ES2229087T3 - Antena conmutada. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la recepción y/o transmisión de señales, que incluye al menos dos medios de recepción y/o de transmisión de ondas, consistiendo dichos medios en una antena de ranura (10, 11, 20, 21; 30, 31; 40, 41/501, 502, 60, 61, 62, 63), y unos medios para conectar al menos uno de dichos medios de recepción y/o de transmisión a unos medios de utilización de las señales multi-haz, caracterizado porque los medios de conexión consisten en una línea de alimentación común (12, 22, 51, 32, 42, 64), estando la línea acoplada electromagnéticamente a dichas antenas de ranura, y terminando en un componente electrónico que permite, mediante una señal de control, simular un cortocircuito o un circuito abierto en el extremo de dicha línea, de forma que, cuando el componente se encuentra en estado de paso, el diagrama de radiación resultante del dispositivo es diferente del diagrama de radiación del dispositivo resultante cuando el componente se encuentra en estado de bloqueo.
Description
Antena conmutada.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para la recepción y/o emisión de señales, utilizable en el ámbito
de las transmisiones inalámbricas, y especialmente en el caso de
transmisiones efectuadas en un medio cerrado o
semi-cerrado, como el medio doméstico, los
gimnasios, los estudios de televisión o salas de espectáculos,
estadios, estaciones, etc.
En los sistemas conocidos de transmisión
inalámbrica con una elevada tasa de transferencia de datos, las
señales transmitidas por el emisor llegan al receptor a través de
una pluralidad de vías diferentes. Cuando se efectúa su combinación
al nivel del receptor, las diferencias de fase entre los diferentes
haces, que han recorrido unas trayectorias de diferentes longitudes,
dan lugar a una serie de interferencias susceptibles de provocar
desvanecimientos o una importante degradación de la señal. De este
modo, como aparece representado en la Figura 1, que se refiere a la
distribución espacial de la potencia medida en torno a un punto, en
una conexión inalámbrica en medio cerrado, con una frecuencia de
5,8 GHz, la potencia de la señal recibida varía en varias decenas
de decibelios en las distancias más cortas, del orden de la fracción
de la longitud de las ondas. Por otra parte, la situación de los
desvanecimientos cambia a lo largo del tiempo, en función de las
modificaciones del entorno, como la presencia de nuevos objetos o
el paso de personas. Estos desvanecimientos causados por la
multiplicidad de trayectorias pueden implicar importantes
degradaciones, tanto al nivel de la calidad de la señal recibida
como al nivel del rendimiento del sistema.
Para solucionar los problemas de los
desvanecimientos relacionados con las trayectorias múltiples se
utilizan actualmente unas antenas direccionales que permiten
reducir, a través de la selectividad espacial de su diagrama de
radiación, el número de haces captados por el receptor, atenuando de
este modo el efecto de las trayectorias múltiples. En este caso,
son necesarias diversas antenas direccionales asociadas a los
circuitos de tratamiento de la señal para garantizar una cobertura
espacial de 360º. También se ha propuesto, como en la solicitud de
patente francesa nº 98 13855, presentada en nombre de la
solicitante, una antena compacta multi-haz, que
permite aumentar la eficacia espectral de la red. No obstante, en
el caso de diversos componentes de equipos domésticos o portátiles,
estas soluciones siguen siendo voluminosas y caras.
Para luchar contra los desvanecimientos, la
técnica utilizada con mayor frecuencia es una técnica que recurre a
la diversidad espacial. Como puede apreciarse en la Figura 2, esta
técnica consiste, entre otras cosas, en utilizar un par de antenas
con una amplia cobertura espacial, como serían dos antenas de tipo
pastilla o "patch" (1, 2) asociadas a un conmutador 3. La
distancia de separación entre ambas antenas debe ser mayor o igual
que \lambdao/2, donde \lambdao es la longitud de onda
correspondiente a la frecuencia de funcionamiento de la antena. Con
este tipo de dispositivo se puede demostrar que la probabilidad de
que las dos antenas se encuentren simultáneamente sumidas en un
desvanecimiento es muy reducida. La demostración se deduce de la
descripción facilitada en "Wireless Digital Communications",
Dr. KAMILO FEHER - Capítulo 7: Diversity Techniques for
Mobile-Wireless Radio Systems, y especialmente en la
Fig. 7.8, página 344. También se puede demostrar a través de un
mero cálculo de probabilidades, asumiendo que los niveles recibidos
por cada "patch" son completamente independientes. Puede
afirmarse, en este caso, que si p (por ejemplo, 1%) es la
probabilidad de que la señal recibida por una antena tenga un nivel
situado por debajo de un umbral de detectabilidad, entonces, la
probabilidad de que dicho nivel sea inferior a dicho umbral para
ambas antenas será p^{2} (es decir, 0,01%). Si las dos señales no
están perfectamente desfasadas, p_{div} será entonces tal que
0,01%< p_{div}<1%, donde p_{div} es la probabilidad de
que el nivel recibido sea inferior al umbral de detectabilidad en
el caso de diversidad.
De este modo, gracias al conmutador 3, es posible
seleccionar el ramal conectado a la antena que presenta el nivel
más elevado, mediante el examen de la señal recibida a través de un
circuito de control, no representado en la figura. Como puede verse
en la Figura 2, el conmutador de la antena 3 está conectado a un
conmutador 4 que permite que ambas antenas "patch" 1 o 2
funcionen en modo de transmisión cuando están conectadas al
circuito Tx5, o en modo de recepción cuando se encuentran
conectadas al circuito Rx6.
Para resolver de forma específica los problemas
de dimensionado, la patente U.S. 5.714.961 ha propuesto que la
diversidad de radiación se consiga utilizando dos ranuras anulares
que operan en modos diferentes, estando controlado el diagrama de
radiación de las ranuras con ayuda de una red de líneas de
alimentación.
El objeto de la presente invención consiste en
proponer una solución alternativa a la solución descrita
anteriormente, que presenta las ventajas específicas de un menor
tamaño, un coste inferior y una mayor simplicidad de
implementación.
En consecuencia, el objeto de la presente
invención es un dispositivo para la recepción y/o la transmisión de
señales electromagnéticas que incluye al menos dos medios de
recepción y/o de transmisión de ondas constituido por una antena de
ranura, y unos medios de conexión para conectar al menos uno de
dichos medios de recepción y/o de transmisión a unos medios de
utilización de las señales, caracterizado porque los medios de
conexión están constituidos por una línea de alimentación común,
estando dicha línea acoplada electrónicamente a dichas antenas de
ranura, y terminando en un componente electrónico que permite, a
través de una señal de control, simular un cortocircuito o un
circuito abierto en el extremo de dicha línea, de tal forma que
cuando el componente está activado, el diagrama de radiación
emitido por el dispositivo es diferente del diagrama de radiación
emitido por él cuando el componente se encuentra bloqueado.
De acuerdo con una primera realización, las
antenas de ranura están constituidas por al menos dos ranuras en
resonancia, una en el interior de la otra, funcionando una de las
ranuras en su modo fundamental, y funcionando el resto de las
ranuras en un modo superior. En este caso, las ranuras pueden
adoptar una forma anular, cuadrada o rectangular, o tener cualquier
otra forma compatible. Además, las ranuras pueden estar equipadas
con unos medios que permitan la radiación de una onda polarizada
circularmente. Con un dispositivo de este tipo, cuando el
componente electrónico se encuentra en su estado activado, el
diagrama de radiación obtenido es el de la ranura exterior,
mientras que cuando el componente electrónico se encuentra en su
estado bloqueado, el diagrama de radiación obtenido es el resultado
de la combinación del diagrama de radiación de la ranura interior y
del diagrama de radiación de la ranura exterior. En este último
caso, el ajuste en fase y amplitud de las contribuciones de cada uno
de los modos se efectúa mediante el ajuste de la anchura de la
línea de alimentación y mediante la distancia de separación entre
los centros de ambas ranuras.
