ES2781567T3

ES2781567T3 - Elemento de banda ancha montado en superficie

Info

Publication number: ES2781567T3
Application number: ES14908531T
Authority: ES
Inventors: Bengt Svensson
Original assignee: Saab AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: EP3235059B1; EP3235059A4; US20170331199A1; WO2016099367A1; EP3235059A1; US10784588B2

Abstract

Una antena (10) que comprende un plano de tierra (15) y al menos un primer y un segundo elemento de antena (11, 12), en la que cada elemento de antena comprende un punto de alimentación (16), una cavidad (17), un cuerpo principal (20), una punta (23) y al menos una primera porción agudizada (21) y una segunda porción agudizada (22), en la que cada elemento de antena (11, 12) está dispuesto en el plano de tierra (15), en la que dichas primeras y segundas porciones agudizadas (21, 22) se extienden a lo largo del elemento de antena (11, 12) desde dicha punta (23) hacia dicho plano de tierra (15) del elemento de antena (11, 12), y en la que cada elemento de antena (11, 12) se extiende en forma esencialmente perpendicular a dicho plano de tierra (15) a lo largo de un eje central (50) del elemento de antena, en la que cada elemento de antena (11, 12) tiene al menos una primera pata (31) y una segunda pata (32), en el que dicha primera pata (31) se extiende desde dicho cuerpo principal (20) al primer punto de alimentación (16), en el que dicho punto de alimentación (16) está ubicado entre la primera pata (31) y el plano de tierra (15), y en el que dicha segunda pata (32) se extiende desde dicho cuerpo principal (20) al plano de tierra (15), y en el que dicha segunda pata (32) está conectada eléctricamente al plano de tierra (15), en la que dicho cuerpo principal (20) y dichas primeras y segundas patas (31, 32) de cada elemento de antena (11, 12) tienen un espesor predefinido, en la que dicha cavidad (17) de cada elemento de antena (11, 12) está formada en un espacio entre dichas primeras y segundas patas (31, 32), dicho cuerpo principal (20) y dicho plano de tierra (15) de dicho elemento de antena (11, 12), en el que los primeros y segundos elementos de antena (11, 12) de la antena (10) están dispuestos en un primer plano (51) que se extiende a través de los ejes centrales (50) de dichos primeros y segundos elementos de antena (11, 12) y adyacentes entre sí para que una ranura agudizada (18) esté formada entre la primera porción agudizada (21) del primer elemento de antena (11) y la segunda porción agudizada (22) del segundo elemento de antena (12), y en la que dicha ranura agudizada (18) se agudiza hacia dicho punto de alimentación (16), caracterizada porque la primera porción agudizada (21) termina en el punto de alimentación (16) en la primera pata (31) y la segunda porción agudizada (22) termina a la misma altura del plano de tierra (51) que la primera porción agudizada (21), o en el plano de tierra (51).

Description

DESCRIPCIÓN

Elemento de banda ancha montado en superficie

Campo técnico

La presente invención se refiere a una antena que comprende al menos un primer y un segundo elemento de antena y un plano de tierra. Los elementos de antena comprenden porciones agudizadas que se agudizan hacia un punto de alimentación cerca del plano de tierra. La invención es adecuada para uso por ejemplo en sistemas de radar u otras instancias en que puede ser adecuada una antena mejorada.

Antecedentes de la técnica

Las antenas son usadas para convertir energía eléctrica a y de ondas de radio. Son vitales para su uso en cualquier situación en que son esenciales las ondas de radio para operación, tal como por ejemplo en aplicaciones en radio, radar, teléfonos celulares, redes inalámbricas y etiquetas RFID.

Un tipo común de elementos de antena para aplicaciones de banda ancha es un conjunto de antena Vivaldi que comprende una pluralidad de elementos Vivaldi. También pueden ser usados otros diseños de antenas de muesca agudizada. Estos elementos Vivaldi a menudo son fabricados mediante el grabado de un patrón impreso en un sustrato dieléctrico. Las antenas Vivaldi o de muesca agudizada suelen tener una parte radiante que comienza con una línea de ranura que es ensanchada en una dirección en una muesca agudizada. La línea de ranura normalmente es alimentada desde una línea de transmisión, línea coaxial, microcinta o línea plana, en el punto más estrecho, ya sea por contacto eléctrico directo o por medio de un soporte de cuarto de onda esencial. Debajo del punto de alimentación, la línea de ranura debe constituir un circuito abierto para evitar cortocircuitos en la alimentación. Esto puede ser logrado mediante otro soporte de la línea de ranura de cuarto de onda, que transforma un cortocircuito en un extremo abierto en la alimentación o, lo que es más común para aplicaciones de banda ancha, una cavidad que sea lo suficientemente grande como para actuar como un circuito abierto en el punto de alimentación. Pueden ser usadas en pares dispuestos en direcciones esencialmente ortogonales para actuar como elementos de antena polarizada dual para transmitir y recibir señales con polarizaciones lineales o una combinación de estas. Además, a menudo son usadas en un conjunto para, por ejemplo, lograr la capacidad de Entrada Múltiple-Salida Múltiple, transmitir y recibir en diferentes amplitudes o para uso en un conjunto de antenas en fase con haces barridos eléctricamente para suprimir direcciones no deseadas y mejorar las deseadas para formar una antena dirigida.

También es requerido en la mayoría de las aplicaciones modernas que cada elemento individual esté conectado a circuitos electrónicos tal como, por ejemplo, módulos de transmisión/recepción que contienen amplificadores y variadores de fase.

El uso de elementos Vivaldi o muesca agudizada tiene algunos inconvenientes que son especialmente evidentes cuando es montada una gran cantidad en un conjunto. Su impresión en un sustrato es un procedimiento racional para un conjunto unidimensional y el sistema electrónico también puede ser impreso en el mismo sustrato en la denominada configuración Brick. Sin embargo, la longitud total del elemento y la placa de circuito electrónico será demasiado grande. Además, cuando son combinadas placas perpendiculares con conjuntos de antenas polarizadas duales, las esquinas de los planos de tierra deben estar conectadas eléctricamente, lo que es difícil de realizar en un procedimiento de fabricación racional.

Mediante el uso de una denominada configuración de mosaico, el sistema electrónico es montado en una o varias capas de una placa de circuito que es perpendicular a la superficie del conjunto de antenas. Sin embargo, una dificultad es alimentar los elementos de la antena, por encima de la cavidad, desde un punto en la superficie de la placa de circuito. Típicamente esto es logrado por medio de una línea coaxial que se deberá hacerse muy pequeña para no hacer que la cavidad sea demasiado pequeña. También puede requerir piezas muy pequeñas y montaje y soldadura manual. La conexión del punto de alimentación es una tarea que requiere precisión y ocupa una parte no trivial del procedimiento de fabricación. Además, puede ser difícil lograr tasas de falla satisfactorias de tales elementos de antena ya que el punto de alimentación puede ser muy sensible a las fallas.

El documento US 2013/0214980 A1 describe un conjunto de antenas polarizadas duales con una pluralidad de miembros que forman ranuras agudizadas con miembros cercanos para actuar como estructuras radiantes de ondas de radio. Es usada una línea de ranura para conectar los puntos de alimentación del conjunto de antenas con una sección agudizada. El conjunto de antenas también comprende una estructura BALUN. Además, también es proporcionado un procedimiento para construir dicha antena en la divulgación.

Si bien las soluciones existentes funcionan bien en algunas situaciones, todavía hay espacio para una antena mejorada.

Sumario de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar una antena mejorada que permita un procedimiento de ensamblaje mejorado y/o una mayor fiabilidad de la antena. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto de antenas que comprenda una antena mejorada. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de radar que comprenda una antena mejorada.

Un objeto de la invención es logrado mediante una antena de acuerdo con la reivindicación 1. Esta antena comprende un plano de tierra y al menos un primer y un segundo elemento de antena, en la que cada elemento de antena comprende un punto de alimentación, una cavidad, un cuerpo principal, una punta y al menos una primera porción cónica y una segunda porción agudizada. Cada elemento de antena está dispuesto en el plano de tierra, y dicha primera y segunda porción agudizada se extienden a lo largo del elemento de antena desde dicho plano de tierra hasta la punta del elemento de antena, y cada elemento de antena se extiende perpendicularmente a dicho plano de tierra a lo largo de un eje central del elemento de antena. Cada elemento de antena tiene una primera pata y una segunda pata, en el que dicha primera pata se extiende desde dicho cuerpo principal hasta el primer punto de alimentación, en el que dicho punto de alimentación está ubicado entre la primera pata y el plano de tierra, y en el que dicha segunda pata se extiende desde dicho cuerpo principal al plano de tierra y en el que dicha segunda pata está conectada eléctricamente al plano de tierra. El cuerpo principal y dichas primeras y segundas patas de cada elemento de antena tienen un espesor predefinido. Dicha cavidad de cada elemento de antena está formada en un espacio entre dicha primera y segunda pata, dicho cuerpo principal y dicho plano de tierra de dicho elemento de antena. Los primeros y segundos elementos de antena están dispuestos en un primer plano que se extiende a través de los ejes centrales de dichos primeros y segundos elementos de antena y adyacentes entre sí de manera que está formada una ranura agudizada entre la primera porción agudizada del primer elemento de antena y la segunda porción agudizada del segundo elemento de antena, y en el que dicha ranura agudizada se agudiza hacia dicho punto de alimentación, en el que la primera porción agudizada termina en el punto de alimentación en la primera pata y la segunda porción agudizada termina a la misma altura del plano de tierra que la primera porción agudizada, o en el plano de tierra.

Una antena de acuerdo con la invención mejora el procedimiento de producción de dicha antena, dado que los elementos de antena son más simples, y la conexión con el punto de alimentación está ubicado en el plano de tierra inferior en lugar del interior del elemento de antena, lo que puede requerir una línea de transmisión complicada y que también puede disminuir la cavidad. La cavidad de cada elemento está formada dentro del propio elemento en lugar de entre el punto de alimentación y el plano de tierra. Esto permite que los elementos que componen la antena sean fabricados y ensamblados mucho más fácilmente, dado que las conexiones importantes están ubicadas en el plano de tierra y pueden ser preparadas antes de ensamblar los elementos en el plano de tierra. En lugar de la etapa compleja de unir un punto de alimentación de línea de transmisión en el extremo del cono y la cavidad de un elemento Vivaldi o de muesca agudizada, el punto de alimentación está conectado más simplemente en la parte inferior del elemento. Esto permite que la antena y, por extensión, un conjunto de antenas que usan las mismas antenas, sean fabricadas más fácilmente en un procedimiento automático que ahorra tiempo y esfuerzo. La fabricación mejorada que ofrece la invención es especialmente ventajosa cuando es usada una configuración en mosaico para construir la antena o estructuras de antena más grandes. Además, la antena permite el uso del sistema de fabricación de recoger y colocar, lo que también constituye una mejora en el procedimiento de fabricación. Dado que la cavidad es plegada dentro del elemento, puede ser fabricado un elemento más corto que en muchos diseños de antena/elemento de antena anteriores.

En un desarrollo de la invención, la antena comprende al menos un tercer y un cuarto elemento de antena adicional, dichos terceros y cuartos elementos de antena corresponden a los primeros y segundos elementos de antena, en la que el tercer elemento de antena está dispuesto para que el eje central del primer elemento de antena esté alineado con el eje central del tercer elemento de antena, por lo que el primer elemento de antena y tercer elemento de antena forman una antena polarizada dual. Los terceros y cuartos elementos de antena están dispuestos en un segundo plano perpendicular al primer plano y adyacentes entre sí para que esté formada una ranura agudizada entre la primera porción agudizada del tercer elemento de antena y la segunda porción agudizada del cuarto elemento de antena.

Mediante la combinación de dos elementos de antena en un elemento de antena polarizada dual, los elementos pueden estar dispuestos para construir antenas polarizadas duales que incorporan los beneficios de las antenas mejoradas de la invención.

En un desarrollo de la invención, el tercer elemento de antena forma un conjunto con el primer elemento de antena para formar el elemento de antena polarizada dual.

En un desarrollo de la invención, el cuerpo principal de dicho primer elemento de antena y dicho tercer elemento de antena forman en conjunto un cono agudizado, en el que la suma de las patas de la primera antena y el tercer elemento de antena es de al menos cuatro. Preferentemente, al menos dos de estos (uno por elemento de antena) son del tipo que se extienden hacia un punto de alimentación ubicado entre la pata y el plano de tierra, es decir, una primera pata.

En un desarrollo de la invención, la antena además comprende una placa de circuito, en la que un lado de la placa de circuito constituye el plano de tierra, y en la que el lado opuesto de la placa de circuito está equipado con al menos un componente eléctrico adicional. La placa de circuito está equipada con un orificio de paso en al menos el primer punto de alimentación. Dicho orificio de paso se extiende a través de dicha placa de circuito, lo que permite una conexión eléctrica del punto de alimentación a un componente eléctrico ubicado en el lado opuesto del plano de tierra.

En un desarrollo de la invención, el plano de tierra está equipado con un orificio pasante en el que está dispuesto un conector, y en el que dicho punto de alimentación está conectado a un conductor central de dicho conector.

En un desarrollo de la invención, las secciones agudizadas están formadas en secciones escalonadas en lugar de un cono continuo.

En un desarrollo de la invención, la cavidad de los elementos de antena es rectangular. En otro desarrollo de la invención, la cavidad tiene una forma diferente y puede ser redondeada o poligonal.

Otro objeto de la invención es logrado mediante un conjunto de antenas de acuerdo con la divulgación. El conjunto de antenas comprende una pluralidad de antenas que consisten en elementos de antena polarizada dual de acuerdo con las reivindicaciones. También es factible un conjunto de antenas que consiste en antenas polarizadas individuales.

Otro objeto de la invención es logrado mediante un sistema de radar que comprende una antena o un conjunto de antenas de acuerdo con la descripción.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 muestra una vista lateral de una antena que comprende un primer y segundo elemento de antena de acuerdo con la invención.

La Fig. 2 muestra una vista en perspectiva de un elemento de antena polarizada dual de acuerdo con la invención.

La Fig. 3 muestra una vista en perspectiva de una antena polarizada dual de acuerdo con la invención, y

La Fig. 4 muestra una vista en perspectiva de un conjunto de antenas de acuerdo con la invención.

Descripción detallada

En adelante son descritos en la presente memoria diversos aspectos de la invención junto con los dibujos adjuntos para ilustrar y no limitar la invención, en los que las designaciones iguales indican elementos iguales, y las variaciones de los aspectos descritos no están limitadas a la realización mostrada específicamente, sino que son aplicables en otras variaciones de la invención.

La Fig. 1 muestra una vista lateral de una antena 10 de acuerdo con la invención. La antena comprende un primer elemento de antena 11 y un segundo elemento de antena 12. La antena además comprende un plano de tierra 15 en el que están dispuestos los primeros y segundos elementos de antena 11, 12. Cada elemento de antena tiene un eje central 50 15 a lo largo del que cada elemento de antena respectivo se extiende de manera perpendicular a dicho plano de tierra. Cada uno de los primeros y segundos elementos de antena 11, 12 comprende una punta 23 ubicada en el extremo del elemento de antena 11, 12 ubicado más alejado del plano de tierra 15. Cada elemento de antena 11, 12 también comprende un cuerpo principal 20 y una primera porción agudizada 21 y una segunda porción agudizada 22. Los elementos de antena 11, 12 son sustancialmente planos, con un espesor predeterminado. Los elementos de antena están dispuestos en un primer plano 51 que se extiende a través de los ejes centrales 50 de cada uno de los primeros y segundos elementos de antena 11, 12. Cada elemento de antena tiene una primera pata 31 y una segunda pata 32. Las patas 31, 32 son esencialmente integrales con el cuerpo principal del elemento de antena. Cada elemento de antena comprende un punto de alimentación 16 ubicado entre el plano de tierra 30 y la primera pata. La segunda pata está conectada eléctricamente al plano de tierra. La primera porción agudizada se extiende desde la punta del elemento de antena a lo largo un lado del elemento al final de la primera pata en el punto de alimentación. La segunda porción agudizada se extiende desde la punta del elemento de antena a lo largo de un lado del elemento y a lo largo de la segunda pata. En la Fig. 1, la segunda porción agudizada se extiende desde la punta hasta el plano de tierra. Alternativamente, la segunda porción agudizada puede terminar en una posición en la segunda pata a la misma distancia del plano de tierra que la distancia entre la primera pata y el plano de tierra. En este caso, la segunda pata es perpendicular para la extensión restante al plano de tierra.

Los primeros y segundos elementos de antena 11, 12 están dispuestos de manera adyacente entre sí, para que esté formada una ranura agudizada 18 entre la primera porción agudizada 21 del primer elemento de antena 11 y la segunda porción agudizada 22 del segundo elemento de antena 12. En conjunto, el primer y el segundo elemento de antena 11, 12 forman de este modo una antena 10 capaz de transmitir y/o recibir ondas de radio 50. La colocación de elementos adicionales en serie permite la formación de un conjunto de antenas 70 con una gran cantidad de antenas, en el que, de la misma manera que el primer y el segundo elemento, los elementos de antena adyacentes forman antenas. Estas antenas entonces pueden estar dispuestas para transmitir/recibir a diferentes amplitudes y/o con diferentes fases. Si bien cada elemento de antena tiene un punto de alimentación 16, el punto de alimentación de la antena en este caso es el punto de alimentación del primer elemento de antena 11. Si es colocado un elemento de antena adicional adyacente al segundo elemento de antena 12 en el primer plano en el lado opuesto al del primer elemento de antena, el punto de alimentación del segundo elemento de antena puede ser el punto de alimentación de la antena formada por la ranura agudizada 18 entre el elemento de antena adicional y el segundo elemento de antena.

El punto de alimentación 16 es el punto eléctrico que alimenta las ondas de radio a la antena 10 cuando transmite o recibe las ondas de radio entrantes que entran en la antena. La antena además comprende una placa de circuito 60 en la que un lado de dicha placa de circuito constituye el plano de tierra 15. El lado opuesto de la placa de circuito está equipado con componentes eléctricos 61. Un orificio de paso62 pasa a través de la placa de circuito que proporciona una conexión eléctrica entre el punto de alimentación y un componente eléctrico ubicado en el lado opuesto de la placa de circuito. El área inmediata que rodea el orificio de paso está grabada de manera tal no haya contacto eléctrico entre el plano de tierra y el orificio de paso. El punto de alimentación está así conectado eléctricamente a los componentes usando el orificio de paso para realizar dicha transmisión o recepción de ondas de radio. Cabe señalar que puede ser usada una placa de circuito de múltiples capas, y el orificio de paso puede estar en conexión con una capa.

Opcionalmente, el plano de tierra 15 puede ser una lámina metálica sólida con un conector dispuesto en un orificio pasante. La primera pata 31 del elemento de antena entonces está conectado a este conector.

Los elementos de antena 11, 12, 13, 14 son producidos usando cualquiera de una multitud de materiales o procedimientos adecuados. Los elementos pueden ser metálicos, plásticos metalizados o incluso plástico con tiras metálicas dispuestas en lugares adecuados. El procedimiento de producción elegido puede depender del material usado, pero el moldeado, fundido, fresado o punzonado son ejemplos de opciones viables. El corte por láser o agua también son procedimientos viables de producción.

Los detalles del tamaño de los elementos de antena 11, 12, 13, 14 están sujetos a variaciones de acuerdo con la banda de frecuencia para la que están diseñados. En general, el ancho de los elementos de antena (es decir, la extensión en el primer plano 51) es de aproximadamente A/2, la longitud de los elementos de antena (es decir, la extensión a lo largo de la línea central 50) varía de aproximadamente A/2 a varios múltiplos enteros de A de acuerdo con el ancho de banda. El espesor de cada elemento de antena oscila según la impedancia requerida, pero los valores normalmente son menores que A/10.

Si bien la cavidad 17 mostrada en la Fig. 1 tiene una forma rectangular, es posible una pluralidad de formas para la cavidad a condición de que la forma de la cavidad confiera propiedades de onda electromagnética de la antena 10 que permitan el funcionamiento de dicha antena. La cavidad puede ser, por ejemplo, de forma redondeada o poligonal. Un caso especial es aquel en el que la cavidad tiene la forma de una línea de soporte, en el que la cavidad es una línea de ranura estrecha, preferentemente con el mismo ancho que la distancia entre la primera pata 31 y el plano de tierra 15. La cavidad de la línea de soporte o línea de ranura entonces se extiende por una longitud a lo largo del plano de tierra alrededor de un cuarto de lambda o A/4. La cavidad de la línea de soporte o línea de ranura puede ser curvada en diferentes formas a condición de que la longitud sea correcta. La cavidad de la línea de soporte o línea de ranura de forma ventajosa puede ser soldada o encolada usando pegamento conductor sobre una placa de circuito. El uso de una cavidad de línea de soporte o línea de ranura disminuye el ancho de banda de la antena.

La Fig. 2 muestra una vista en perspectiva de un elemento de antena polarizada dual 40 de acuerdo con la invención. El elemento de antena polarizada dual 40 está formado por el primer 11 y tercer 13 elemento de antena que son integrales entre sí, sus ejes centrales 50 están alineados y uno está dispuesto en un segundo plano 52 perpendicular al primer plano 51. Por extensión, los elementos de antena también son esencialmente perpendiculares entre sí. El elemento de antena polarizada dual tiene dos puntos de alimentación 16 y dos cavidades 17, cada una de las cuales pertenece a sus respectivos elementos de antena, también aplicable para la primera y segunda pata 31, 32.

En las Figs. 1 y 2 son mostrados los elementos de antena 11, 12, 13, 14 que son planos con un espesor constante en todas sus partes. Sin embargo, a condición de que las propiedades eléctricas conferidas aún sean aplicables al uso de antenas, pueden ser usadas diferentes formas de elementos. Puede que no sean necesariamente de un espesor uniforme, y cuando es construido el elemento de antena polarizada dual 40, los dos elementos de antena pueden tener una forma y un tamaño tal que, cuando estén integrados entre sí, creen un elemento de antena polarizada dual con forma de cono o pico, a condición de que los dos elementos de antena polarizada duales adyacentes puedan funcionar en conjunto como una antena. Además, la forma del cono de las secciones agudizadas 21, 22 puede ser diferente. Se muestran conos de forma curva que se acercan en forma perpendicular al plano de tierra a medida que el cono se aproxima al punto de alimentación. Sin embargo, los conos pueden ser completamente lineales o estar formados en secciones escalonadas para crear las secciones agudizadas. Además, el cono termina en el punto de alimentación 16 en la primera pata 31 en la primera porción agudizada, pero el cono en la segunda porción agudizada puede terminar a la misma altura del plano de tierra, o continuar su ahusamiento hasta el plano de tierra 15 Además, la primera y segunda pata 31, 32 son integrales con el cuerpo principal 20, punta 23, y primeras y segundas secciones agudizadas 21,22 de cada elemento de antena 11, 12, 13, 14.

La Fig. 3 muestra una vista en perspectiva de una antena polarizada dual 40 de acuerdo con la invención. Se muestran tres elementos de antena polarizada dual, cada uno con un diseño similar al descrito anteriormente y mostrado en la Fig. 2. Los elementos de antena de los elementos de antena polarizada dual forman las antenas 10 con un elemento de antena adyacente 11, 12, 13, 14 de un elemento de antena polarizada dual diferente ubicado en el mismo plano 51, 52. El primer elemento de antena 11 del primer elemento de antena polarizada dual forma una primera antena con el segundo elemento de antena 12 del segundo elemento de antena polarizada dual. El tercer elemento de antena 13 del primer elemento de antena polarizada dual forma una segunda antena con el cuarto elemento de antena 14 del tercer elemento de antena polarizada dual. Las primeras y segundas antenas tienen polarizaciones diferentes dado que están dispuestas en el primer y segundo plano 51, 52 respectivamente, en el que dichos planos son perpendiculares entre sí.

La Fig. 4 muestra una vista en perspectiva de un conjunto de antenas 70 de acuerdo con la invención. El conjunto de antenas comprende una pluralidad de antenas 10 con diferente polarización formadas entre los elementos de antena 11, 12, 13, 14 de los elementos de antena polarizada dual 40. El conjunto de antenas en consecuencia está compuesto por elementos de antena polarizada dual dispuestos en el primer y segundo plano 51, 52, y en otros planos paralelos y/o perpendiculares a estos planos, es decir, la disposición de los elementos de antena polarizada dual en forma de rejilla.

El conjunto de antenas 70, o las antenas individuales 10 ventajosamente puede estar revestido con un revestimiento protector de espuma que estabiliza los elementos de antena y proporciona protección contra golpes, vibraciones y otras tensiones mecánicas. También pueden ser usados otros medios de estabilización mecánica para aumentar la estabilidad de los elementos de la antena, tal como el uso de un material dieléctrico como estructura de soporte. El conjunto de antenas 70 es adecuado para su uso como conjunto activo barrido electrónicamente (AESA) y puede actuar como transmisor y/o receptor y en un sistema de radar 90. El conjunto de antenas también puede ser usado como parte de otros sistemas de antenas, por ejemplo, como parte de un sistema de guerra electrónico (EW) 100.

Listado de referencias

10 Antena

11 Primer elemento de antena

12 Segundo elemento de antena

13 Tercer elemento de antena

14 Cuarto elemento de antena

15 Plano de tierra

16 Punto de alimentación

17 Cavidad

18 Ranura agudizada

20 Cuerpo principal

21 Primera porción agudizada

22 Segunda porción agudizada

23 Punta

31 Primera pata

32 Segunda pata

40 Elemento de antena polarizada dual

50 Eje central

51 Primer plano

52 Segundo plano

60 Placa de circuito

61 Componente eléctrico

62 Orificio de paso

70 Conjunto de antenas

90 Sistema de radar

100 Sistema de guerra electrónica

Claims

REIVINDICACIONES

i. Una antena (10) que comprende un plano de tierra (15) y al menos un primer y un segundo elemento de antena (11, 12), en la que cada elemento de antena comprende un punto de alimentación (16), una cavidad (17), un cuerpo principal (20), una punta (23) y al menos una primera porción agudizada (21) y una segunda porción agudizada (22),

en la que cada elemento de antena (11, 12) está dispuesto en el plano de tierra (15), en la que dichas primeras y segundas porciones agudizadas (21,22) se extienden a lo largo del elemento de antena (11, 12) desde dicha punta (23) hacia dicho plano de tierra (15) del elemento de antena (11, 12), y en la que cada elemento de antena (11, 12) se extiende en forma esencialmente perpendicular a dicho plano de tierra (15) a lo largo de un eje central (50) del elemento de antena,

en la que cada elemento de antena (11, 12) tiene al menos una primera pata (31) y una segunda pata (32), en el que dicha primera pata (31) se extiende desde dicho cuerpo principal (20) al primer punto de alimentación (16), en el que dicho punto de alimentación (16) está ubicado entre la primera pata (31) y el plano de tierra (15), y en el que dicha segunda pata (32) se extiende desde dicho cuerpo principal (20) al plano de tierra (15), y en el que dicha segunda pata (32) está conectada eléctricamente al plano de tierra (15),

en la que dicho cuerpo principal (20) y dichas primeras y segundas patas (31, 32) de cada elemento de antena (11, 12) tienen un espesor predefinido,

en la que dicha cavidad (17) de cada elemento de antena (11, 12) está formada en un espacio entre dichas primeras y segundas patas (31, 32), dicho cuerpo principal (20) y dicho plano de tierra (15) de dicho elemento de antena (11, 12), en el que los primeros y segundos elementos de antena (11, 12) de la antena (10) están dispuestos en un primer plano (51) que se extiende a través de los ejes centrales (50) de dichos primeros y segundos elementos de antena (11, 12) y adyacentes entre sí para que una ranura agudizada (18) esté formada entre la primera porción agudizada (21) del primer elemento de antena (11) y la segunda porción agudizada (22) del segundo elemento de antena (12), y en la que dicha ranura agudizada (18) se agudiza hacia dicho punto de alimentación (16), caracterizada porque la primera porción agudizada (21) termina en el punto de alimentación (16) en la primera pata (31) y la segunda porción agudizada (22) termina a la misma altura del plano de tierra (51) que la primera porción agudizada (21), o en el plano de tierra (51).
2. Una antena (10) de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende al menos un tercer y un cuarto elemento de antena (13, 14),siendo dichos terceros y cuartos elementos de antena (13, 14) correspondientes a los primeros y segundos elementos de antena (11, 12), en la que el tercer elemento de antena (13) está dispuesto para que el eje central (50) del primer elemento de antena (13) esté alineado con el eje central (50) del tercer elemento de antena (13), por lo que dicho primer elemento de antena (11) y dicho tercer elemento de antena (13) forman un elemento de antena polarizada dual (40), y

en la que dichos terceros y cuartos elementos de antena (13, 14) están dispuestos en un segundo plano (52) en forma esencialmente perpendicular al primer plano (51) y adyacentes entre sí para que esté formada una ranura agudizada (18) entre la primera porción agudizada (21) del tercer elemento de antena (13) y la segunda porción agudizada (22) del cuarto elemento de antena (14).
3. Antena (10) de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dicho tercer elemento de antena (13) forma un conjunto con dicho primer elemento de antena (11) para formar el elemento de antena polarizada dual (40).
4. Antena (10) de acuerdo con la reivindicación 3, en la que el cuerpo principal (20) de dicho primer elemento de antena (11) y dicho tercer elemento de antena (13) del elemento de antena polarizada dual (40) forman en conjunto un cono ahusado, y en la que la suma de las patas (31, 32) del primer elemento de antena (11) y el tercer elemento de antena (13) es de al menos cuatro.
5. Antena (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende un placa de circuito (60) en la que un lado de la placa de circuito (60) constituye el plano de tierra (15), y en la que el lado opuesto de la placa de circuito (60) está equipada con al menos un componente eléctrico adicional (61).
6. Antena (10) de acuerdo con la reivindicación 5, en la que dicha placa de circuito (60) está equipada con un orificio de paso (62) en el al menos primer punto de alimentación (16), en la que dicho orificio de paso (62) se extiende a través de dicha placa de circuito (60), lo que permite una conexión eléctrica del punto de alimentación (16) a un componente eléctrico ubicado en el lado opuesto de la placa de circuito (60).
7. Antena (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicho plano de tierra (15) está equipado con un orificio pasante, en el que está dispuesto un conector, en la que dicho punto de alimentación (16) está conectado a un conductor central de dicho conector.
8. Antena (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho elemento de antena (11, 12, 13, 14, 40) está fabricado con un plástico metalizado.
9. Antena (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dichas secciones agudizadas (21, 22) está formadas en secciones escalonadas.
10. Antena (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la forma de dicha cavidad (17) es redondeada.
11. Antena (10) de acuerdo con las reivindicaciones 1-9, en la que la forma de dicha cavidad (17) es rectangular.
12. Conjunto de antenas (70) que comprende una pluralidad de antenas (10) que consiste en elementos de antena polarizada dual (40) de acuerdo con las reivindicaciones 2-4.
13. Sistema de radar (90) que comprende un conjunto de antenas (70) de acuerdo con la reivindicación 12.
14. Sistema de guerra electrónica (100) que comprende un conjunto de antenas (70) de acuerdo con la reivindicación 12.