ES2306733T3 - Apertura de antena de haz dual. - Google Patents
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Abstract
Una disposición de antena que tiene una apertura que genera un patrón multihaz con niveles bajos de lóbulo lateral para una estación base en una red de comunicaciones, que consta de: una pluralidad de elementos radiantes (5) dispuestos en tres columnas separadas de elementos a lo largo de un panel de antena (3), formando por ello una apertura, formando un número de tales paneles una antena de estación base y produciendo cada apertura dos haces; caracterizada porque cada grupo de tres columnas separadas forma al menos dos subpaneles para un patrón diferente en elevación; y cada subpanel (4, 14) también presenta tres columnas verticales de radiadores, cada subpanel de tres columnas está conectado a una red separada de formación de haz (7) que tiene un primer, un segundo y un tercer terminal de salida que forman puertos de antena y dos terminales de entrada y que crean un gradiente de fase entre las señales que aparecen en los puertos de la antena.
Description
Apertura de antena de haz dual.
La presente invención se refiere a series de
antenas en fase y, más particularmente, a antenas multilóbulo
particularmente para estaciones base en redes de comunicaciones.
Las antenas de estación base constan,
generalmente, de una serie lineal de elementos de antena orientados
verticalmente para alcanzar un haz estrecho en elevación y un lóbulo
ancho en acimut, proveyendo una ganancia y cobertura suficientes de
la celda. El operador está demandando, normalmente, unidades de
antena tan pequeñas como sea posible debido a restricciones
ambientales. Desde la perspectiva del operador también es una
ventaja reducir el número de unidades de antena necesarias en un
emplazamiento, por ejemplo incluyendo dos o más bandas de
frecuencia en una unidad, es decir, coemplazamiento, o incluyendo
más de un haz en la unidad de antena. Otra demanda sería una
apertura de antena de estación base que provea dos haces apuntando
en diferentes direcciones.
La técnica previa utiliza diferentes
planteamientos para solventar el problema, por ejemplo usando
antenas micro cinta de apertura acoplada, una series de antenas y
uniones híbridas.
Por ejemplo, la Patente US Nº 5.686.926 expone
un dispositivo de antena multihaz. Se forman dos haces con
espaciado equiangular en una sola cara de antena. Los múltiples
haces se generan combinando una pluralidad de tales caras. La
solución hace posible reducir el tamaño de un dispositivo de antena
y reduce la carga al viento soportada por la antena, por lo cual
llega a ser posible montar muchas antenas en una sola estructura de
soporte y alcanzar una sustancial reducción de peso de una
estructura de soporte. No obstante, es evidente que una antena
multihaz que consta de una serie de dos elementos, es decir, dos
columnas verticales de elementos de antena, donde cada elemento de
antena o columna está conectado a una unión híbrida no proveerá un
rendimiento conveniente suficientemente bueno para aplicaciones de
estación base. Una serie de dos elementos puede proveer las
direcciones de apuntamiento \pm 30º deseadas y una anchura del haz
de 3 dB de alrededor de 60º, pero no dará una supresión del lóbulo
lateral suficientemente buena. Diagramas de antena en acimut
simulados para una serie de dos elementos a una frecuencia de 2.045
MHz se muestran en la Figura 2. La geometría de la serie de dos
elementos se muestra en Figura 3. El primer lóbulo lateral de los
haces de la derecha y la izquierda tiene su pico bien arriba de -15
dB y una parte significativa de la potencia se radiará hacia celdas
adyacentes.
La EP 0 895 436 expone un aparato de formación
de haz y un método para formación de una pluralidad de haces
direccionales dentro de un sector. Se usa una serie de antenas que
tiene tres columnas de elementos radiantes empleando diversidad por
polarización ortogonal desde un solo panel de antena o diversidad de
espacio desde un par de paneles de antena separados por un
espacio.
La US 6.025.803 expone un ensamblaje de antena
de perfil bajo para comunicaciones móviles que incluye un panel que
tiene tres columnas de elementos radiantes que producen lóbulos
laterales bajos.
Alimentaciones de haz múltiple se exponen en el
"Manual de Ingeniería de Antenas" de Richard C. Johnson y
Henry Jasik, 1984, Editorial McGraw-Hill, ISBN
0-07-032291-0 en las
páginas 20-56 a 20-60.
Aún hay una demanda para una disposición de
antena que provea un dispositivo de antena compacto de haz múltiple
que ofrezca niveles bajos de lóbulo lateral y que use un número
reducido de paneles necesarios para una instalación de estación
base con la total cobertura de área deseada.
Se exponen una disposición de antena y un
sistema de antena. La antena inventiva provee una apertura que
genera un patrón multihaz que produce más bajos niveles de lóbulo
lateral para una estación base en una red de comunicaciones
comparado con la técnica actual. La disposición y el sistema consta
de una pluralidad de radiadores dispuestos en tres columnas
verticales de elementos radiantes a lo largo de un panel de antena
formando una apertura. Un número de tales paneles juntos formarán
una antena de estación base, donde cada apertura produce dos haces.
Cada grupo de tres columnas además se divide en subunidades para
proveer diferente cobertura en elevación y cada subunidad de tres
columnas separadas se conecta entonces a una red separada de
formación de haces que tiene tres terminales de salida que forman
puertos de antena y dos terminales de entrada. En una realización
ortogonal la red de formación de haces crea, generalmente, un
gradiente de fase de 90º entre las señales que aparecen en los
puertos de antena. Las tres columnas de radiación están polarizadas
verticalmente y constan del orden de 2 a 8
sub-unidades en la dirección de elevación y cada una
de las tres columnas contiene al menos tres elementos radiantes de
apertura acoplada. Estos elementos radiantes de apertura acoplada
generalmente constan de elementos de refuerzo de antena por ejemplo
alimentados separadamente por una red de pista conductora. Las
redes de formación de haces pueden estar soportando un ángulo de
gradiente de fase de 90º o pueden estar soportando ángulos
arbitrarios.
Una disposición de antena de acuerdo a la
presente invención se fija más adelante por la reivindicación
independiente 1 y otras realizaciones de la invención se fijan más
adelante por las reivindicaciones dependientes 2 a 12.
Además un sistema de antena de acuerdo a la
presente invención se fija más adelante por la reivindicación
independiente 13 y otras realizaciones se definen por las
reivindicaciones dependientes 14 a 18.
La invención, junto con otros objetivos y
ventajas de la misma, puede ser entendida mejor haciendo referencia
a la siguiente descripción tomada junto con los dibujos que se
acompañan, en los cuales:
La Fig. 1 es un ejemplo de una instalación de
antena de 6 sectores con diversidad de espacio y antenas de haz
dual de 60º apuntando 120º separadas entre sí de acuerdo a la
técnica actual;
La Fig. 2 ilustra un diagrama simulado de antena
en acimut de una apertura de haz dual que consta de una serie de
dos elementos con un gradiente de fase de 90º;
La Fig. 3 demuestra la geometría de una apertura
de haz dual de una serie de dos elementos de elementos de refuerzo
de antena de alimentación de apertura para una frecuencia de 2.045
MHz;
La Fig. 4 es un ejemplo de una instalación de
antena de 6 sectores con diversidad de espacio y antenas de haz
dual de 60º doble apuntando 60º separadas entre sí, cubriendo, así,
cada uno de los tres grupos 240º en acimut;
La Fig. 5 ilustra el principio básico de una
serie en fase;
La Fig. 6 ilustra en una vista ampliada dos
paneles con tres columnas de elementos radiantes, teniendo cada
panel dos lóbulos como se indica en la Fig. 4;
La Fig. 7 ilustra una vista lateral de las dos
aperturas de haz dual de acuerdo a la Fig. 6;
La Fig. 8 es un diagrama de bloques de la unidad
de apertura de haz dual que tiene tres columnas de series de tres
elementos en acimut de acuerdo a la presente disposición de la
invención;
La Fig. 9 ilustra un circuito de formación de
haz en acimut que consta de cuatro híbridos;
La Fig. 10 ilustra un circuito de formación de
haz en acimut que provee un ángulo de gradiente de fase
arbitrario;
La Fig. 11 muestra un diagrama de antena en
