como m os trad ο na FIG. 7,de modo a otimizar ο acopiamento entre os monopolos de fonte, ou seja, por exemplo, S03 e S04, e os monopolos de rede, ou seja, os monopolos 50b,40d e 50c como mostrados na FIG. 7, os monopolos tem uma segao poligonal, princi- palmente uma segao hexagonal na modalidade mostrada. Os monopolos tem uma altura hi =0,208λ0 e um diametro θ = 0,0055λ0. Esta evidente para aqueles versados na tecnica que outros perfis podem ser considerados para otimizar ο acopiamento entre os diferentes ele-
me 门 tos·
Um sistema de antenas de feixes mCiltiplos como mostrado na FIG. 6 foi simulado usando ο software ja mencionado acima. Os resultados da simulagao para a iluminagao da fonte S〇1 em diferentes frequencias de operagao sao mostrados na FIG. 8.
Na FIG. 8,pode-se ver que entre 5,4 e 5,8 GHz, os padr5es de radiagao tem uma diretividade na diregao da fonte selecionada, ou seja, SOI na modalidade que possibilita um sistema superdiretivo de antenas de feixes mCiltiplos.
Esta evidente para aqueles versados na tecnica que as modalidades descritas aci- ma podem ser modificadas sem abandonar ο escopo da presente invengao. Em particular, os elementos de radiagao que constituem as redes podem ser selecionados dentre antenas do tipo monopolo, painel, fendas ou corneta. Da mesma forma, as fontes tambem podem ser selecionadas dentre antenas do tipo monopolo, painel, fendas ou corneta. Esses elementos podem ter uma radiagao omnidirecional na diregao azimutal. Ademais, as redes foram re- presentadas com quatro elementos de radiagao. O nijmero de elementos pode ser diferente, mas precisa ser par. As fontes podem estar em uma mesma distancia ou em distancias dife- rentes do centro de co-localizagao. Os dispositivos de deslocamento de fase usados podem ser elementos ativos ou passivos. Ou seja, em complemento ou em substituigao as seg5es de linha, os fiItros ou outros elementos podem ser integrados, os quais serao selecionados para otimizar ο padrao de radiagao.

Claims (10)

1. Sistema de antenas de feixes miiltiplos compreendendo M fontes de radiagao - (S1, S2, S3, S4, S01,S〇2,S03, S04) e P redes (11’ 12; 21’ 22,23; 40’ 50) de N elemen- tos de radiagao (11a,11b, 11c, 11d’ 12a, 12b, 12c,12d; 21a, 21b,21c, 21d, 22a, 22b, 22c, 22d, 23a, ,23b, 23c, 23d, 50a,50b, 50c, 50d, 40a, 40b, 40c, 40d), sendo P maior do que 1 e N sendo um niimero inteiro par, os elementos da rede sendo conectados dois a dois vias as Iinhas de transmissao do mesmo comprimento eletrico, CARACTERIZADO pelo fato de que as P redes estao co-localizadas no centro (O) de cada rede e em que cada uma das M fon- tes de radiagao e posicionada em uma distancia Li do dito centro, a distancia Li sendo estri- tamente menor do que a distancia do campo chamado de campo distante e i variando de 1 a M.
2. Sistema de antenas de feixes miiltiplos, de acordo com a reivindicagao 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as M fontes (S1, S2, S3,S4,SOI, S02, S03, S04) sao dispostas simetricamente com relagao ao centro co-localizado de P redes.
3. Sistema de antenas de feixes miiltiplos, de acordo com a reivindicagao 1, CARACTERIZADO pelo fato de que em cada rede de N elementos de radiagao compreen- de, no nivel de Iinha de transmissao, dispositivos de deslocamento de fase,que sao passi- vos ou ativos, possibilitando que os padr5es de radiagao da dita rede sejam controlados.
4. Sistema de antenas de feixes miiltiplos, de acordo com a reivindicagao 3, CARACTERIZADO pelo fato de que os dispositivos de deslocamento de fase sao constitui- dos de segdes de Iinha de transmissao.
5. Sistema de antenas de feixes miiltiplos, de acordo com qualquer uma das reivin- dicag5es anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a distancia Li entre uma fonte e ο centro co-localizado de redes e menor do que 1,6λ, onde λ e ο comprimento de onda na frequencia de operagao.
6. Sistema de antenas de feixes miiltiplos,de acordo com a reivindicagao 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a distancia Li entre a fonte e ο centro co-localizado de redes e identica para as M fontes e esta compreendida entre 0,3λ e 0,5λ.
7. Sistema de antenas de feixes miiltiplos, de acordo com uma das reivindicagdes 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a distancia entre dois elementos de radiagao de uma rede e um mijltiplo de λ/4, onde λ e ο comprimento de onda na frequencia de operagao.
8. Sistema de antenas de feixes miiltiplos, de acordo com uma das reivindicagoes 1 a 6,CARACTERIZADO pelo fato de que a distancia entre dois elementos de radiagao e menor do que λ/4, onde λ e ο comprimento de onda na frequencia de operagao.
9. Sistema de antenas de feixes mijitiplos, de acordo com uma das reivindicagoes anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que as fontes sao selecionadas dentre antenas tipos monopolo, painel, fendas, e cometa.
10. Sistema de antenas de feixes miiltiplos, de acordo com uma das reivindicagoes anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que os elementos de radiagao sao selecionados dentre antenas do tipo monopolo, painel, fendas, e corneta.
BRPI1105677-0A 2010-12-08 2011-12-05 sistema compacto de antenas de feixes méltiplos BRPI1105677A2 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1060240A FR2968847A1 (fr) 2010-12-08 2010-12-08 Systeme d'antennes multifaisceaux compact