Según otro modo de realización, las antenas de
ranura consisten en antenas del tipo Vivaldi distribuidas a
intervalos regulares en torno a un punto central.
De acuerdo con una característica de la presente
invención, en el lado opuesto a los medios de utilización de las
señales la línea de alimentación está conectada a un componente
electrónico, como un diodo, un transistor configurado como diodo,
un MEMs (o Micro Electro Mechanical system, Microsistema
Electromecánico), que permiten, en función de su estado de
polarización, simular un cortocircuito (cuando se polariza mediante
un voltaje positivo) o un circuito abierto (ausencia de voltaje de
polarización: V=0) en el extremo de la línea: la longitud de la
línea entre el componente electrónico y la primera ranura acoplada
electromagnéticamente a dicha línea, así como la longitud entre la
primera ranura y la segunda ranura que se encuentran acopladas
electromagnéticamente a dicha línea, equivalen, a la frecuencia
central de funcionamiento, a un múltiplo impar de \lambdam/4,
donde
\lambdam= \lambdao/\surd\varepsilonreff, siendo \lambdao la longitud de onda en el vacío y \varepsilonreff la permisividad relativa equivalente de la línea, y por otra parte, la longitud de la línea entre las ranuras sucesivas siguientes es igual a un múltiplo de \lambdam/2.
\lambdam= \lambdao/\surd\varepsilonreff, siendo \lambdao la longitud de onda en el vacío y \varepsilonreff la permisividad relativa equivalente de la línea, y por otra parte, la longitud de la línea entre las ranuras sucesivas siguientes es igual a un múltiplo de \lambdam/2.
De acuerdo con una realización, la línea de
alimentación es una línea realizada mediante la tecnología de
microbanda o la tecnología coplanar. Por otra parte, los medios de
utilización de las señales incluyen un medio de control que envía,
a través de la línea de alimentación, una tensión igual o superior a
la tensión de bloqueo del componente, en función del nivel de las
señales recibidas.
Otras características y ventajas de la presente
invención se deducirán de la lectura de las diferentes modalidades
de realización, efectuándose dicha lectura haciendo referencia a
las figuras adjuntas, en las cuales:
La Figura 1, anteriormente descrita, representa
la variación espacial de la potencia de una antena en un entorno
interior.
La Figura 2, ya descrita anteriormente, es una
vista lateral esquemática de un dispositivo de
transmisión/recepción de diversidad espacial.
La Figura 3 es una vista esquemática superior que
representa una topología de un dispositivo de transmisión/recepción
de acuerdo con la presente invención.
Las Figuras 4A y 4B representan la radiación de
una ranura anular en su modo fundamental y en un primer modo
superior.
Las Figuras 5A a 5E son respectivamente vistas
esquemáticas idénticas a las de la Figura 3, en las que se explica
el funcionamiento de la presente invención, así como los esquemas
eléctricos equivalentes.
La Figura 6 es una vista esquemática de un
dispositivo de transmisión / recepción de acuerdo con un segundo
modo de realización de la presente invención.
Las Figuras 7A y 7B son sendas vistas que
representan unas ranuras cuya forma, respectivamente, es idéntica a
las de las Figuras 6 y 3, pero para un funcionamiento polarizado
circularmente.
La Figura 8 representa esquemáticamente otro modo
de realización de un dispositivo de transmisión/ recepción de
acuerdo con la presente invención.
Las Figuras 9A y 9B son respectivamente una vista
esquemática de un dispositivo de transmisión/ recepción de acuerdo
con la presente invención en el caso de antenas alimentadas por
ranuras consistentes en antenas del tipo Vivaldi y su esquema
eléctrico equivalente.
La Figura 10 es una vista de un dispositivo de
transmisión/recepción conectado a unos medios de utilización de
acuerdo con la presente invención.
Para simplificar la descripción, en las figuras,
los mismos elementos llevan las mismas referencias.
En la Figura 3 se representa esquemáticamente un
primer modo de realización de un dispositivo de
transmisión/recepción de ondas de acuerdo con la presente
invención. En este caso, los medios de transmisión/recepción de
ondas consisten en antenas de ranura. Más concretamente están
constituidos por dos antenas 10, 11 de tipo ranura anular, situadas
una en el interior de la otra. Las dos antenas de ranura anulares
10 y 11 tienen unas dimensiones tales que la ranura anular interior
11 funciona en su modo fundamental, como se representa en la en la
Figura 4B, mientras que la ranura exterior 10 funciona en el primer
modo superior, como se representa en la Figura 4A. Al ser
diferentes los diagramas de radiación de las figuras 4A y 4B
correspondientes a cada modo, los niveles de potencia resultantes
de la combinación de los haces captados por cada antena a través de
su diagrama de radiación serán, por lo tanto, diferentes. Al igual
que en el caso de la diversidad espacial, puede demostrarse que es
muy poco probable que los niveles captados a través de dos
combinaciones diferentes de los dos diagramas correspondan
simultáneamente a dos desvanecimientos. En efecto, el nivel
recibido por una antena es proporcional a la resultante (suma
vectorial en amplitud y en fase) de los campos de los diferentes
"haces" captados a través de su diagrama de radiación.
Teniendo en cuenta que, en general, los haces recorren rutas
diferentes, sus amplitudes y fases suelen diferir, si bien su
resultante puede arrojar una señal cercana a 0, a saber, un
desvanecimiento o, por el contrario, pueden combinarse de forma
constructiva, es decir, obtenerse un pico de señal. Como las
combinaciones de los diagramas a través de los cuales se captan la
multi-trayectoria son diferentes, es muy poco
probable que las señales resultantes correspondan simultáneamente a
un desvanecimiento. Por lo tanto, puede demostrarse mediante un
sencillo cálculo de probabilidades, como el anteriormente
mencionado. Mediante esta disposición, es por tanto posible
combatir los desvanecimientos vinculados con las múltiples
trayectorias con una eficacia equivalente a la obtenida en una
diversidad espacial clásica, a condición de que pueda conmutarse
simplemente de una ranura a la otra. Para hacer esto, como se
representa en la Figura 3 y se explica haciendo referencia a las
Figuras 5A y 5B, las dos ranuras anulares 10 y 11 se acoplan
electro-magnéticamente a una línea de alimentación
común conectada a unos medios de utilización de las señales (no
representados). La línea de alimentación 12 consiste, en la
realización, en una línea microbanda que atraviesa las dos ranuras
10 y 11.
De acuerdo con la presente invención, el extremo
de la línea microbanda 12 está conectado a un diodo 13 en la
realización representada, estando el otro extremo conectado a
tierra. El diodo 13 puede ser un diodo del tipo PIN (a saber, el
diodo que lleva la referencia HS-LP 489 B de H.P.).
Además, como se representa en la Figura 3, la longitud 11 de la
línea de alimentación entre uno de los terminales del diodo 13 y la
primera ranura anular 11 es igual a \lambdam/4 o a un múltiplo
impar con un valor aproximado situado en el entorno de
\lambdam/4, siendo \lambdam = \lambdao/\surd\varepsilonreff,
siendo \lambdao la longitud de onda en el vacío y
\varepsilonreff la permisividad relativa equivalente de la línea.
Igualmente, como se representa en la Figura 3, la longitud 12 de la
línea de alimentación entre la conexión al diodo 13 y la segunda
ranura anular 10 es equivalente a aproximadamente \lambdam/2, o en
general, a un múltiplo de \lambdam/2, adoptando para \lambdam
los valores indicados anteriormente. El modo de funcionamiento del
dispositivo de acuerdo con la presente invención se explicará
haciendo referencia a las Figuras 5A a 5D. Cuando el diodo 13 se
encuentra activado, a saber, cuando se envía a través de la línea
un voltaje de polarización de cc +V, como se representa en la Figura
5A, el extremo de la línea 12 opuesto al medio de excitación se
encuentra en un plano de cortocircuito. Teniendo en cuenta las
dimensiones de la línea indicadas anteriormente, el plano de cruce
entre la línea microbanda 12 y la primera antena 10 es equivalente
a un plano de circuito abierto, mientras que el plano de cruce con
la segunda ranura 11 corresponde a un plano de cortocircuito. En
estas condiciones, como se puede apreciar en el esquema equivalente
de la Figura 5C sólo se excita la antena de ranura anular exterior
11, y el diagrama de la antena se corresponde con el primer modo
superior, es decir, el representado en la Figura 4A. El diagrama
equivalente de la Figura 5C se ha obtenido a partir del esquema
equivalente conocido de una transición simple entre una línea
microbanda y una línea de ranura propuesta por primera vez por B.
Knorr, operando en un funcionamiento cercano al de la resonancia.
El circuito consiste en una impedancia del modo fundamental,
denominada Zfund, correspondiente a la ranura anular 10. La
impedancia está conectada a un transformador de impedancia con una
relación N:1. El otro ramal del transformador de impedancia está
conectado en serie a la resistencia (correspondiente a la puesta en
cortocircuito del extremo de la línea 12) transportada por el
extremo de la línea 12c de impedancia característica Z_{12c} y de
la longitud eléctrica \theta_{12c} con la línea microbanda 12b
con una impedancia característica Z_{12b} y de longitud eléctrica
\theta_{12c}. Esta línea está conectada a otro transformador de
impedancia con una relación 1:N conectado al circuito equivalente
Z_{sup} de la ranura anular 12. El conjunto 12 está conectado
mediante una longitud de la línea microbanda 12a de impedancia
característica Z_{12a} y longitud eléctrica \theta_{12a} a un
circuito de excitación simbolizado por el generador G. Un
cortocircuito CC del diodo transporta un circuito abierto CO a
través de la línea 12c, que es un cuarto de onda. La línea 12b, que
también es un cuarto de onda, igualmente se refiere a un
cortocircuito CC. De este modo, se obtiene el diagrama equivalente
de la Figura 5C', que se corresponde al funcionamiento con una
ranura, cuando sólo se excita la ranura que opera en el modo
superior.
Cuando, como puede verse en la Figura 5B, el
diodo 13 se encuentra en estado bloqueado, a saber, G está sometido
a un voltaje de polarización cero, el extremo de la línea conectado
al diodo se encuentra en un plano de circuito abierto CO. En estas
condiciones, como se muestra en el esquema equivalente de la Figura
5D, ambas ranuras están excitadas, dado que esta vez el circuito
abierto CO del diodo se refiere a un cortocircuito CC a través de la
línea de cuarto de onda 12c. El diagrama de la antena es el
resultante del modo fundamental procedente de la ranura pequeña 10
y del modo superior procedente de la ranura grande 11. La
ponderación de amplitud de cada modo puede ajustarse mediante los
valores relativos de las impedancias derivadas de cada modo en la
entrada de la antena, a través de la línea de excitación 12. La
ponderación de fase puede ajustarse mediante la separación entre
los centros, a saber, la longitud 12b de ambas ranuras, como se
describe en las Figuras 5E.
Por otra parte, a fin de que, durante el
funcionamiento en modo activado para el diodo, el dispositivo de la
antena permita la excitación de tan sólo el modo superior de la
ranura externa, la longitud 12b debe ser equivalente a
aproximadamente un múltiplo impar de \lambdam/4.
La solución descrita anteriormente permite
obtener un dispositivo para la transmisión/recepción de señales que
resulta más compacto que el dispositivo representado en la Figura
2. Además, en este caso, se utiliza un simple diodo en lugar de un
conmutador con tres terminales, haciendo posible, por lo tanto,
reducir el coste del dispositivo y las pérdidas de conmutación,
utilizándose una sola línea de alimentación común, lo que
simplifica la implementación del sistema.
