ES2612207T3 - Antena móvil directiva con conmutación de polarización - Google Patents

Antena móvil directiva con conmutación de polarización Download PDF

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ES2612207T3
ES2612207T3 ES12193036.6T ES12193036T ES2612207T3 ES 2612207 T3 ES2612207 T3 ES 2612207T3 ES 12193036 T ES12193036 T ES 12193036T ES 2612207 T3 ES2612207 T3 ES 2612207T3
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Régis Lenormand
Jean-François David
Jean-Luc Almeida
Alejandro Valero-Nogueria
José Ignacio Herranz-Herruzo
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    • H01Q3/24Arrangements 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 orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
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    • H01Q13/20Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
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    • H01Q21/0037Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

Antena con conmutación de polarización que comprende una pluralidad de guías (203a, 203b, 303) de ondas alimentadas por unas señales de radiofrecuencia y perforadas por unas aberturas (231, 331, 431) dispuestas para iluminar unos elementos (252a, 252b, 320, 420) radiantes colocados sobre unos medios (251a, 251b, 310, 401) de soporte en un plano distante de dichas aberturas, dichos medios de soporte pueden configurarse según al menos dos configuraciones distintas, siendo adyacentes los elementos radiantes iluminados según una misma configuración, porque dichos medios (251a, 251b, 310, 410) de soporte son móviles y están adaptados para orientar los elementos radiantes iluminados en una primera configuración según una dirección diferente de los elementos radiantes iluminados en una segunda configuración, y caracterizada porque los medios de soporte de los elementos (252a, 252b, 320, 420) radiantes comprenden varias cintas (251a, 251b) paralelas sujetas por encima de las aberturas (231), pudiendo dichas cintas disponerse según dos configuraciones, siendo dichas cintas (251a, 251b) capaces de darse la vuelta de manera que se coloca una primera cara de las cintas (251a, 251b) frente a las aberturas (231) en la primera configuración y la cara opuesta de dichas cintas frente a las aberturas en la segunda configuración.

Description

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DESCRIPCION
Antena movil directiva con conmutacion de polarizacion
La presente invencion se refiere a una antena plana directiva movil con conmutacion de polarizacion. Se aplica en particular a la conmutacion de antenas instaladas a bordo de unos moviles en tierra que deben operar unas comunicaciones de banda ancha con un satelite, en particular un satelite geoestacionario.
Con el fin de garantizar unas comunicaciones entre un punto fijo, por ejemplo un satelite geoestacionario, y un punto movil, por ejemplo un vetftculo en tierra, una antena que permite rastrear el punto fijo se dispone en el movil. Las limitaciones que tiene que cumplir esta antena son estrictas. En particular, debe estar configurada para no emitir en otras direcciones senales con una densidad de potencia superior a un nivel regulado, con el fin de no perturbar el servicio prestado por los satelites adyacentes. Una precision relativamente elevada en el seguimiento del satelite debe, por lo tanto, garantizarse con este tipo de antena. A tftulo de ejemplo, para una cobertura del continente europeo, el reflector de una antena en tierra (o en un portador aereo) debe poder orientarse segun un intervalo de angulos comprendido entre aproximadamente 10° en elevacion para Espana y 60° para Europa del Norte, siendo el reflector orientable a 360° segun el angulo azimut. El reflector, con un diametro de aproximadamente entre 60 y 70 cm debe de este modo beneficiarse de una gran libertad de movimientos y de un sistema de mando fiable y preciso, lo que conduce a unas antenas voluminosas y caras. Ademas, cuando la polarizacion de las senales es lineal -si por ejemplo el satelite comprende una antena con una sola fuente de senales-, la antena en tierra debe alinearse constantemente en la direccion de polarizacion.
Con el fin de disminuir las limitaciones que tienen que cumplir las antenas en tierra y de este modo simplificar su realizacion, se puede emplear una polarizacion circular en lugar de la polarizacion lineal citada con anterioridad, por ejemplo en la banda Ka. A tftulo de ejemplo, la banda de frecuencia comprendida entre 19,7 GHz y 20,2 GHz puede servir en la recepcion en el satelite, mientras que la banda comprendida entre 29,5 GHz y 30 GHz se puede utilizar en emision, estando la cobertura asegurada por un conjunto de puntos luminosos adyacentes en circulacion circular derecha o izquierda.