acimut para uno de los haces de la apertura de haz dual de tres
elementos con un ángulo de gradiente de fase de 90º;
La Fig. 12 muestra un diagrama de antena en
acimut para uno de los haces de la apertura de haz dual de tres
elementos con el ángulo de los desplazadores de fase \Phi
=65º;
La Fig. 13 muestra la geometría de la apertura
de haz dual que consta cada vez de tres columnas que tienen 3
elementos de refuerzo de alimentación de apertura para una
frecuencia de 2.045 MHz;
La Fig. 14 ilustra una matriz de Blass que
consta de tres antenas y tres puertos de entrada;
La Fig. 15 ilustra una matriz de Nolan con tres
elementos de antena y tres puertos;
La Fig. 16 ilustra una red de tres antenas que
constan de desplazadores de fase y tres puertos;
La Fig. 17 ilustra una matriz general de Butler
con N=4;
La Fig. 18 ilustra un diagrama simulado de
antena en acimut para la apertura de antena de haz dual con tres
elementos radiantes;
La Fig. 19 muestra una Tabla I que presenta las
excitaciones y ángulos de fase de la red de formación de haz en
acimut con ángulo fijo de barrido;
La Fig. 20 muestra una Tabla II que presenta las
excitaciones y ángulos de fase de la formación de haz en acimut con
ángulo ajustable de barrido; y
La Fig. 21 muestra una Tabla III que presenta
los parámetros medidos para una sección de antena con red de
formación de haz en acimut con ángulo fijo de barrido, así como para
una red de formación de haz en acimut con ángulo ajustable de
barrido.
Una antena multilóbulo puede ser implementada
como una serie de antenas en fase. Se necesitan al menos dos
elementos para alcanzar cualquier tipo de dirección de fase de el
(los) haz (haces). El principio de serie en fase se muestra en la
Figura 5. La amplitud de una serie en fase de N elementos se da
por:
donde
\overline{E}_{0}(\theta) es el factor de elemento, el
gradiente de fase viene dado por \beta, el espaciado de la serie
lineal viene dado por d, y k es el número de onda. Un
máximo tendrá lugar para el ángulo \theta_{0}
cuando
que es la definición del ángulo de
barrido.
Para una serie en fase ideal el ángulo de
barrido puede ser ajustado a un valor deseado variando el gradiente
de fase \beta y el espaciado d entre los elementos. La
anchura del haz es una función del factor de elemento y del número
de elementos N en la serie, así como del espaciado d.
Para aplicaciones prácticas habrá acoplamiento entre los elementos
de la antena que no puede ser ignorado, el cual alterará la anchura
de haz y el ángulo de barrido. El espaciado d debería
mantenerse suficientemente pequeño, d/\lambda<1, ya que
de otro modo habrá lóbulos enrejados en el espacio
"visible".
El número de unidades de antena necesarias para
el emplazamiento particular podría ser reducido usando la invención
sugerida. Nos referimos ahora a la Figura 4. La instalación es
realizada, así, por tres unidades de antena de haz cuádruple
basadas en una adaptación similar a la de la Figura 1. Cada unidad
de haz cuádruple consta de dos aperturas posicionadas en un ángulo
de 60º (\gamma) una con respecto a otra. De acuerdo al presente
caso mejorado cada panel provee tres columnas de elementos radiantes
que forman la apertura del panel de antena (3) (Figura 6), que
provee de dos haces de apuntamiento de 60º aproximadamente alrededor
de \pm 30º fuera de la normal a la apertura pero con unos
niveles de lóbulo lateral menores que en estructuras similares de
acuerdo a la técnica actual, por ejemplo como se demostraba en la
Patente US Nº 5.686.926. Para que funcione la nueva configuración
sugerida en este momento será necesaria una red de formación de haz
en acimut, que tenga dos terminales de entrada y tres terminales de
salida, para cada apertura de panel o subunidad. La Figura 6
ilustra en más detalle dos paneles que tienen, cada uno, dos lóbulos
como se indica en la Figura 4. El ángulo de barrido es
\pm\alpha/2º y la anchura de cada lóbulo es \beta. La
distancia entre los elementos adyacentes de radiación de antena
(por ejemplo refuerzos) es d = d_{1} = d_{2}. Preferentemente
las distancias deberían ser iguales pero también pueden ser, en
principio, elegidas diferentes.
La invención sugerida es una forma tanto de
reducir el número de antenas necesarias en un emplazamiento como de
mejorar el nivel de lóbulos laterales generados. Un ejemplo de una
instalación en el emplazamiento de acuerdo a la técnica actual se
muestra en la Figura 1. El emplazamiento de 6 sectores con
diversidad de espacio se construye usando 6 unidades de antena de
haz dual con anchura de haz de 2x60º, cada una proveyendo un número
total de 12 haces. Cada unidad de antena consta de dos aperturas de
panel y posicionadas en un ángulo de 60º una con respecto a otra.
Estas dos aperturas están integradas en una unidad de antena y
posicionadas para dar haces dirigidos +60º y -60º.
No obstante, de acuerdo a la invención una
antena se forma con una apertura que tiene tres columnas de
elementos separadas en la dirección de acimut y una red/sección de
formación de haz en acimut para dar forma de los lóbulos como se
indica en la Figura 8. La Figura 7 ilustra esta realización
ilustrativa que tiene en cada panel (3a) y (3b) tres columnas de
siete radiadores de refuerzo polarizados verticalmente 5. No
obstante, como los elementos radiantes excepto los elementos de
refuerzo pueden ser usados cualesquiera otros elementos radiantes
convenientes disponibles y la polarización usada puede ser también
elegida arbitrariamente. Por ejemplo, en lugar de la polarización
vertical ilustrada por la presente realización también se puede
elegir un plano de polarización de +45º o -45º. Los paneles de la
realización ilustrativa pueden ser, además, divididos en dos
subpaneles que constan en cada columna vertical de cuatro y tres
elementos de refuerzo, respectivamente. Como posibilidad el
subpanel superior de 3x4 por ejemplo puede entregar un diagrama de
radiación de una elevación más alta y el subpanel inferior de 3x3
puede entregar un diagrama de radiación de una elevación más baja.
Por supuesto, los subpaneles de un panel también pueden formar dos
lóbulos comunes en elevación y acimut pero aún estar alimentados
por redes separadas de formación de haz. La Figura 8 ilustra el
diagrama de bloques de una parte de una antena de estación base con
dos subpaneles de 3x3 en la elevación mostrada. La antena podría
ser seccionada en un número arbitrario de subpanels de elevación. La
antena de acuerdo a una realización preferida está polarizada
verticalmente y consta, generalmente, de alrededor de
2-8 secciones en la dirección de elevación. Cada
sección tiene tres columnas en el plano de acimut conteniendo, al
menos, tres elementos de refuerzo de antena de apertura acoplada
(5) alimentados por una red de pista conductora para cada columna.
Las tres columnas de elementos de la Figura 8 están conectadas a una
red de formación de haz en acimut (7) y cada una de tales redes
está conectada, adicionalmente, a una red de formación de haz en
elevación (9). La red de formación de haz en elevación no se
considera que sea parte de la presente invención y, por
consiguiente, no se describe con más detalle. Las señales
S_{1} y S_{2} para creación de los dos lóbulos en
acimut están conectadas a los puertos de entrada de la red de
formación de haz en elevación, la cual provee el diagrama de
elevación y el ángulo de inclinación deseados.
La suficientemente buena supresión del lóbulo
lateral se alcanza por medio de una serie de tres elementos.
Desafortunadamente, los niveles de lóbulo lateral de una serie de
dos elementos son demasiado altos para aplicaciones prácticas.
Diseñar una red de formación de haz para tres terminales constituye
una tarea más complicada. No obstante, dos de tales redes (7)
podrían ser consumadas usando uniones híbridas de 90º o una
combinación de divisores de potencia e híbridas de 90º. En el
primer caso ilustrado en la Figura 9, usando cuatro híbridas 11, se
crea un gradiente de fase fijo de 90º entre las señales que aparecen
en los puertos de la antena. En el segundo caso, ilustrado en la
Figura 10, se crea un gradiente de fase arbitrario.
Una red de formación de haz en acimut que consta
de 4 híbridas se muestra en la Figura 9. La red que usa un
combinador de potencia (16) tiene tres terminales de salida y dos
puertos de entrada S_{1} y S_{2}. Se crea un
gradiente de fase de 90º entre las señales que aparecen en los
puertos de antena. Las señales teóricas que aparecen en los
terminales de antena A_{1}, A_{2} y A_{3}
se muestran en la Figura 19 como Tabla I. En la práctica la
amplitud y la fase de las excitaciones serán alteradas debido al
acoplamiento entre los elementos de antena. Se alcanza una
reducción deseada por un factor 2 de la potencia de señal como se
ve en la tabla. De esta manera, la excitación, es decir, la
amplitud, del elemento medio es alrededor del 41% más grande que la
excitación de los elementos laterales.
La formación de haz en acimut con gradiente de
fase arbitrario se demuestra en la Figura 10. La red consta de dos
hibridas (11), dos divisores de potencia (13), dos desplazadores de
fase (15) y un combinador de potencia (16). Se crea un gradiente de
fase arbitrario entre las señales que aparecen en los puertos de
antena variando el ángulo de los desplazadores de fase \Phi.
Algunas excitaciones teóricas que aparecen en los terminales de
antena A_{1}, A_{2} y A_{3} se muestran
en la Figura 20 como Tabla II. En la práctica la amplitud y la fase
de las excitaciones se alterarán debido al acoplamiento entre los
elementos de antena como en el caso previo.
Los patrones de antena en acimut de la serie de
tres elementos se midieron en un modelo de 4x3 elementos. El
diagrama resultante se simuló usando excitaciones de dos redes
diferentes de formación de haz en acimut, incluyendo los efectos de
la red de alimentación y el acoplamiento. La Figura 11 ilustra el
diagrama medido para la apertura de haz dual de tres elementos a
una frecuencia de 2.045 MHz, elementos de ancho 30 mm a una
distancia d de 50 mm como se ilustra en la Figura 13. La
anchura de haz = 55 grados y el ángulo de barrido = 37 grados. Se
puede ver que en el caso ortogonal de la Figura 9 con un ángulo de
barrido de 37 grados el nivel del lóbulo lateral se baja a casi -20
dB. La Figura 12 ilustra el diagrama medido para la apertura de haz
dual de tres elementos con gradiente de fase <90º y \Phi = 65º
a una frecuencia de 2.045 MHz, elementos de ancho 30 mm a una
distancia de 50 mm. La anchura de haz = 55 grados y el ángulo de
barrido = 29 grados. En este caso cuando ya no hay señal ortogonal
entre los tres terminales, el nivel del lóbulo lateral se deteriora
insignificantemente hasta del orden de -15 dB como mucho, pero aún
presenta un valor aceptable. Las dimensiones de la sección de
antena se refieren como antes a la Figura 13. Los ángulos de barrido
resultantes y las anchuras de haz resultantes se presentan en la
Figura 21 como Tabla III.
La red fija de formación de haz en acimut (red
de la Figura 9) da un ángulo de barrido de 37º y una anchura de haz
de 55º comparado a los valores deseados de ángulo de barrido de 30º
y anchura de haz de 60º. No obstante, es posible acercarse al
ángulo de barrido deseado usando la red de la Figura 10 como puede
verse en la Tabla III. Usando la red ajustable se da un ángulo de
barrido de 29º y una anchura de haz de 53º.
Se puede implementar una red de formación de haz
en acimut como una matriz de Blass usando seis acopladores
direccionales. Tal matriz de Blass con tres puertos se ilustra en la
Figura 14. La matriz de Blass permite que el número de puertos de
entrada sea menor que el número de elementos de antena. Los puertos
de entrada están situados al lado derecho de la matriz (En1 y En2
en la Fig. 14) y los puertos de antena en la parte de arriba de la
matriz. Las conexiones restantes se terminan con cargas adaptadas.