A continuación se describirán otras realizaciones
de antenas de transmisión/recepción tipo de ranura que pueden
utilizarse dentro del marco de la presente invención, haciendo
referencia a las Figuras 6 a 10. De este modo, como se representa
en la Figura 6, las antenas de alimentación por ranura consisten en
dos ranuras de forma cuadrada 20, 21 situadas una en el interior de
la otra y alimentadas por una línea de alimentación de microbanda 22
conectada en serie a un diodo 23, cuyo otro extremo está conectado
a un plano de tierra simbolizado con 24. La línea de alimentación
22 está situada, con respecto a las ranuras cuadradas 20 y 21 de
tal forma que su funcionamiento esté polarizado linealmente. En las
figuras 7A y 7B se encuentran antenas de tipo ranura similares a
las de las Figuras 3 y 6. No obstante, estas antenas están
modificadas de forma que puedan funcionar bajo una polarización
circular. De este modo, en la figura 7A, las ranuras 30 y 31
consisten en dos cuadrados anidados el uno dentro del otro,
alimentados por una línea microbanda 33 a lo largo de una de las
diagonales de los cuadrados, terminando dicha línea de alimentación
en un diodo 33 conectado en serie entre uno de los extremos de la
línea 32 y el plano de tierra 34. En el caso de la Figura 7B, las
ranuras están formadas por dos ranuras anulares 40, 41, situadas
una en el interior de la otra, estando equipadas las ranuras
anulares con unos medios conocidos para la producción de una
polarización circular, a saber, unas muescas diagonalmente opuestas
40', 40'', 41', 41''.
De acuerdo con la presente invención, las ranuras
anulares 40 y 41 son excitadas por una línea de alimentación 42 que
atraviesa las dos ranuras 40 y 41 de acuerdo con unas dimensiones
como las indicadas anteriormente, estando conectado el extremo de
la línea 42 a un diodo 43 conectado en serie entre la línea 42 y el
plano de tierra 44. En la Figura 8 se han representado dos antenas
de ranura y una línea de alimentación común realizadas de acuerdo
con la tecnología coplanar. En este caso, la excitación de las
ranuras anulares se lleva a cabo a través de la línea coplanar 51.
El diodo 52 se monta entonces entre el elemento metálico 51' de la
línea de alimentación 51 y la pieza metálica 50' del sustrato en el
cual se han realizado las ranuras anulares 50_{1} y 50_{2} que
forman la antena.
Las Figuras 9A y 9B hacen referencia a otra
realización de un dispositivo de acuerdo con la presente invención,
cuando el medio de recepción y/o de transmisión de ondas consiste
en una antena de ranura formada por antenas tipo Vivaldi. En este
caso, las antenas tipo Vivaldi están distribuidas regularmente en
torno a un punto central denominado O en las figuras, a fin de
obtener una considerable cobertura espacial.
En la Figura 9A están representados unos medios
de recepción y/o transmisión constituidos por cuatro antenas
Vivaldi situadas perpendicularmente entre sí, estando dichas
antenas, que tienen una forma conocida, simbolizadas por las
ranuras 60, 61, 62, 63. Dado que la estructura de las antenas
Vivaldi es bien conocida por cualquier persona versada en la
materia, no se describirán en mayor detalle dentro del marco de la
invención. De acuerdo con la presente invención, las cuatro antenas
Vivaldi 60, 61, 62, 63 se excitan mediante una sola línea de
alimentación 64 realizada, por ejemplo, mediante tecnología
microbanda. Esta línea de alimentación atraviesa las ranuras de las
cuatro antenas Vivaldi de tal forma que:
- i)
- la longitud del tramo de línea situado entre las dos primeras ranuras, medida a partir del extremo de la línea conectado al diodo (ranura 63 y ranura 62), es equivalente a \lambdam/4, o más generalmente a un múltiplo impar de aproximadamente \lambdam/4,
- ii)
- la longitud de todos los demás tramos de línea entre dos ranuras sucesivas (es decir, por lo tanto, en el caso de la Figura 9, entre las ranuras 62 y 61 y entre las ranuras 61 y 60) es equivalente a \lambdam/2, o más generalmente, a un múltiplo de aproximadamente \lambdam/2.
De acuerdo con la presente invención, un diodo 65
está conectado entre el extremo de la línea de alimentación 64 y un
plano de tierra 66. La distancia entre la última antena Vivaldi 63
y el diodo 65 es \lambdam/4 o un múltiplo impar de \lambdam/4.
Con esta disposición específica de un dispositivo para la recepción
y/o transmisión de señales multi-haz, como se
muestra en el diagrama equivalente de la Figura 9B, el diagrama
resultante de la antena corresponde a los haces (2), (3), y (4)
cuando el diodo 65 se encuentra en estado de activación, a saber,
cuando su voltaje de polarización es positivo. Este diagrama
equivalente se corresponde al de 4 transiciones de línea microbanda
/ línea de ranura, de acuerdo con lo descrito por Knorr, separadas
por unas longitudes eléctricas correspondientes a las longitudes de
línea indicadas en la Figura 9A y a la impedancia del diodo situado
en el extremo de la microbanda excitatriz. Cuando el diodo se
encuentra en su estado de bloqueo (V=0) el diagrama resultante
corresponde a los cuatro haces: (1), (2), (3), y (4).
La presente invención se ha descrito utilizando
un diodo como componente electrónico. No obstante, el diodo puede
ser sustituido por un transistor, un MEM (Micro Electro Mechanical
system, Microsistema Electromecánico) o cualquier sistema
equivalente conocido. Igualmente, la antena de ranura puede tener
cualquier forma poligonal compatible distinta de las formas
representadas.
A continuación se describirá, haciendo referencia
a la Figura 11, una realización de un circuito para la utilización
de las señales de transmisión y/o recepción que puede ser utilizado
dentro del marco de la presente invención. En este caso, la línea
de alimentación 12 conecta el circuito de utilización de las
señales 100 al dispositivo de antenas 10, 11 mediante un conmutador
103. Los circuitos 100 incluyen un circuito de transmisión 101
conectado a una entrada del conmutador 103 para la conversión a
alta frecuencia de las señales hacia el sistema de antenas y un
circuito de recepción 102 conectado a un terminal del conmutador
101 para la conversión a la frecuencia intermedia de las señales
recibidas por el dispositivo de antenas 10, 11. En una forma
conocida, cada circuito 101, 102 incluye respectivamente un
mezclador 1011, 1021 y se utiliza el mismo oscilador local 104 en
la entrada de dichos mezcladores para la transposición de
frecuencia. El circuito 101 de subida incluye en su entrada un
circuito de modulación 1012 para las señales de banda de base
entrantes, conectado a la salida de un filtro 1013 de rechazo de la
frecuencia imagen. La salida del filtro está conectada a una
entrada del mezclador 1011. Las señales de salida procedentes del
mezclador se han convertido a alta frecuencia, y atacan la entrada
de un amplificador de potencia 1014 cuya salida está conectada a la
entrada de un filtro de paso de banda 1015 cuyo paso de banda está
centrado en torno a la frecuencia de transmisión. En su entrada, el
circuito 102 incluye un amplificador de bajo nivel de ruido 1026
conectado en su entrada a una salida de conmutador 103 y en su
salida a un filtro 1027 para rechazar la frecuencia imagen de las
señales convertibles. La salida del filtro está conectada a una
entrada del mezclador 1021 cuya salida proporciona las señales
transpuestas con la ayuda del oscilador de frecuencia intermedia
104. Estas señales, tras su filtrado mediante el filtro de paso de
banda 1028, cuyo paso de banda está centrado en torno a la
frecuencia intermedia, se envían a un circuito demodulador 1029
capaz de demodular dichas señales de banda base. A continuación,
las señales de la salida del circuito se facilitan a los circuitos
de procesamiento. Además, la señal recibida por el circuito de
recepción es medida por un microprocesador 105 y registrada en un
registro 1051. Esta medida se lleva a cabo regularmente a
intervalos de tiempo predeterminados lo suficientemente breves para
no permitir que se produzca pérdida de información alguna. Cuando
el nivel de la señal desciende por debajo de un umbral pregrabado,
el microcontrolador envía un voltaje V a través de la línea de
alimentación, haciendo posible activar o bloquear el diodo para que
excite algunas de las ranuras, de acuerdo con la presente
invención. En la realización, el método para seleccionar el rayo
óptimo se lleva a cabo de acuerdo con un método de diversidad de
radiación con detección previa, realizándose la selección del rayo
antes de los medios de utilización de las señales, determinándose
aquel rayo cuyo nivel de señal es el más elevado. Pueden utilizarse
otros métodos, especialmente un método de diversidad de radiación
con detección posterior en relación con la elección del rayo
óptimo, efectuándose la elección del rayo después de los circuitos
100 seleccionando la trayectoria que muestre la mejor tasa de
errores. En este caso, el demodulador incluye un circuito para el
cálculo de la tasa de errores (Bit Error Rate, o BER). Es evidente,
para cualquier persona versada en la materia, que la invención no se
limita a las realizaciones y variantes anteriormente descritas.
Claims (10)
1. Dispositivo para la recepción y/o transmisión
de señales, que incluye al menos dos medios de recepción y/o de
transmisión de ondas, consistiendo dichos medios en una antena de
ranura (10, 11, 20, 21; 30, 31; 40, 41/50_{1}, 50_{2}, 60, 61,
62, 63), y unos medios para conectar al menos uno de dichos medios
de recepción y/o de transmisión a unos medios de utilización de las
señales multi-haz, caracterizado porque los
medios de conexión consisten en una línea de alimentación común
(12, 22, 51, 32, 42, 64), estando la línea acoplada
electromagnéticamente a dichas antenas de ranura, y terminando en un
componente electrónico que permite, mediante una señal de control,
simular un cortocircuito o un circuito abierto en el extremo de
dicha línea, de forma que, cuando el componente se encuentra en
estado de paso, el diagrama de radiación resultante del dispositivo
es diferente del diagrama de radiación del dispositivo resultante
cuando el componente se encuentra en estado de bloqueo.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque las antenas de ranura consisten en
al menos dos ranuras resonantes (10, 11, 20, 21), situadas una
dentro de otra, funcionando una de las ranuras en su modo
fundamental y el resto de ranuras en un modo superior.
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
2, caracterizado porque la anchura de la línea de
alimentación (12) y la separación entre los centros de dos ranuras
(11, 10) se seleccionan para obtener un ajuste en amplitud y en fase
de los diferentes modos de funcionamiento, cuando el componente se
encuentra en estado de bloqueo.
4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
2, caracterizado porque las ranuras adoptan una forma
anular, cuadrada, rectangular o poligonal.
5. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque las ranuras
disponen de unos medios que permiten la radiación de una onda
polarizada circularmente.
6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque las antenas de ranura están
constituidas por antenas tipo Vivaldi distribuidas con una
separación uniforme en torno a un punto central.
7. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, por una parte,
la longitud de la línea entre el componente electrónico y la
primera ranura acoplada electromagnéticamente a dicha línea, así
como la longitud entre la primera ranura y la segunda ranura que
están electromagnéticamente acopladas a la línea son iguales, para
la frecuencia central de funcionamiento, a un múltiplo impar de
\lambdam/4, y la longitud de la línea entre las ranuras sucesivas
siguientes es igual a un múltiplo de \lambdam/2 donde
\lambdam=\lambdao/\surd\varepsilonreff siendo \lambdao la
longitud de onda en el vacío y \varepsilonreff la permisividad
relativa equivalente de la línea.
8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
7, caracterizado porque la línea de alimentación es una
línea construida mediante tecnología microbanda o tecnología
coplanar.
9. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
componente electrónico consiste en un diodo, un transistor, o un
microsistema electromecánico.
10. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los medios de
utilización de las señales incluyen un medio de control que envía a
través de la línea de alimentación un voltaje superior o igual al
voltaje de bloqueo del componente, en función del nivel de las
señales recibidas.
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