Los satelites de haces multiples cubren un territorio con una multitud de puntos luminosos configurados de tal modo que las senales emitidas en dos puntos luminosos contiguos no sean interferentes. Igualmente, la cobertura de un satelite comprende unos puntos luminosos que tiene diferentes frecuencias de transmision y/o diferentes polarizaciones, estando dos puntos luminosos contiguos configurados de manera que no tengan, a la vez, la misma polarizacion y la misma frecuencia de transmision. Las caractensticas de frecuencia y de polarizacion de las senales emitidas en un punto luminoso se designan por lo general con la expresion “color de punto luminoso”, presentando dos puntos luminosos contiguos por lo tanto colores distintos. A tftulo ilustrativo, con dos polarizaciones diferentes y dos frecuencias de transmision diferentes, se pueden crear cuatro colores de puntos luminosos.
Las antenas instaladas a bordo de vetftculos moviles que deben asegurar una comunicacion con un satelite superan a veces la frontera entre dos puntos luminosos. Este es el caso, por ejemplo, de las antenas destinadas a asegurar una conexion de Internet desde una aeronave o desde un tren. Cuando la antena abandona la zona cubierta por un primer punto luminoso configurado con una primera polarizacion (por ejemplo circular derecha) para entrar en la zona cubierta por un segundo punto luminoso configurado con una segunda polarizacion (circular izquierda), la antena debe conmutarse rapidamente para modificar su polarizacion de emision y/o de recepcion. Ademas, los elementos radiantes de una antena con formacion de haces deben estar lo suficientemente proximas entre sf para evitar la formacion de lobulos de radiacion laterales, susceptibles de parasitar los sistemas de comunicacion adyacentes.
Una publicacion de Kwang-Seop Son y otros, aparecida en 2006 en “Proceedings of Asia-Pacific Microwave conference” con el tftulo “Waveguide Slot Array In-Motion Antenna for Receiving both RHCP and LHCP using Single Layer Polarizer”, da a conocer una estructura de antena que consta de unas fuentes de senales que excitan unos polarizadores alineados sobre una peftcula. Los polarizadores estan dispuestos de forma alterna en sentidos opuestos y las fuentes estan separadas de la peftcula de polarizadores por una capa aislante en radiofrecuencias y provista de una serie de cavidades colocadas frente a los polarizadores de manera que en un instante dado, un polarizador de cada dos este iluminado por una fuente. La peftcula se puede accionar en traslacion de modo que las cavidades queden colocadas frente a los polarizadores que antes no estaban iluminados. Al estar estos polarizadores orientados en un sentido diferente a los primeros polarizadores, la polarizacion de las senales emitidas por la antena se invierte. Esta antena permite, por lo tanto, realizar una conmutacion entre dos polarizaciones diferentes. No obstante, esta consta de algunos inconvenientes. En efecto, su estructura exige una distancia relativamente elevada entre los elementos radiantes, lo que genera unos lobulos laterales demasiado importantes en el diagrama de radiacion.
El artfculo de Min K.-S. y otros “Single-layer dipole array for linear-to-circular polarization conversion of slotted waveguide array”, IEE Proceedings: Microwave Antennas and Propagation, vol. 143, n°. 3, 13 de junio de 1996, describe una antena segun el preambulo de la reivindicacion 1.
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El documento WO 2012/048174 describe una red de antenas de ranura que permite una comunicacion de polarizacion gracias a unos paneles moviles que se pueden configurar segun dos configuraciones distintas y adaptados para orientar unos elementos radiantes iluminados en una primera configuracion segun una direccion diferente de los elementos radiantes iluminados en una segunda configuracion.
Un objetivo de la invencion es proponer una antena con formacion de haz electronica directiva y compacta capaz de conmutar su polarizacion. Con esta finalidad, la invencion tiene por objeto una antena con conmutacion de polarizacion como se define en la reivindicacion 1. La antena comprende, entre otros elementos, una multitud de grnas de ondas alimentadas por unas senales de radiofrecuencia y perforadas por unas aberturas dispuestas para iluminar unos elementos radiantes colocados sobre unos medios de soporte moviles en un plano distante de dichas aberturas, pudiendo dichos medios de soporte configurarse segun al menos dos configuraciones distintas, caracterizandose dicha antena porque los elementos radiantes iluminados segun una misma configuracion son adyacentes, estando los medios de soporte adaptados para orientar los elementos radiantes iluminados en una primera configuracion segun una direccion diferente de los elementos radiantes iluminados en una segunda configuracion. Los elementos radiantes pueden tener una forma lineal. La antena segun la invencion no exige ninguna distancia entre las ranuras radiantes, lo que permite cumplir con al criterio de rechazo de los lobulos de red fuera de una zona de barrido, incluso para un barrido de +/- 40°.
Segun una forma de realizacion de la antena segun la invencion, los elementos radiantes iluminados segun la primera configuracion y los elementos radiantes iluminados segun la segunda configuracion son los mismos, estando los medios de soporte adaptados para modificar su orientacion con respecto a las aberturas. De este modo, solo es necesario un unico elemento radiante por abertura y cada uno de los elementos radiantes se ilumina a traves de la misma abertura sea cual sea la configuracion de polarizacion.
Segun una forma de realizacion de la antena con conmutacion de polarizacion segun la invencion, las grnas de ondas son unas grnas de seccion rectangulares, estando las aberturas repartidas, para cada una de las grnas de ondas, en una cara de dicha grna de ondas alternadas a ambos lados de su eje central longitudinal. Gracias a la utilizacion de grnas de ondas huecas, las perdidas se reducen; la eficacia ohmica es maxima.
Segun una forma de realizacion de la antena con conmutacion de polarizacion segun la invencion, las aberturas son unas ranuras. Esta antena es mas robusta que otras antenas planares, como las antenas de parche microstrip.
Segun una forma de realizacion de la antena con conmutacion de polarizacion segun la invencion, las ranuras son paralelas al eje longitudinal de las grnas de ondas. Esta forma de realizacion permite un ahorro de espacio.
Segun una forma de realizacion de la antena con conmutacion de polarizacion segun la invencion, los elementos radiantes son unos dipolos. Los dipolos pueden estar, por ejemplo, formados por una pieza metalica rectilmea.
Segun una forma de realizacion de la antena con conmutacion de polarizacion segun la invencion, los elementos radiantes estan colocados por encima de las aberturas a una altura comprendida aproximadamente entre la quinta parte y la cuarta parte de la longitud de onda de las senales de radiofrecuencia que pasan por las grnas de ondas.
Segun una forma de realizacion de la antena con conmutacion de polarizacion segun la invencion, los medios de soporte de los elementos radiantes estan constituidos por un material transparente a las ondas de radiofrecuencia.
Segun la antena con conmutacion de polarizacion segun la invencion, los medios de soporte de los elementos radiantes comprenden varias cintas paralelas sujetas por encima de las aberturas, pudiendo dichas cintas disponerse segun dos configuraciones, siendo dichas cintas capaces de darse la vuelta de manera que se coloque una primera cara de las cintas frente a las aberturas en la primera configuracion, y la cara opuesta de dichas cintas frente a las aberturas en la segunda configuracion.
Segun una forma de realizacion de la antena con conmutacion de polarizacion segun la invencion, los elementos radiantes forman un angulo no nulo y no ortogonal con el eje longitudinal de las cintas, siendo las cintas capaces de girar alrededor de dicho eje longitudinal para darse la vuelta.
Segun un ejemplo de la antena con conmutacion de polarizacion, los medios de soporte de los elementos radiantes comprenden unos elementos pivotantes alineados en varias filas, comprendiendo dichos medios de soporte, para cada una de dichas filas, una varilla colindante a los elementos pivotantes de dicha fila, estando dicha varilla y dichos elementos pivotantes configurados de manera que un movimiento de traslacion de dicha varilla arrastre a dichos elementos pivotantes en rotacion. La varilla puede, por ejemplo, ser una cremallera, siendo los elementos pivotantes unos cilindros que constan de unas estnas en su borde para que pueda arrastrarlos dicha cremallera. De este modo, solo es necesario un unico elemento radiante por abertura y cada uno de los elementos radiantes se ilumina a traves de la misma abertura sea cual sea la configuracion de polarizacion.
Segun un ejemplo de la antena con conmutacion de polarizacion, los medios de soporte de los elementos radiantes comprenden unos rodillos y una banda flexible preparada para poder enrollarse alrededor de dichos rodillos, constando la banda flexible de una primera parte sobre la cual se fijan unos elementos radiantes adyacentes orientados en una primera direccion, y de una segunda parte sobre la cual se fijan unos elementos radiantes
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adyacentes orientados en una direccion diferente a dicha primera direccion.
Se mostraran otras caractensticas en la lectura de la descripcion detallada dada a tttulo de ejemplo y no limitativa que viene a continuacion, en relacion con los dibujos adjuntos que representan:
- la figura 1, un esquema funcional que ilustra la antena segun la invencion;
- la figura 2a, una primera forma de realizacion de la antena segun la invencion vista en perspectiva;
- la figura 2b, la primera forma de realizacion de la antena segun la invencion vista de lado;
- la figura 2c, la primera forma de realizacion de la antena segun la invencion vista desde arriba;
- las figuras 2d, 2e y 2f, unas ilustraciones de la fase de conmutacion de la primera forma de realizacion de la antena segun la invencion, vista en perspectiva;
- las figuras 3a, 3b y 3c, un ejemplo de la antena;
- las figuras 4a, 4b y 4c, otro ejemplo de la antena.
Las figuras 1a y 1b ilustran mediante unos esquemas funcionales la antena segun la invencion. La antena 100 se ve desde arriba. Cada una de las grnas 101, 102, 103 de ondas se alimenta con senales 101a, 102a, 103a de radiofrecuencia y se extiende en paralelo al eje Y. Las grnas de ondas pueden ser unas grnas de seccion rectangular. Cada grna 101, 102, 103 de ondas esta atravesada de forma regular por unas aberturas 110 en forma de ranuras rectangulares de manera preferente paralelas a la grna de ondas, de manera que se reducen las dimensiones de la antena. A tttulo de ejemplo, la antena ocupa una superficie de aproximadamente 6 cm x 6 cm.
Un elemento 120 radiante en forma de dipolo esta colocado por encima de cada abertura 110, en un plano paralelo al plano en el cual estan inscritas las aberturas 110. El plano en el que estan colocados los dipolos esta de manera ventajosa situado a una distancia comprendida entre la quinta parte y la cuarta parte de la longitud de onda de las senales transmitidas en las grnas de ondas de manera que se produce un campo resultante de la abertura tal que se obtienen dos componentes ortogonales con la misma amplitud y desplazadas en fase 90° -es decir, un campo polarizado circularmente-. La eleccion de la distancia provoca una diferencia de fase de 90°. Los dipolos 120 forman, en una vista desde arriba, un angulo no nulo y no perpendicular con las aberturas 110 formadas en la grna 101, 102, 103 de onda.
La antena segun la invencion puede adoptar al menos dos configuraciones. La figura 1a ilustra una primera configuracion de la antena en la que se forma un primer angulo entre cada una de las aberturas 110 y los dipolos 120, siendo este angulo igual, por ejemplo, a 45°. Este primer angulo puede teoricamente adoptar cualquier valor comprendido entre 0° y 90°, quedando excluidos los valores 0° y 90°. El angulo seleccionado puede resultar de un analisis en el que participan las longitudes y anchuras de las ranuras y de los dipolos, asf como la distancia entre estos y la permisividad del medio circundante. La figura 1b ilustra una segunda configuracion de la antena en la que el angulo formado entre las aberturas 110 y los dipolos 120 es igual al opuesto del primer angulo. Dicho de otro modo, los dipolos 120 colocados por encima de las aberturas 110 en la segunda configuracion de la antena 100 (figura 1b) forman, con los dipolos 120 colocados por encima de las aberturas 110 en la primera configuracion (figuras 1a), un angulo igual al doble del angulo formado entre los dipolos 120 de la primera configuracion y las aberturas 110.
Las figuras 2a, 2b y 2c presentan una primera forma de realizacion de la antena segun la invencion, vista respectivamente en perspectiva, de lado y desde arriba. La antena 200 consta de unos medios 201 de soporte sobre los cuales estan dispuestas unas grnas 203a, 203b de ondas y dos escuadras 205a, 205b que soportan una multitud de cintas 251a, 251b ngidas por encima de las grnas 203a, 203b de ondas.
Las grnas 203a, 203b de ondas se extienden en paralelo entre sf. Se pueden alimentar con senales desde un extremo. En el ejemplo, estas grnas 203a, 203b de ondas son de seccion rectangular. Estan atravesadas en su parte superior, de manera que forman unas ranuras 231. De manera ventajosa, las ranuras estan orientadas en paralelo entre sf y en el sentido longitudinal de las grnas 203a, 203b de ondas. En el ejemplo, las ranuras estan colocadas de forma identica de una grna de onda 203a a otra 203b. Ademas, en cada grna 203a, 203b de onda, las ranuras 231 estan de preferencia colocadas de forma alterna a ambos lados del eje central longitudinal de la grna de onda para que las ranuras irradien en fase, de manera que forman una malla regular de ranuras 231 en el conjunto de la superficie de la antena 200.
Las escuadras 205a, 205b estan colocadas enfrentadas entre sf, en dos bordes opuestos de los medios 201 de soporte, en paralelo a las grnas 203a, 203b de ondas. Unos elementos 253a, 253b de sujecion de cintas estan montados por pares en cada una de las escuadras, estando un primer elemento de sujecion montado en la primera escuadra 205a, estando un segundo elemento de sujecion en la segunda escuadra 205b, quedando los dos elementos enfrentados entre sf de manera que sujetan las cintas 251a, 251b a una distancia predeterminada por encima de las grnas 203a, 203b de ondas, extendiendose las cintas en una direccion perpendicular a las grnas de ondas. Los elementos 253a, 253b de sujecion estan montados de modo que son capaces de girar alrededor de un eje que une dos elementos 253a, 253b de sujecion de un mismo par, es decir mediante dos elementos de sujecion que soportan una misma cinta 251a. Los elementos 253a, 253b de sujecion de un mismo par pueden de este modo girar de manera coordinada para arrastrar la cinta que estos sujetan en rotacion alrededor del eje longitudinal de la cinta 251a. En el ejemplo, al primer elemento de sujecion 253a de un par lo arrastran unos medios de rotacion
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controlados, el segundo elemento 253b de sujecion esta simplemente en rotacion libre alrededor de un eje e impulsado por el efecto de una rotacion de la cinta 251a. Los medios de rotacion controlados pueden comprender un conjunto de dos pinones 255, 256 conicos que permiten transformar un movimiento de rotacion alrededor de un eje ortogonal al plano de la antena 200 en un movimiento de rotacion alrededor de un eje paralelo a las escuadras 205a. El primer pinon 255 es, por ejemplo, solidario con una varilla 254 arrastrada en rotacion por un motor (no representado en la figura). El segundo pinon 256 arrastra un tornillo 257 sinfrn que linda con los elementos 253a, 253b de sujecion, permitiendo de este modo transmitirles el movimiento de rotacion, constando estos elementos de sujecion de una parte 258 prominente estriada que sobrepasa por detras a la escuadra 205b.
Unos dipolos 252a, 252b estan dispuestos sobre las cintas 251a, 251b de modo que quedan posicionados por encima de las ranuras 231 formadas en las grnas 203a, 203b de ondas. Las cintas 251a, 251b son transparentes a las senales de radiofrecuencia de manera que no perturban el efecto radiante de los dipolos 252a, 252b.
Los medios 201 de soporte constan de una parte 211 inferior y de una parte 212 superior, la cual esta montada de manera que se desplaza a lo largo de un eje ortogonal al plano formado por los medios 201 de soporte. En el ejemplo, la parte 211 inferior y la parte 212 superior son unas placas de material capaces de alejarse o de acercarse entre sf gracias a unos medios de deslizamiento, que comprenden por ejemplo unas varillas 254, cilindros, tornillos sinfrn, o cualquier otro medio que permita hacer que vane la distancia entre las dos partes 211, 212. La parte 212 superior conserva una distancia constante con las escuadras 205a, 205b y las cintas 251a, 251b, estando las escuadras 205a, 205b fijadas sobre esta parte 212 superior. La parte 211 inferior conserva una distancia constante con las grnas de ondas, estando las grnas 203a, 203b de ondas fijadas sobre unos montantes solidarios con esta parte 211 inferior. De este modo, cuando las dos partes 211, 212 se alejan, las escuadras 205a, 205b y las cintas 251a, 251b se alejan de las grnas 203a, 203b de ondas.
En un funcionamiento normal de la antena 200, la parte 211 inferior y la parte 212 superior estan adosadas. La distancia entre las ranuras 231 y las cintas 251a, 251b se selecciona de modo que las senales de radiofrecuencia que pasan a traves de las ranuras 231 excitan los dipolos y de este modo permiten crear una red de elementos radiantes segun una polarizacion dada.
Cuando debe llevarse a cabo una rotacion de las cintas 251a, 251b, la parte 212 superior se aleja de la parte 211 inferior, de manera que no dane las cintas 251a, 25b y/o los elementos 253a, 253b de sujecion durante la rotacion, evitando una colision de estos elementos con las grnas 203a, 203b de ondas. Igualmente, cuando la polarizacion de la antena debe conmutarse la parte 212 superior se suelta de la parte 211 inferior para dejar que la rotacion de las cintas 251a, 251b se produzca sin danos, antes de acercar de nuevo las dos partes 211, 212 una vez que la rotacion se ha efectuado -el acercamiento puede producirse de forma progresiva una vez que se ha efectuado la rotacion de un cuarto de vuelta-.
Las figuras 2d, 2e y 2f ilustran la fase de conmutacion de la primera forma de realizacion de la antena segun la invencion, visto en perspectiva. Segun una primera configuracion de la antena 200, ilustrada en la figura 2d, las cintas 251a, 251b estan sujetas en la posicion horizontal, estando el conjunto de los dipolos 252a, 252b orientado en una direccion dada.
Cuando se lleva a cabo una conmutacion de la antena 200, la parte 212 superior de los medios de soporte se desplaza para alejarla de la parte 211 inferior. Una vez que las cintas 251a, 251b estan suficientemente distantes de las grnas 203a, 203b de ondas, la varilla 254 se controla en rotacion. Esta varilla 254 provoca la rotacion del primer pinon 255 conico, que transmite el movimiento de rotacion al segundo pinon 256 conico, el cual asegura la rotacion del tornillo 257 sinfrn para hacer que giren los elementos 253a de sujecion fijados sobre la escuadra 205a, y por consiguiente las cintas 251a y los elementos 253b de fijacion fijados sobre la escuadra opuesta 205b. La figura 2e ilustra la primera forma de realizacion de la antena cuando la rotacion de las cintas 251a, 251b esta en marcha. Las cintas 251a, 251b estan dandose la vuelta. La rotacion se activa hasta que la cara superior de las cintas 251a, 251b sustituya a la cara inferior. De manera ventajosa, los dipolos 252a, 252b estan centrados en el eje de rotacion de la cinta sobre la cual estan fijados, de manera que su posicion en la primera configuracion sea simetrica a su posicion en la segunda configuracion. Una vez terminada la rotacion, la antena 200 se encuentra en la segunda configuracion, ilustrada en la figura 2f. La orientacion de los dipolos 252a, 252b se modifica entonces puesto que su posicion experimenta una transformacion con respecto al eje de simetna formado por el eje de rotacion de la cinta 251a, 251b. Debido al cambio de posicion de los dipolos con respecto a las ranuras por encima de las cuales estan situados, se invierte la polarizacion de las senales transmitidas por la antena. De este modo, en el caso de senales de polarizacion circular, el paso de una configuracion a otra de la antena permite pasar de una circulacion circular izquierda a una circulacion circular derecha.
Al contrario que algunas antenas conocidas en la tecnica anterior, no se intercala ningun elemento entre los dipolos, sea cual sea la configuracion de la antena, lo que permite reducir la distancia entre los dipolos. La disposicion de las ranuras y de los dipolos permite de este modo obtener una antena que consta de una densidad elevada de elementos radiantes, presentando al mismo tiempo la capacidad de conmutar su polarizacion.