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI1105677A2 true BRPI1105677A2 (pt) 2013-04-16

Family

ID=44225963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI1105677-0A BRPI1105677A2 (pt) 2010-12-08 2011-12-05 sistema compacto de antenas de feixes méltiplos

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20120146867A1 (pt)
EP (1) EP2463958B1 (pt)
JP (1) JP2012124902A (pt)
KR (1) KR20120064040A (pt)
CN (1) CN102570052B (pt)
BR (1) BRPI1105677A2 (pt)
FR (1) FR2968847A1 (pt)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CL2016003302A1 (es) 2016-12-22 2017-09-15 Univ Chile Dispositivo de radiovisión
CN109193171B (zh) * 2018-09-19 2021-06-01 西安电子科技大学 一种基于Van Atta阵列极化转换的低RCS微带天线
CN115832684B (zh) * 2022-11-22 2025-04-18 电子科技大学 一种用于双频后向RCS增强的紧凑型双频Van Atta阵列天线

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2908002A (en) 1955-06-08 1959-10-06 Hughes Aircraft Co Electromagnetic reflector
US3757335A (en) * 1968-02-29 1973-09-04 Ibm Communication and control system
US3755815A (en) * 1971-12-20 1973-08-28 Sperry Rand Corp Phased array fed lens antenna
US5258771A (en) * 1990-05-14 1993-11-02 General Electric Co. Interleaved helix arrays
US5254997A (en) * 1992-07-31 1993-10-19 Westinghouse Electric Corp. Retrodirective interrogation responsive system
US5276449A (en) * 1992-09-16 1994-01-04 The Boeing Company Radar retroreflector with polarization control
JPH11298367A (ja) * 1998-04-16 1999-10-29 Japan Radio Co Ltd アンテナ装置
US6115005A (en) * 1998-06-29 2000-09-05 Harris Corporation Gain-optimized lightweight helical antenna arrangement
JP2000151268A (ja) * 1998-11-16 2000-05-30 Nec Corp アレイアンテナ装置
EP1166388B1 (en) * 1999-03-26 2003-11-05 Isis Innovation Limited Transponders
CN1788389A (zh) * 2002-02-01 2006-06-14 Ipr特许公司 非周期阵列天线
EP1547199A4 (en) * 2002-09-17 2005-10-26 Ipr Licensing Inc MULTIPLE ANTENNA PATTERN
GB2439974B (en) * 2006-07-07 2011-03-23 Iti Scotland Ltd Antenna arrangement
EP2058900A4 (en) * 2007-04-10 2014-06-11 Nec Corp MORE RADIATION ANTENNA
US8344943B2 (en) * 2008-07-28 2013-01-01 Physical Domains, LLC Low-profile omnidirectional retrodirective antennas
US8466776B2 (en) * 2010-07-01 2013-06-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Extended range passive wireless tag system and method
FR2968846A1 (fr) * 2010-12-08 2012-06-15 Thomson Licensing Systeme d'antennes multifaisceaux

Also Published As

Publication number Publication date
CN102570052B (zh) 2016-01-20
EP2463958B1 (en) 2013-09-04
KR20120064040A (ko) 2012-06-18
FR2968847A1 (fr) 2012-06-15
CN102570052A (zh) 2012-07-11
EP2463958A1 (en) 2012-06-13
JP2012124902A (ja) 2012-06-28
US20120146867A1 (en) 2012-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8159394B2 (en) Selectable beam antenna
EP3278398B1 (en) Sparse phase-mode planar feed for circular arrays
Vashist et al. A review on the development of Rotman lens antenna
US11581648B2 (en) Multi-port endfire beam-steerable planar antenna
EP3258540B1 (en) Planar antenna array
CN102856651A (zh) 毫米波圆柱面共形基片集成波导缝隙阵列天线
Nadi et al. Flexible manipulation of emitting beams using single‐aperture circularly polarized digital metasurface antennas: multi‐beam radiation toward vortex‐beam generation
Wang et al. Multibeam metasurface antenna enabled by orbital angular momentum demultiplexing feeding for IoT communication
JP4308298B2 (ja) 三重偏波スロットアンテナ
US8773318B2 (en) System of multi-beam antennas
BRPI1105677A2 (pt) sistema compacto de antenas de feixes méltiplos
Rezazadeh et al. Ultrawideband monopulse antenna with application as a reflector feed
Kanapala et al. Beam steering cuboid antenna array for L band RADAR
Aslan Optimization of virtually aperiodic linear sparse arrays
Oyesina et al. Achieving many-fold reduction in active elements with a highly-directive beam-steerable Huygens box antenna
Sun et al. A continuous transverse stub array with parabolic reflector for Ka-band multibeam application
Nadi et al. Multi‐petal antenna with omnidirectional circular polarized radiation
Roy et al. Planar switched beam network using Butlar matrix on a single layer substrate for modern wireless communications
KR101412128B1 (ko) 급전 케이블의 길이가 대칭으로 구성되는 옴니 안테나
Liu et al. An Energy-Perturbation-Based Configuration Strategy for Multifunctional Microstrip Antennas Design
Wang et al. Multibeam Metasurface Antenna Based on Orbital Angular Momentum Modes Demultiplexing Feeding
Yuan et al. A novel structure for reconfigurable high gain wide-angle antenna
El Sayed Ahmad et al. High gain array of monopoles‐coupled antennas for wireless applications
Yuan et al. Study of reconfigurable high gain wide-angle antenna
Desai Novel Circular Ring Phased Array Antenna Design

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B08F Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette]
B08K Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette]