ES2909770T3 - Configuración de antena de doble banda - Google Patents

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ES2909770T3 ES15812890T ES15812890T ES2909770T3 ES 2909770 T3 ES2909770 T3 ES 2909770T3 ES 15812890 T ES15812890 T ES 15812890T ES 15812890 T ES15812890 T ES 15812890T ES 2909770 T3 ES2909770 T3 ES 2909770T3
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Ovadia Haluba
Avraham Barda
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Abstract

Una configuración (10) de antena de doble banda que comprende: una guía de ondas (30) que tiene una estructura cónica, extendiéndose dicha guía de ondas (30) desde una sección (125) proximal a través de una sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia y una sección (135) de adaptación de banda de alta frecuencia a una sección(140) ortomodo de banda de alta frecuencia; un primer puerto (95) de banda de alta frecuencia que se extiende desde dicha sección (140) ortomodo de banda de alta frecuencia de dicha guía de ondas (30); un primer puerto (50) de banda de baja frecuencia, que se extiende desde una superficie (150) exterior de la sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia de dicha guía de ondas (30), a lo largo de una primera trayectoria (160) radial; un segundo puerto (60) de banda de baja frecuencia, que se extiende desde dicha superficie (150) exterior de dicha sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia de dicha guía de ondas (30), a lo largo de una segunda trayectoria (170) radial, siendo dicha segunda trayectoria (170) radial ortogonal a dicha primera trayectoria (160) radial; y un acoplador (100) híbrido de 180 grados, en donde un primer puerto (190) de dicho acoplador (100) híbrido de 180 grados está en comunicación eléctrica con dicho primer puerto (50) de banda de baja frecuencia y un segundo puerto (190) de dicho acoplador (100 híbrido de 180 grados), diferente de dicho primer puerto (190) del mismo está en comunicación eléctrica con dicho segundo puerto (60) de banda de baja frecuencia; caracterizado por que dicha estructura cónica de la guía de ondas (30) comprende la sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia que se estrecha gradualmente desde un extremo proximal (132) en contacto con la sección (125) proximal hasta un extremo (134) distal en contacto con la sección (135) de adaptación de banda de alta frecuencia, y estrechándose la sección(135) de adaptación de banda de alta frecuencia gradualmente desde un extremo (136) proximal en contacto con la sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia hasta un extremo (137) distal en contacto con la sección (140) ortomodo de banda de alta frecuencia de manera que la guía de ondas (30) se estrecha desde dicha sección (140) (125) proximal a dicha sección ortomodo de banda de alta frecuencia.

Description

DESCRIPCIÓN
Configuración de antena de doble banda
Campo de la invención
La invención se refiere en general al campo de las comunicaciones por satélite y los sistemas de antena, y en particular a una configuración de antena de doble banda para la transmisión de doble banda de frecuencia.
Antecedentes de la invención
La comunicación por satélite se usa ampliamente para muchas aplicaciones, como la transmisión de televisión y radio, y la transmisión de datos por Internet. Por lo general, la comunicación entre el satélite y las antenas parabólicas domésticas están en la banda de frecuencia Ku, es decir, 12 - 18 GHz. Para permitir la comunicación bidireccional entre el usuario y el satélite, una parte inferior de la banda Ku se utiliza para recibir datos del satélite y una parte superior de la banda Ku se utiliza para transmitir datos al satélite. Desafortunadamente, las partes superior e inferior de la Ku están cerca entre sí y, por lo tanto, el número de frecuencias disponibles no es suficiente para la transmisión de datos necesaria.
Además, generalmente es deseable proporcionar de manera simultánea a una configuración de antena única un par de señales, exhibiendo la misma frecuencia y polaridades ortogonales, o polaridades circulares de sentidos opuestos, para así duplicar la cantidad de señales que se proporcionan con el mismo número de frecuencias. Para aislar las diferentes señales entre sí, se debe proporcionar una estructura adecuada. La patente de EE. UU. S/N 6,724,277, concedida el 20 de abril de 2004, de Holden et al., describe una estructura de este tipo en la que se proporcionan placas de tabique para aislar la señal entre sí. Desafortunadamente, dichas placas de tabique interferirían con una banda de frecuencia separada, impidiendo así el uso de múltiples frecuencias de la configuración de antena. Como solución, Holden propone proporcionar un conductor separado, que se extienda a lo largo de la guía de ondas, para cada frecuencia. Sin embargo, tal construcción añade coste y complejidad a la configuración de la antena.
La publicación de solicitud de patente de EE. UU. US 2013/0342282, publicada el 26 de diciembre de 2013 de UHER, describe el uso de cuatro puertos para recibir las señales separadas, dos puertos opuestos para cada señal, con cada par de puertos ortogonal al otro par de puertos. Tal construcción también agrega coste y complejidad a la configuración de la antena. El documento US7408427B1 describe un diseño compacto de componentes de guía de ondas para procesar señales en alimentaciones de antena de banda multifrecuencia con polarizaciones lineales/circulares simples/dobles con/sin seguimiento. El documento US5617108A describe un sistema de detección de orientación de antena para usar con radiación electromagnética polarizada circularmente que tiene una bocina, una guía de ondas y al menos un brazo de conmutación de modo.
El documento US 2010/207702 A1 describe una antena de bocina ortomodo con una parte ortomodo gradualmente cónica y una sección de adaptación cónica, teniendo ambos conos diferentes pendientes.
Lo que se desea, y no proporciona la técnica anterior, es una configuración de antena de banda multifrecuencia simplificada que permita la recepción/transmisión simultánea de dos señales separadas, exhibiendo la misma frecuencia y polaridades ortogonales entre sí, o polaridades circulares de sentidos opuestos.
Compendio
En consecuencia, es un objetivo principal de la presente invención superar al menos algunas de las desventajas de la técnica anterior. La invención se establece en el conjunto de reivindicaciones adjunto. En una primera realización, esto lo proporciona una configuración de antena de doble banda según la reivindicación 1.
En una realización, la configuración de la antena comprende además: un primer saliente, extendiéndose el primer saliente desde la superficie exterior de la guía de ondas y opuesto al primer puerto de banda de baja frecuencia; y un segundo saliente, extendiéndose el segundo saliente desde la superficie exterior de la guía de ondas y oponiéndose al segundo puerto de banda de baja frecuencia. En otra realización, el acoplador híbrido de 180 grados es una T mágica, siendo el primer puerto del acoplador híbrido de 180 grados un primer puerto colineal de la T mágica y siendo el segundo puerto del acoplador híbrido de 180 grados un segundo puerto colineal de la T mágica.
En una realización, la sección proximal y la sección de banda de baja frecuencia de la guía de ondas están desprovistas de cualquier barrera.
En otra realización, la configuración de la antena comprende además un segundo puerto de banda de alta frecuencia que se extiende desde la superficie exterior de la guía de ondas en la sección de banda de alta frecuencia, a lo largo de una tercera trayectoria radial, extendiéndose el primer puerto de banda de alta frecuencia a lo largo de un eje longitudinal de la guía de ondas de tal manera que la polaridad del primer puerto de banda de alta frecuencia es ortogonal a la polaridad del segundo puerto de banda de alta frecuencia, donde el primer y segundo puerto de banda de alta frecuencia están dispuestos para transmitir o recibir de la guía de ondas señales que presentan frecuencias en una banda de alta frecuencia, donde los puertos de banda de baja frecuencia primero y segundo están dispuestos para transmitir o recibir de la guía de ondas señales que presentan frecuencias en una banda de frecuencia baja, y donde el cono está dimensionado de tal manera que: las señales de banda de baja frecuencia no pasen de la segunda banda de baja frecuencia a la sección de la banda de alta frecuencia; y las señales de la banda de alta frecuencia se adaptan en modo múltiple.
En una realización, la configuración de la antena comprende además un par de filtros de banda de alta frecuencia, donde el primer puerto de banda de alta frecuencia está dispuesto para transmitir o recibir las señales de guía de ondas que presentan frecuencias en una banda de alta frecuencia, y donde cada uno de los filtros de banda de alta frecuencia están dispuestos para atenuar las frecuencias de la señal dentro de la banda de alta frecuencia, acoplada una entrada de cada par de filtros de banda de alta frecuencia a uno respectivo de un puerto de suma y un puerto de diferencia del acoplador híbrido de 180 grados. En otra realización, la configuración de la antena comprende además: un segundo puerto de banda de alta frecuencia que se extiende desde la superficie exterior de la guía de ondas en la sección de banda de alta frecuencia, a lo largo de una tercera trayectoria radial, extendiéndose el primer puerto de banda de alta frecuencia a lo largo de un eje longitudinal de la guía de ondas de modo que la polaridad del primer puerto de banda de alta frecuencia sea ortogonal a la polaridad del segundo puerto de banda de alta frecuencia; y un polarizador colocado dentro de la sección cónica de la guía de ondas.
En una realización, la configuración de antena comprende además un acoplador híbrido de 90 grados, cada uno de un par de terminales del acoplador híbrido de 90 grados en comunicación eléctrica con uno respectivo de un puerto de suma y un puerto de diferencia del acoplador híbrido de 180 grados. En otra realización, el primer puerto de banda de alta frecuencia está dispuesto para transmitir o recibir de la guía de ondas señales que presentan frecuencias en una banda de alta frecuencia, donde el primer y segundo puerto de banda de baja frecuencia están dispuestos para transmitir a, o recibir de, presentando las señales de guía de ondas frecuencias en una banda de baja frecuencia, y en donde la banda de alta frecuencia es una parte predeterminada de la banda Ka y la banda de baja frecuencia es una parte predeterminada de la banda Ku.
En una realización, una sección proximal del polarizador está situada dentro de la sección de banda de alta frecuencia y una sección distal del polarizador está situada dentro de una sección de ortomodo de banda de alta frecuencia, donde el polarizador está dispuesto para polarizar la fase de las señales emitidas por el primer y segundo puertos de banda de alta frecuencia de modo que las señales se polaricen circularmente.
En una realización independiente, se proporciona un método de transmisión de antena de doble banda según la reivindicación 10.
En una realización, la primera y segunda transmisión de señal de banda de baja frecuencia entre la sección proximal de la guía de ondas y el primer y segundo puertos de banda de baja frecuencia responde a: un primer trozo que se extiende desde la superficie exterior de la guía de onda y se opone al primer puerto de banda de baja frecuencia ; y un segundo saliente que se extiende desde la superficie exterior de la guía de ondas y se opone al segundo puerto de banda de baja frecuencia. En otra realización, el acoplador híbrido de 180 grados es una T mágica, siendo los primeros puertos respectivos del acoplador híbrido de 180 grados puertos colineales de la T mágica.
En una realización, la primera transmisión de señal de banda de baja frecuencia entre la sección proximal de la guía de ondas y el primer puerto de banda de baja frecuencia y la segunda transmisión de señal de banda de baja frecuencia entre la sección proximal de la guía de ondas y el segundo puerto de banda de baja frecuencia es solo a través de una parte de la guía de ondas sin barreras. La primera transmisión de señal de banda de alta frecuencia entre la sección proximal de la guía de ondas y el primer puerto de banda de alta frecuencia se realiza a través de una parte cónica de la guía de ondas.
En otra realización, el método comprende además: transmitir una segunda señal de banda de alta frecuencia entre la sección proximal de la guía de ondas y un segundo puerto de banda de alta frecuencia que se extiende desde la superficie exterior de la guía de ondas a lo largo de una tercera trayectoria radial, extendiéndose el primer puerto de banda de alta frecuencia a lo largo de un eje longitudinal de la guía de ondas de modo que la polaridad del primer puerto de banda de alta frecuencia sea ortogonal a la polaridad del segundo puerto de banda de alta frecuencia; y en respuesta a las dimensiones de la parte cónica de la guía de ondas: evitar que la primera señal de banda de baja frecuencia y la segunda señal de banda de baja frecuencia pasen a través de la parte cónica de la guía de ondas; y adaptación multimodo de la primera y segunda señales de banda de alta frecuencia.
En una realización, el método comprende además: atenuar una señal que presenta una frecuencia dentro de la banda de alta frecuencia que sale del primer puerto de banda de baja frecuencia hacia el acoplador híbrido de 180 grados; y atenuar una señal que presenta una frecuencia dentro de la banda de alta frecuencia que sale del segundo puerto de banda de baja frecuencia hacia el acoplador híbrido de 180 grados. En otra realización, el método comprende además: transmitir una segunda señal de banda de alta frecuencia entre la sección proximal de la guía de ondas y un segundo puerto de banda de alta frecuencia que se extiende desde la superficie exterior de la guía de ondas a lo largo de una tercera trayectoria radial; y polarizar la primera y segunda señales de banda de alta frecuencia transmitidas, donde el primer puerto de banda de alta frecuencia se extiende a lo largo de un eje longitudinal de la guía de ondas de manera que la polaridad del primer puerto de banda de alta frecuencia es ortogonal a la polaridad del segundo puerto de banda de alta frecuencia.
En una realización, el método comprende además: transmitir la primera y segunda señales de banda de baja frecuencia entre un puerto de suma del acoplador híbrido de 180 grados y un puerto respectivo de un acoplador híbrido de 90 grados; y transmitir la primera y segunda señales de banda de baja frecuencia entre un puerto de diferencia del acoplador híbrido de 180 grados y un puerto respectivo del acoplador híbrido de 90 grados. En otra realización, la banda de alta frecuencia es una parte predeterminada de la banda Ka y la banda de baja frecuencia es una parte predeterminada de la banda Ku.
Las características y ventajas adicionales de la invención se harán evidentes a partir de los siguientes dibujos y descripción.
Breve descripción de los dibujos
Para una mejor comprensión de las diversas realizaciones de la invención y para mostrar cómo se puede llevar a cabo, se hará referencia ahora, únicamente a modo de ejemplo, a los dibujos adjuntos en los que los mismos números designan elementos o secciones correspondientes.
Con referencia específica ahora a los dibujos en detalle, se destaca que los detalles que se muestran son a modo de ejemplo y con fines de discusión ilustrativa de las realizaciones preferidas de la presente invención únicamente, y se presentan con el fin de proporcionar lo que se cree que ser la descripción más útil y fácilmente comprensible de los principios y aspectos conceptuales de la invención. A este respecto, no se intenta mostrar los detalles estructurales de la invención con más detalle del necesario para una comprensión fundamental de la invención, la descripción tomada con los dibujos hace evidente a los expertos en la técnica cómo las diversas formas de la invención pueden materializarse en la práctica. En los dibujos adjuntos:
Las FIG. 1A - 1D ilustran varias vistas de alto nivel de varios componentes de una primera configuración de antena de doble banda, según ciertas realizaciones;
La FIG. 2 ilustra una vista en corte de alto nivel de una sección de banda de baja frecuencia de una segunda configuración de antena de doble banda, según ciertas realizaciones; y
La FIG. 3 ilustra un diagrama de flujo de alto nivel de un método de transmisión de antena de doble banda, según ciertas realizaciones.
Descripción detallada
Antes de explicar en detalle al menos una realización, debe entenderse que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y disposición de los componentes expuestos en la siguiente descripción o ilustrados en los dibujos. La invención es aplicable a otras realizaciones que se practiquen o lleven a cabo de diversas formas. Además, debe entenderse que la fraseología y la terminología empleadas en el presente documento tienen fines descriptivos y no deben considerarse como limitantes.
Las FIG. 1A - 1D ilustran varias vistas de alto nivel de varios componentes de una configuración 10 de antena, según ciertas realizaciones. La configuración 10 de antena comprende: una bocina 20; una guía de ondas 30, que presenta un eje 35 longitudinal; una base 40; un primer puerto 50 de banda de baja frecuencia; un segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia; un par de salientes 70, preferiblemente salientes cerrados; un polarizador 80; un primer puerto 90 de banda de alta frecuencia; un segundo puerto 95 de banda de alta frecuencia; un acoplador 100 híbrido de 180 grados; y un par de filtros 105 de rechazo de alta frecuencia. En una realización, la bocina 20 comprende una bocina corrugada. En otra realización, la bocina 20 comprende una bocina cónica lisa. En una realización, el polarizador 80 comprende un desfasador de 90 grados. En otra realización, el desfasador de 90 grados comprende material dieléctrico. Preferiblemente, como se ilustra en la FIG. 1D, el acoplador 100 híbrido de 180 grados es una T mágica y se describirá aquí como tal.
La guía de ondas 30 se extiende desde un extremo 115 proximal hasta un extremo 120 distal, a través de una sección 125 proximal, una sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia, una sección 135 de adaptación de banda de alta frecuencia y una sección 140 ortomodo de banda de alta frecuencia. En particular, el extremo 115 proximal de la guía de ondas 30 está definido por el extremo 126 proximal de la sección 125 proximal, es decir, el extremo de la sección 125 proximal que está más alejado del extremo 120 distal. El extremo 132 proximal de la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia se encuentra con el extremo 127 distal de la sección 125 proximal y el extremo 134 distal de la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia se encuentra con el extremo 136 proximal de la sección 135 de coincidencia de banda de alta frecuencia. El extremo 137 distal de la sección 135 de coincidencia de banda de alta frecuencia se encuentra con el extremo 142 proximal de la sección 140 ortomodo de banda de alta frecuencia y el extremo 144 distal de la sección 140 ortomodo de banda de alta frecuencia define el extremo 120 distal de la guía de ondas 30. La guía de ondas 30 se describe como que comprende una pluralidad de secciones, sin embargo, esto no significa limitar la guía de ondas 30 para que tenga una pluralidad de secciones unidas entre sí. En una realización, como se describirá a continuación, la guía de ondas 30 se fabrica como una sola pieza, es decir, a partir de una sola pieza de material y no a partir de varias piezas unidas entre sí. La sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia se estrecha desde el extremo 132 proximal hasta el extremo 134 distal de la misma y la sección 135 de adaptación de banda de alta frecuencia se estrecha desde el extremo proximal 136 hasta el extremo distal 137 de la misma. En una realización, como se describirá a continuación, la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia se estrecha en un ángulo diferente al de la sección 135 de adaptación de banda de alta frecuencia. La guía de onda 30 se ilustra como una guía de onda circular, sin embargo esto no implica que este limitada de ninguna manera y la guía de ondas 30 puede tener cualquier forma geométrica apropiada, tal como un rectángulo, sin exceder el alcance.
La bocina 20 está acoplada al extremo 115 proximal de la guía de ondas 30. El primer puerto 50 de banda de baja frecuencia se extiende a lo largo de una trayectoria 160 radial desde una abertura respectiva en la superficie 150 exterior de la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia de la guía de ondas 30 de tal manera que la polaridad del primer puerto 50 de banda de baja frecuencia es ortogonal a la trayectoria 160 radial. Particularmente, en una realización, el primer puerto 50 de banda de baja frecuencia comprende una guía de ondas rectangular alargada, la longitud 62 de la guía de ondas rectangular en paralelo con el eje 35 longitudinal y el ancho 64 de la guía de ondas rectangular ortogonal al eje 35 longitudinal. El segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia se extiende a lo largo de una trayectoria 170 radial desde una abertura respectiva en la superficie 150 exterior de la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia de la guía de ondas 30 de manera que la polaridad del segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia sea ortogonal a la trayectoria 170 radial. En particular, en una realización, el segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia comprende una guía de ondas rectangular, la longitud 62 de la guía de ondas rectangular en paralelo con el eje 35 longitudinal y el ancho 64 de la guía de ondas rectangular ortogonal al eje 35 longitudinal. Las trayectorias 160 y 170 radiales son cada una ortogonal al eje 35 longitudinal y son ortogonales entre sí, de modo que el primer puerto 50 de banda de baja frecuencia es ortogonal al segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia. El término "trayectoria radial", tal como se usa de aquí en adelante, se refiere a una trayectoria que se extiende desde cualquier estructura geométrica y no pretende limitarse a una trayectoria que se extiende desde una estructura circular. En la realización en la que el primer puerto 50 de banda de baja frecuencia y el segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia comprenden una guía de ondas rectangular alargada, el ancho 64 de la guía de ondas rectangular del segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia está en paralelo con la trayectoria 160 radial y el ancho 64 de la guía de ondas rectangular del primer puerto 50 de banda de baja frecuencia está en paralelo con la trayectoria 170 radial. Como resultado, la polaridad del puerto 50 de banda de baja frecuencia está en paralelo con la trayectoria 170 radial y la polaridad del puerto 60 de banda de baja frecuencia está en paralelo con la trayectoria 160 radial. Lo anterior se ha descrito en una realización donde la polaridad 50 del puerto de banda de baja frecuencia está en paralelo con la trayectoria 170 radial y la polaridad del puerto 60 de banda de baja frecuencia está en paralelo con la trayectoria 160 radial, sin embargo, esto no pretende ser limitante de ninguna manera. En particular, el primer puerto 50 de banda de baja frecuencia y el segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia pueden tener cualquier forma geométrica apropiada de modo que sus polaridades sean ortogonales entre sí.
Cada saliente 70 se extiende desde una abertura respectiva en la superficie 150 exterior de la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia de la guía de ondas 30 a lo largo de una trayectoria 165 radial respectiva, ortogonal al eje 35 longitudinal. Cada saliente 70 se opone a uno de los primero y segundo puertos 50, 60 de banda de baja frecuencia respectivos, es decir, define un plano común con el respectivo primer y segundo puerto 50, 60 de banda de baja frecuencia. Como resultado, los salientes 70 son ortogonales entre sí. Como se describirá a continuación, en una realización, la longitud de extensión de cada saliente 70, medida desde la superficie 150 exterior hasta un extremo 75 del mismo, es % de la longitud de onda de la frecuencia central de una banda de baja frecuencia predeterminada. Opcionalmente, en la realización en la que cada uno del primer puerto 50 de banda de baja frecuencia y del segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia comprende una guía de ondas rectangular alargada, cada saliente 70 tiene forma rectangular alargada, su longitud es paralela a la longitud 62 del respectivo primer puerto 50 de baja frecuencia y el segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia y el ancho de los mismos es paralelo al ancho 64 del respectivo primer puerto 50 de banda de baja frecuencia y segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia.
El polarizador 80 está colocado dentro de la guía de ondas 30, una sección 82 proximal del polarizador 80 situada dentro de la sección 135 de adaptación de banda de alta frecuencia y una sección 84 distal del polarizador 80 situada dentro de la sección 140 ortomodo de banda de alta frecuencia. El primer puerto 90 de banda de alta frecuencia se extiende a lo largo de una trayectoria 180 radial desde una abertura respectiva en la superficie 150 exterior de la sección 140 ortomodo de banda de alta frecuencia de la guía de ondas 30, trayectoria 180 radial ortogonal al eje 35 longitudinal, de manera que la polaridad del primer puerto 90 de banda de alta frecuencia es ortogonal la trayectoria 180 radial y al eje 35 longitudinal. Particularmente, en una realización, el primer puerto 90 de banda de alta frecuencia comprende una guía de ondas rectangular alargada, la longitud 92 de la guía de ondas rectangular en paralelo con el eje 35 longitudinal y el ancho 94 de la guía de ondas rectangular ortogonal al eje 35 longitudinal. El segundo puerto 95 de banda de alta frecuencia se extiende a lo largo del eje 35 longitudinal desde el extremo 120 distal de la guía de ondas 30, de modo que el primer puerto 90 de banda de alta frecuencia es ortogonal al segundo puerto 95 de banda de alta frecuencia. En particular, la polaridad del primer puerto 90 de banda de alta frecuencia es ortogonal a la trayectoria 180 radial y al eje 135 longitudinal, y la polaridad del segundo puerto 95 de banda de alta frecuencia es en paralelo con la trayectoria 180 radial. En una realización, el segundo puerto 95 de banda de alta frecuencia comprende una guía de ondas rectangular alargada, la longitud 92 de la guía de ondas rectangular es ortogonal al eje 35 longitudinal y la trayectoria 180 radial, y el ancho 94 de la guía de ondas rectangular en paralelo con la trayectoria 180 radial En otra realización, el primer puerto 90 de banda de alta frecuencia y el segundo puerto 95 de banda de alta frecuencia pueden tener cualquier estado geométrico apropiado de modo que sus polaridades sean ortogonales entre sí. En una realización, cada uno de los primeros y segundos puertos 90, 95 de banda de alta frecuencia está acoplado a la sección 84 distal del polarizador 80.
Lo anterior se ha descrito en una realización donde se proporciona el polarizador 80, por lo que dos señales de banda de alta frecuencia polarizadas lineales son polarizadas por el polarizador 80 para convertirse en una señal polarizada circularmente a la derecha y una señal polarizada circularmente a la izquierda, como se describirá a continuación. En otra realización (no mostrada), no se proporciona polarizador 80 y el primer y segundo puertos 90, 95 de banda de alta frecuencia proporcionan doble polarización lineal. En tal realización, el primer y segundo puertos de banda de alta frecuencia están dispuestos de manera que la polaridad del primer puerto 90 de banda de alta frecuencia presenta un ángulo de 45 grados con cada una de las polaridades del primer puerto 50 de banda de baja frecuencia y la polaridad del segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia. puerto mientras mantiene la ortogonalidad con la polaridad del segundo puerto 95 de banda de alta frecuencia. En particular, el ancho 94 del primer puerto 90 de banda de alta frecuencia presenta un ángulo de 45 grados con cada una de las trayectorias 160 y 170 radial.
Como se ilustra en la FIG. 1C, el primer y segundo puertos 50, 60 de banda de baja frecuencia están cada uno en comunicación eléctrica con un puerto respectivo de la T mágica 100, ilustrado en la FIG. 1D. En particular, cada uno del primer y segundo puertos 50, 60 de banda de baja frecuencia está en comunicación eléctrica con un puerto 190 colineal respectivo de la T mágica 100, puertos 190 colineales que presentan un eje longitudinal común y son ortogonales a un puerto 210 de suma y un puerto 220 de diferencia. En una realización, cada uno del primer y segundo puertos 50, 60 de banda de baja frecuencia se apoya y se yuxtapone con el respectivo puerto 190 colineal de la conexión en T mágica 100. Cada uno de entre el puerto 210 de suma y el puerto 220 de diferencia de la conexión en T mágica 100 está en comunicación eléctrica con una entrada de un filtro 105 de rechazo de alta frecuencia respectivo. En una realización, cada puerto 210 de suma y puerto 220 de diferencia de la T mágica 100 se apoya y se yuxtapone con la entrada del filtro 105 de rechazo de alta frecuencia respectivo. En otra realización (no mostrada), los filtros 105 de rechazo de alta frecuencia están acoplados entre el primer y el segundo puerto de banda de baja frecuencia 60, 70 y los puertos 190 colineales de la T mágica 100. Las conexiones 225 entre el primer y segundo puertos 60, 70 de banda de baja frecuencia y los puertos 190 colineales de la T mágica 100 se ilustran como más estrechos que el primer y segundo puertos 60, 70 de banda de baja frecuencia, sin embargo, esto no pretende ser limitante de ninguna manera. Preferiblemente, las conexiones 225 presentan el mismo tamaño de sección transversal que los primeros y segundos puertos 60, 70 de banda de baja frecuencia y puertos 190 colineales.
La guía de ondas 30 está acoplada a la base 40. Preferiblemente, la sección 125 proximal y la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia están desprovistas de cualquier barrera, como se describe en la patente de EE. UU. S/N 3,668,567, concedida el 6 de junio de 1972 de Rosen, cuyo contenido completo se incorpora aquí por referencia, y en la patente de EE. UU. S/N 6,724,277, concedida el 20 de abril de 2004 de Holden et al. Además, la sección 125 proximal y la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia no contienen conductores internos adicionales, como se describe en la patente de EE. UU. S/N 6,724,277, concedida el 20 de abril de 2004 de Holden et al. En una realización, la sección 125 proximal y la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia de la guía de ondas 30 son huecas. En otra realización, la guía de ondas 30, el primer y segundo puertos 50, 60 de banda de baja frecuencia, el polarizador 80, el primer y segundo puertos 90, 95 de banda de alta frecuencia, la T mágica 100 y los filtros 105 de rechazo de frecuencia alta se fabrican como una sola pieza, es decir, a partir de una sola pieza de material.
En funcionamiento, una primera señal 230 de banda de baja frecuencia polarizada linealmente se transmite entre la bocina 20 y el primer puerto 50 de banda de baja frecuencia, y una segunda señal 240 de banda de baja frecuencia polarizada linealmente se transmite entre la bocina 20 y el segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia. La polarización de la señal 240 de banda de baja frecuencia es ortogonal a la polarización de la primera señal 230 de banda de baja frecuencia. EN una realización, la primera y segunda señales 230, 240 de banda de baja frecuencia se reciben en la bocina 20 a partir de una antena externa, opcionalmente una antena de un satélite, además opcionalmente a través de un reflector yuxtapuesto con la bocina 20. En otra realización, la antena externa es una antena terrestre. La primera y segunda señales 230, 240 de banda de baja frecuencia se propagan a través de la guía de ondas 30 al primer y segundo puertos 50, 60 de banda de baja frecuencia, es decir, la configuración 10 de antena está en un modo de recepción de banda de baja frecuencia. En otra realización, la primera y segunda señales 230, 240 de banda de baja frecuencia son enviadas por el primer y segundo puertos 50, 60 de banda de baja frecuencia a la guía de ondas 30, es decir, la configuración 10 de antena está en un modo de transmisión de banda de baja frecuencia. La primera y segunda señales 200, 210 de banda de baja frecuencia se propagan a través de la guía de ondas 30 a la bocina 20, donde luego se transmiten a la antena externa, que como se describió anteriormente es opcionalmente una antena de un satélite, además opcionalmente a través de un reflector yuxtapuesto con la bocina 20. A continuación se describirá la realización en la que la configuración 10 de antena está en un modo de recepción de banda de baja frecuencia. El funcionamiento de la configuración 10 de antena en el modo de transmisión de banda de baja frecuencia es recíproco y, por lo demás, idéntico al modo de recepción de banda de baja frecuencia y, en aras de la brevedad, no se describirá.
Como se ilustra en la FIG. 1C, la polaridad de la primera señal 230 de banda de baja frecuencia es ortogonal a la polaridad de la segunda señal 240 de banda de baja frecuencia. La polaridad de la primera señal 230 de banda de baja frecuencia presenta un ángulo de 45 grados con cada una de las trayectorias 160 y 170 radiales, y la polaridad de la segunda señal 240 de banda de baja frecuencia presenta un ángulo de 45 grados con la trayectoria 170 radial y un ángulo de 135 grados con la trayectoria 160 radial. Como resultado, la mitad 232 de la primera señal 230 de banda de baja frecuencia y una mitad 242 de la segunda señal 240 de banda de baja frecuencia ingresa al primer puerto 50 de banda de baja frecuencia. La polaridad de la mitad 232 de la primera señal 230 de banda de baja frecuencia es la misma que la polaridad de la mitad 242 de la segunda señal 240 de banda de baja frecuencia. Además, la mitad 234 de la primera señal 230 de banda de baja frecuencia y la mitad 244 de la segunda señal 240 de banda de baja frecuencia ingresan al segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia. La polaridad de la mitad 234 de la primera señal 230 de banda de baja frecuencia se opone a la polaridad de la mitad 244 de la segunda señal 240 de banda de baja frecuencia. La mitad 232 es el componente de la primera señal 230 de banda de baja frecuencia a lo largo de un primer eje de un sistema de coordenadas y la mitad 234 es el componente de la primera señal 230 de banda de baja frecuencia a lo largo de un segundo eje del sistema de coordenadas. La mitad 242 es el componente de la segunda señal 240 de banda de baja frecuencia a lo largo del primer eje del sistema de coordenadas y la mitad 244 es el componente de la segunda señal 240 de banda de baja frecuencia a lo largo del segundo eje del sistema de coordenadas.
La mitad 232 de la primera señal 230 de banda de baja frecuencia y la mitad 242 de la segunda señal 240 de banda de baja frecuencia ingresan al respectivo puerto colineal 190 de la T mágica 100 acoplado al primer puerto 50 de banda de baja frecuencia. Además, la mitad 234 de la primera señal 230 de banda de baja frecuencia y la mitad 244 de la segunda señal 240 de banda de baja frecuencia ingresan al puerto 190 colineal respectivo de la T mágica 100 acoplado al segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia. La primera y segunda señales 230, 240 de banda de baja frecuencia se emiten en el puerto 210 de suma y el puerto 220 de diferencia de la T mágica 100. Como saben los expertos en la técnica en el momento de la invención, la T mágica 100 está dispuesta para generar una suma de las señales que ingresan a los puertos 190 colineales en el puerto 210 de suma y además está configurada para generar una diferencia de las señales que ingresan a los puertos 190 colineales en el puerto 220 de diferencia. En particular, la primera señal 230 de banda de baja frecuencia sale del puerto 210 de suma y la segunda señal 240 de banda de baja frecuencia sale del puerto 220 de diferencia. La estructura de la T mágica 100 hace que los puertos 190 colineales se aíslen entre sí, por lo que no permite que la primera y segunda señales 230, 240 de banda de baja frecuencia regresen a la guía de ondas 30.
La pared de la guía de ondas 30 presenta una conexión eléctrica entre el primer puerto 50 de banda de baja frecuencia y el segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia, por lo tanto, partes de la primera y segunda señales 230, 240 de banda de baja frecuencia pueden ingresar en el primer y segundo puertos 50, 60 de banda de baja frecuencia incorrectos. Los salientes 70 están dispuestos para mejorar el aislamiento entre el primer puerto 50 de banda de baja frecuencia y el segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia. En particular, cada saliente 70 está dispuesto para presentar un circuito abierto para una señal cuya longitud de onda es igual a % de la extensión de longitud del mismo. Así, la longitud de extensión de cada saliente 70, medida desde la superficie 150 exterior hasta el extremo 75 del mismo, está dispuesta para que sea % de la longitud de onda de la frecuencia media de la banda de baja frecuencia. Por ejemplo, si la banda de baja frecuencia es de 12 a 13 GHz, la longitud de extensión de cada saliente 70 está dispuesta en % de la longitud de onda de 12,5 GHz, es decir, unos 6 mm.
La estructura cónica de la guía de ondas 30 evita que la primera y segunda señales 230, 240 de banda de baja frecuencia avancen hacia la sección 140 de ortomodo de banda de alta frecuencia e interrumpan la transmisión/recepción de señales desde el primer y segundo puertos 90, 95 de banda de alta frecuencia. El tamaño de la sección transversal en el extremo 134 distal de la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia está dispuesto de tal manera que la primera y segunda señales 230, 240 de banda de baja frecuencia no pueden pasar a la sección 135 de adaptación de banda de alta frecuencia, como saben los expertos en la técnica. en el momento de la invención. Como se describió anteriormente en relación con el primer y segundo puertos 50, 60 de banda de baja frecuencia, el primer y segundo puertos 90, 95 de banda de alta frecuencia pueden operar como puertos de transmisión o como puertos de recepción. La operación como puertos de recepción es idéntica, aunque recíproca, a la operación como puertos de transmisión y, en aras de la brevedad, sólo se describirá la operación del primer y segundo puertos 90, 95 de banda de alta frecuencia como puertos de transmisión. El primer y segundo puertos 90, 95 de banda de alta frecuencia están dispuestos para enviar a la guía de ondas 30 señales de banda de alta frecuencia que presentan polaridades ortogonales entre sí. El polarizador 80 está dispuesto para polarizar la fase de las señales emitidas por el primer y segundo puertos 90, 95 de banda de alta frecuencia de manera que las señales se polaricen circularmente. Las señales polarizadas circularmente se propagan a través de la guía de ondas 30 a la bocina 20. Las dimensiones de la sección 135 de adaptación de banda de alta frecuencia, es decir, el ángulo y la longitud, están dispuestas para mejorar la adaptación multimodo de las señales de banda de alta frecuencia y mantenerlas en el modo deseado, como saben los expertos en la materia en el momento de la invención. Como se describió anteriormente, el ángulo y la longitud del estrechamiento de la sección 135 de adaptación de banda de alta frecuencia están dispuestos para reducir la sección transversal del extremo 134 distal de la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia de tal manera que la primera y segunda señales 230, 240 de banda de baja frecuencia no pueden continuar a la sección 135 de adaptación de banda de alta frecuencia.
Como se ha descrito anteriormente, la sección 125 proximal y la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia están desprovistas de cualquier barrera. Ventajosamente, la ausencia de cualquier barrera permite la transmisión de señales en banda de alta frecuencia sin distorsionarse.
Las partes de las señales de banda de alta frecuencia pueden ingresar a los puertos 50, 60 de la banda de baja frecuencia e interrumpir la señal 230, 240 recibida de banda de baja frecuencia. Por lo tanto, los filtros 105 de rechazo de alta frecuencia están dispuestos para atenuar las señales de banda de alta frecuencia antes de salir de la configuración 10 de antena. En una realización, la banda de baja frecuencia es una parte predeterminada de la banda Ku y la banda de alta frecuencia es una parte predeterminada de la banda Ka. Como se describió anteriormente, la banda Ku se define como la banda de frecuencia de 12 - 18 GHz. La banda Ka se define como la banda de frecuencia de 26,5 - 40 GHz.
La FIG. 2 ilustra una vista en corte de alto nivel de una parte de una configuración 300 de antena, según ciertas realizaciones. La configuración 300 de antena es similar en todos los aspectos a la configuración 10 de antena de las FIG. 1A - 1D, con la adición de un acoplador 310 híbrido de 90 grados. Cada primera y segunda entrada 310 del acoplador híbrido de 90 grados está en comunicación eléctrica con la salida de un par respectivo de filtros 105 de rechazo de alta frecuencia. En una realización, cada entrada primera y segunda del acoplador 310 híbrido de 90 grados se yuxtapone y se apoya en el respectivo filtro 105 de rechazo de alta frecuencia. En otra realización, el acoplador 310 híbrido de 90 grados está impreso en una placa de circuito de un sistema en comunicación con la configuración 300 de antena (no mostrada). En otra realización alternativa, el acoplador 310 híbrido de 90 grados comprende un acoplador híbrido de guía de ondas de 90 grados. En la realización de la configuración 300 de antena, la longitud eléctrica de las conexiones desde la apertura de la bocina 20 a cada entrada del acoplador 310 híbrido de 90 grados debe ser igual, el término "longitud eléctrica" significa el número de longitudes de onda de la señal que se propagan a través de la trayectoria concreta. En particular, la longitud eléctrica de la trayectoria que se extiende a través del primer puerto 50 de banda de baja frecuencia, la T mágica 100, el respectivo filtro 105 de rechazo de alta frecuencia y cualquier trayectoria 320 de conexión entre ellos, debe ser igual a la longitud eléctrica de la trayectoria que se extiende a través del segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia, la T mágica 100, el respectivo filtro 105 de rechazo de alta frecuencia y cualquier trayectoria 330 de conexión entre ellos. Como resultado, el cambio de fase de una señal que se propaga a través de la trayectoria desde la apertura de la bocina 20 hasta la primera entrada del acoplador 310 híbrido de 90 grados es igual al cambio de fase de la señal que se propaga a través de la trayectoria desde la apertura 20 de la bocina a la segunda entrada del acoplador 310 híbrido de 90 grados.