Los dos haces se forman conectando las señales a los puertos En1 y
En2. La desventaja con la red de matriz de Blass es que una cantidad
sustancial de potencia de entrada se pierde en las
terminaciones.
Aún otra alternativa para conducir las tres
columnas de radiación de elementos de refuerzo sería una matriz de
Nolan que presenta tres puertos indicados en la Figura 15. Tal
matriz de Nolan será idéntica con circuitería equivalente de la
Figura 16 que muestra una red con tres antenas y tres puertos. La
red de formación de haz en acimut de tipo Nolan consta de tres
acopladores direccionales y tres desplazadores de fase. La señal de
entrada es conectada a dos de los puertos de entrada (En1, En2 o
En3) mientras que el puerto restante se termina. Los acopladores
direccionales podrían tener acoplamiento y directividad arbitrarios
dependiendo de qué parámetros de haz se deseen. La desventaja con
la red de Nolan de tres puertos es que no es simétrica y no generará
haces simétricos.
\newpage
Finalmente, aún otra alternativa para la red de
formación del haz relacionada con la primera red presentada (Figura
9) se muestra en la Figura 17. Una matriz de Butler N = 4 consta de
cuatro híbridos/acopladores direccionales y dos desplazadores de
fase \Phi = 45º. Una red de formación de haz en acimut para tres
elementos de antena se alcanza combinando dos de los puertos de
salida de la matriz de Butler. Las señales de entrada de los dos
haces se conectan a un par de puertos de entrada (1R/1L o 2R/2L)
mientras que los puertos de entrada restantes se terminan con
cargas adaptadas. El desplazamiento de fase \Phi podría ser un
parámetro arbitrario o seleccionado \Phi = 45º como en la Figura
17.
Una persona experta en la técnica comprenderá
que donde se mencionan los híbridos en la presente descripción
también pueden ser usados los acopladores direccionales en su
lugar.
En la figura 18 finalmente se presenta un
diagrama simulado de antena en acimut para la apertura de antena de
haz dual a una frecuencia de 2.045 MHz con tres columnas de
elementos radiantes de acuerdo con la presente invención. Como
puede verse un haz derecho tiene un cero que coincide con el máximo
del haz de la izquierda y viceversa. El nivel del lóbulo lateral a
la izquierda y a la derecha de los respectivos lóbulos derecho e
izquierdo está bien debajo de -25 dB. Esto ha de ser comparado con
el diagrama en la Figura 2 que ilustra el estado de la técnica
actual.
Se comprenderá por aquellos expertos en la
técnica que se pueden hacer varias modificaciones y cambios a la
presente invención sin salir del alcance de la misma, el cual se
define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (18)
1. Una disposición de antena que tiene una
apertura que genera un patrón multihaz con niveles bajos de lóbulo
lateral para una estación base en una red de comunicaciones, que
consta de:
una pluralidad de elementos radiantes (5)
dispuestos en tres columnas separadas de elementos a lo largo de un
panel de antena (3), formando por ello una apertura, formando un
número de tales paneles una antena de estación base y produciendo
cada apertura dos haces; caracterizada porque
cada grupo de tres columnas separadas forma al
menos dos subpaneles para un patrón diferente en elevación; y cada
subpanel (4, 14) también presenta tres columnas verticales de
radiadores,
cada subpanel de tres columnas está conectado a
una red separada de formación de haz (7) que tiene un primer, un
segundo y un tercer terminal de salida que forman puertos de antena
y dos terminales de entrada y que crean un gradiente de fase entre
las señales que aparecen en los puertos de la antena.
2. La disposición de antena de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque las tres columnas
separadas están polarizadas verticalmente y constan de al menos dos
secciones (4, 14) en una dirección de elevación y, generalmente,
del orden de 2 a 8 secciones en la dirección de elevación.
3. La disposición de antena de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizada porque cada una de las tres
columnas tiene al menos tres elementos radiantes (5).
4. La disposición de antena de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizada porque los elementos
radiantes (5) constan de elementos de refuerzo de antena
alimentados separadamente por una red de pistas conductoras.
5. La disposición de antena de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque dos de tales paneles
(3a, 3b) están dispuestos para formar un dispositivo de antena que
cubre un amplio sector del orden de hasta 240 grados en un plano de
acimut.
6. La disposición de antena de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la red de formación de
haz (7) para cada panel contiene cuatro híbridos (11) y un
combinador de potencia (16) que producen dos haces de
aproximadamente 60º apuntando alrededor de \pm30º fuera de la
normal a la apertura.
7. La disposición de antena de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizada porque la red de formación de
haz (7) para cada panel contiene dos híbridos (11), dos divisores
de potencia (13), dos desplazadores de fase (15) y un combinador de
potencia (16) que producen dos haces con gradientes de fase
arbitrarios.
8. La disposición de antena de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizada porque la red de formación de
haz (7) produce dos haces de aproximadamente 60º apuntando
alrededor de \pm30º fuera de la normal a la apertura como se
obtuvo por medio de los desplazadores de fase.
9. La disposición de antena de acuerdo con la
reivindicación 6, 7 u 8, caracterizada porque la red de
formación de haz (7) provee una señal reducida en un primer y un
tercer terminal de salida (A_{1}, A_{3}) que
forman puertos de señal para los elementos radiantes de una columna,
para la obtención de una excitación de una segunda columna media de
elementos radiantes (A_{2}) que es más grande que la
excitación de las columnas a cada lado de la columna media.
10. La disposición de antena de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la red de formación
de haz (7) consta de una matriz de Blass de 3x3 puertos que tiene
uno de sus puertos de entrada terminado.
11. La disposición de antena de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la red de formación
de haz (7) utiliza una matriz de Nolan de 3x3 puertos que tiene uno
de los puertos de entrada terminado.
12. La disposición de antena de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la red de formación
de haz (7) utiliza una matriz de Butler de 4x4 puertos que tiene dos
puertos de entrada terminados y dos puertos de salida de antena
combinados.
13. Un sistema de antena que forma una
disposición multilóbulo con niveles bajos de lóbulo lateral para
estaciones base en redes de comunicaciones, que consta de:
paneles que forman aperturas de antena provistos
con tres columnas verticales de elementos radiantes (5), siendo
alimentadas las tres columnas verticales de elementos radiantes por
una red de formación de haz en acimut (7) para hacer que cada panel
(3) que forma una apertura de haz dual muestre niveles mejorados de
lóbulo lateral, caracterizado porque cada panel tiene tres
columnas de radiadores divididos en, al menos, dos subpaneles,
presentando cada subpanel (4, 14) también tres columnas verticales
de radiadores alimentados por una red separada de formación de haz
en acimut que a su vez es alimentada por una red de formación de haz
en elevación,
formando dos de tales paneles un panel angulado
común que provee una disposición de antena que cubre un sector del
orden de hasta 240 grados en un plano de acimut.
14. El sistema de antena de acuerdo con la
reivindicación 13, caracterizado porque los elementos
radiantes (5) constituyen elementos de refuerzo polarizados
verticalmente alimentados por una red de pistas conductoras.
15. El sistema de antena de acuerdo con la
reivindicación 13, caracterizado porque tres pares de paneles
(3a, 3b) forman una disposición de antena que cubre 360º,
simplificando por ello, además, una estructura mecánica de una
serie de antenas de estación base y reduciendo su carga al
viento.
16. El sistema de antena de acuerdo con la
reivindicación 13, caracterizado porque la red de formación
de haz (7) constituye una matriz de Blass, una matriz de Nolan o
una matriz de Butler.
17. El sistema de antena de acuerdo a la
reivindicación 16, caracterizado porque la red de formación
de haz (7) funciona con un gradiente de fase de 90º.
18. El sistema de antena de acuerdo a la
reivindicación 15, caracterizado porque la red de formación
de haz (7) funciona con un gradiente de fase arbitrario.
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