Las figuras 3a, 3b y 3c presentan un ejemplo de la antena. La antena 300 consta de unas grnas 303 de ondas paralelas entre sf. Unas ranuras 331 estan formadas en la parte superior de las grnas de ondas, de forma similar a
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las de la primera forma de realizacion presentada en la figura 2a. Un soporte 310 pivotante, por ejemplo como se ilustra en el detalle de la figura 3a, capaz de girar alrededor de un eje ortogonal al plano de la antena 300 esta dispuesto sobre cada ranura 331. Un dipolo 320 esta fijado en cada uno de los soportes 310 pivotantes, de manera que se iluminan con las senales de radiofrecuencia que pasan a traves de las ranuras 331. El soporte 310 pivotante puede ser cilmdrico y estar formado por una materia transparente a las senales de radiofrecuencia.
La antena 300 adopta al menos dos configuraciones, una primera configuracion, ilustrada en la figura 3a, en la cual los dipolos estan orientados en una primera direccion, y una segunda configuracion, ilustrada en la figura 3b, en la cual los dipolos estan orientados en una segunda direccion. Las dos configuraciones de la antena 300 corresponden a unas polarizaciones diferentes.
La orientacion de dipolos dispuestos en una fila esta controlada por una cremallera 340 colocada a lo largo de esta fila. Por ejemplo, una fila 350 que consta de unos soportes 310 pivotantes colocados por encima de unas grnas 303a, 303b, 303c de ondas diferentes se controla mediante una cremallera colindante a los soportes pivotantes y que consta de unas muescas al menos a la altura de los soportes 310 pivotantes. Los soportes 310 pivotantes, en el ejemplo cilmdricos, constan de unas estnas en su pared, de modo que cuando la cremallera 340 se desplaza segun un movimiento de traslacion a lo largo de la fila 350, esta arrastra a los soportes 310 pivotantes en rotacion, y por consiguiente a los dipolos 320 que estan fijados. Se puede asignar una cremallera diferente a cada fila de dipolos, de manera que unos medios de arrastre provoquen la traslacion del conjunto de dichas cremalleras, para hacer que todos los soportes pivotantes giren y de este modo modificar la configuracion de polarizacion de la antena. De manera ventajosa, la antena 300 esta configurada para que las traslaciones de cremalleras 340 correspondan a una rotacion de una media vuelta de los soportes 310 pivotantes.
Segun otro ejemplo de la antena, la cremallera 340 se sustituye por una varilla sujeta a presion contra los soportes 310 pivotantes, presentando dicha varilla unas capacidades de adherencia a los soportes 310 pivotantes, estando dicha varilla y dichos soportes pivotantes por ejemplo formados por un material de caucho.
Las figuras 4a, 4b y 4c presentan otro ejemplo de la antena. La antena comprende una banda 401 flexible que consta de dos partes 411, 412 separadas. La primera parte 411 y la segunda parte comprenden unos dipolos 420 en la misma cantidad en ambas partes 411, 412. Los dipolos 420 de la segunda parte 412 estan colocados de tal modo que sus centros de gravedad respectivos podnan superponerse a los centros de gravedad de los dipolos 420 de la primera parte 411. Las orientaciones de los dipolos son identicas en el interior de una misma parte 411, 412, pero son diferentes de una parte a otra.
La antena 400 comprende tambien un conjunto de grnas de ondas que comprenden unas aberturas en forma de ranuras 431, asf como unos medios de arrastre de la banda 401 flexible con el fin de colocar esta banda 401 flexible por encima de las ranuras 431 haciendo que corresponden las posiciones de los dipolos 420 y las posiciones de las ranuras 431. Los medios de arrastre pueden comprender dos rodillos 440 (la figura 4c presenta la antena vista desde la parte de arriba) colocados uno frente al otro para enrollar o desenrollar la banda 401 flexible por encima de las grnas de ondas. Los dos rodillos 440 pueden colocarse en los bordes de la antena 400, de forma similar a la disposicion de las escuadras (vease la figura 2a) en la primera forma de realizacion descrita con anterioridad.
Segun una primera configuracion de la antena 400, los rodillos 440 se activan para colocar la primera parte 411 por encima de las ranuras 431, con el fin de generar una primera polarizacion de antena. Segun una segunda configuracion de la antena 400, los rodillos 440 se activan para colocar la segunda parte 412 por encima de las ranuras 431, con el fin de generar una segunda polarizacion de antena.
De este modo, la conmutacion de antena se puede disparar mediante la activacion motorizada de los rodillos en un sentido o en el otro, con el fin de modificar la orientacion de los dipolos iluminados por las senales de radiofrecuencia que pasan por las ranuras de las grnas de ondas.
Una ventaja de la antena segun la invencion es que no exige una distancia entre las ranuras, lo que permite densificar la red de elementos radiantes y de este modo obtener un diagrama de radiacion directiva.

Claims (9)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Antena con conmutacion de polarizacion que comprende una pluralidad de grnas (203a, 203b, 303) de ondas alimentadas por unas senales de radiofrecuencia y perforadas por unas aberturas (231, 331, 431) dispuestas para iluminar unos elementos (252a, 252b, 320, 420) radiantes colocados sobre unos medios (251a, 251b, 310, 401) de soporte en un plano distante de dichas aberturas, dichos medios de soporte pueden configurarse segun al menos dos configuraciones distintas, siendo adyacentes los elementos radiantes iluminados segun una misma configuracion, porque dichos medios (251a, 251b, 310, 410) de soporte son moviles y estan adaptados para orientar los elementos radiantes iluminados en una primera configuracion segun una direccion diferente de los elementos radiantes iluminados en una segunda configuracion, y caracterizada porque los medios de soporte de los elementos (252a, 252b, 320, 420) radiantes comprenden varias cintas (251a, 251b) paralelas sujetas por encima de las aberturas (231), pudiendo dichas cintas disponerse segun dos configuraciones, siendo dichas cintas (251a, 251b) capaces de darse la vuelta de manera que se coloca una primera cara de las cintas (251a, 251b) frente a las aberturas (231) en la primera configuracion y la cara opuesta de dichas cintas frente a las aberturas en la segunda configuracion.
  2. 2. Antena con conmutacion de polarizacion segun la reivindicacion 1, en la que los elementos (252a, 252b, 320) radiantes iluminados segun la primera configuracion y los elementos (252a, 252b, 320) radiantes iluminados segun la segunda configuracion son los mismos, estando los medios (251a, 251b, 310) de soporte adaptados para modificar su orientacion con respecto a las aberturas (231, 331).
  3. 3. Antena con conmutacion de polarizacion segun la reivindicacion 1 o 2, en la que las grnas (203a, 203b, 303) de ondas son unas grnas de seccion rectangulares, estando las aberturas (231, 331, 431) repartidas, para cada una de las grnas de ondas, en una cara de dicha grna de ondas alternas a ambos lados de su eje (233) central longitudinal.
  4. 4. Antena con conmutacion de polarizacion segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las aberturas (231, 331,431) son unas ranuras.
  5. 5. Antena con conmutacion de polarizacion segun la reivindicacion 4, en la que las ranuras son paralelas al eje (233) longitudinal de las grnas de ondas.
  6. 6. Antena con conmutacion de polarizacion segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos radiantes son unos dipolos.
  7. 7. Antena con conmutacion de polarizacion segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos radiantes estan colocados por encima de las aberturas (231, 331, 431) a una altura comprendida entre la quinta parte y la cuarta parte de la longitud de onda de las senales de radiofrecuencia que pasan por las grnas (203a, 203b, 303) de ondas.
  8. 8. Antena con conmutacion de polarizacion segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los medios (251a, 251b, 310, 401) de soporte de los elementos radiantes estan constituidos por un material transparente a las ondas de radiofrecuencia.
  9. 9. Antena con conmutacion de polarizacion segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos (252a, 252b) radiantes forman un angulo no nulo y no ortogonal con el eje longitudinal de las cintas (251a, 251b), siendo las cintas (251a, 251b) capaces de girar alrededor de dicho eje (251a, 251b) longitudinal para darse la vuelta.
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