El funcionamiento de la configuración 300 de antena es similar en todos los aspectos al funcionamiento de la configuración 10 de antena de las Figs. 1A - 1D, con la excepción de que la configuración 300 de antena también puede recibir y transmitir señales 340 y 350 de banda de baja frecuencia polarizadas circularmente, siendo la polaridad de la señal 340 de banda de baja frecuencia opuesta a la polaridad de la señal 350 de banda de baja frecuencia. Como se describió anteriormente en relación con la configuración 10 de antena, el funcionamiento se describe en el modo de recepción de banda de baja frecuencia, sin embargo, esto no pretende ser limitante de ninguna manera. Como se describió anteriormente, el modo de transmisión de banda de baja frecuencia es recíproco, y por lo demás idéntico, al modo de recepción de banda de baja frecuencia y en aras de la brevedad no se describirá. La mitad 342 de la señal 340 de banda de baja frecuencia y la mitad 352 de la señal 350 de banda de baja frecuencia ingresa al primer puerto 50 de banda de baja frecuencia. La polaridad de la mitad 342 de la señal 340 de banda de baja frecuencia es la misma que la polaridad de a mitad 352 de la señal 350 de banda de baja frecuencia. Además, la mitad 344 de la señal 340 de banda de baja frecuencia y la mitad 354 de la señal 350 de banda de baja frecuencia ingresan al segundo puerto 60 de banda de baja frecuencia. La polaridad de la mitad 344 de la señal 340 de banda de baja frecuencia se opone a la polaridad de la mitad 354 de la señal 350 de banda de baja frecuencia. Las señales 340, 350 de banda de baja frecuencia salen de la T mágica 100 como señales polarizadas linealmente y el acoplamiento 310 híbrido de 90 grados está dispuesto para convertir las señales 340, 350 de banda de baja frecuencia polarizadas linealmente en señales polarizadas circularmente, tal como una señal 340 con sentido a la izquierda recibida es emitida por un acoplador 310 híbrido de 90 grados como una señal de sentido a la izquierda y una señal 340 de sentido a la derecha recibida es emitida como una señal de sentido a la derecha.
La FIG. 3 ilustra un diagrama de flujo de alto nivel de un método de transmisión de antena de doble banda, según ciertas realizaciones. En la etapa 1000, se transmite una primera señal de banda de baja frecuencia entre una bocina y un primer puerto de banda de baja frecuencia. La bocina está acoplada a una sección proximal de una guía de ondas. El primer puerto de banda de baja frecuencia se extiende, desde una superficie exterior de la guía de ondas, a lo largo de una primera trayectoria radial. Como se ha descrito anteriormente, en un modo de recepción de banda de baja frecuencia, la primera señal de banda de baja frecuencia se transmite desde la bocina al primer puerto de banda de baja frecuencia. En un modo de transmisión de banda de baja frecuencia, la primera señal de banda de baja frecuencia se transmite desde el primer puerto de banda de baja frecuencia a la bocina. Opcionalmente, la transmisión de la primera señal de banda de baja frecuencia es solo a través de una parte de la guía de ondas desprovista de barreras. Como se describió anteriormente, la parte de la guía de ondas a través de la cual se transmite la primera señal de banda de baja frecuencia, por ejemplo la sección 125 proximal y la sección 130 ortomodo de banda de baja frecuencia de la guía de ondas 30, están desprovistas de cualquier barrera de aislamiento. Ventajosamente, la falta de barreras de aislamiento significa que las señales de la banda de alta frecuencia pueden transmitirse a la bocina sin distorsionarse.
En la etapa 1010, se transmite una segunda señal de banda de baja frecuencia entre la bocina y un segundo puerto de banda de baja frecuencia. El segundo puerto de banda de baja frecuencia se extiende, desde una superficie exterior de la guía de ondas, a lo largo de una segunda trayectoria radial, siendo la segunda trayectoria radial ortogonal a la primera trayectoria radial. Como se ha descrito anteriormente, en un modo de recepción de banda de baja frecuencia, la segunda señal de banda de baja frecuencia se transmite desde la bocina al segundo puerto de banda de baja frecuencia. En un modo de transmisión de banda de baja frecuencia, la segunda señal de banda de baja frecuencia se transmite desde el segundo puerto de banda de baja frecuencia a la bocina. Opcionalmente, la transmisión de la segunda señal de banda de baja frecuencia se realiza únicamente a través de una parte de la guía de ondas desprovista de barreras. La polaridad del segundo puerto de banda de baja frecuencia es ortogonal a la polaridad del primer puerto de banda de baja frecuencia de la etapa 1000.
En la etapa 1020, se transmite una primera señal de banda de alta frecuencia entre la bocina y un primer puerto de banda de alta frecuencia que se extiende desde una sección de banda de alta frecuencia de la guía de ondas de la etapa 1000. Como se describió anteriormente, el primer puerto de banda de alta frecuencia puede ser un puerto de recepción o un puerto de transmisión, similar al primer puerto de banda de baja frecuencia de la etapa 1000 y el segundo puerto de banda de baja frecuencia de la etapa 1010. Opcionalmente, el primer puerto de banda de alta frecuencia se extiende a lo largo de un eje longitudinal de la guía de ondas. Opcionalmente, la transmisión de la primera señal de alta frecuencia se realiza a través de una parte cónica de la guía de ondas. Como se describió anteriormente, el estrechamiento de la guía de ondas está dimensionado para evitar que la primera y la segunda señal de banda de baja frecuencia interfieran con el primer puerto de banda de alta frecuencia y mejora la coincidencia multimodo de la primera señal de banda de alta frecuencia. Opcionalmente, la banda de alta frecuencia es una parte predeterminada de la banda Ka y la banda de baja frecuencia de la etapa 1000 - 1010 es una parte predeterminada de la banda Ku .
En la etapa 1030, la primera señal de banda de baja frecuencia de la etapa 1000 y la segunda señal de banda de baja frecuencia de la etapa 1010 se transmiten entre el primer y segundo puertos de banda de baja frecuencia respectivos y los primeros puertos respectivos de un acoplador híbrido de 180 grados. Preferiblemente, el acoplador híbrido de 180 grados es una T mágica y los primeros puertos del acoplador híbrido de 180 grados son los puertos colineales de la T mágica.
En la etapa 1040 opcional, la transmisión de la primera y segunda señal de banda de baja frecuencia de las etapas 1000 - 1010 responde a: un primer saliente que se extiende desde la superficie exterior de la guía de ondas y opuesto al primer puerto de banda de baja frecuencia de la etapa 1000; y un segundo saliente que se extiende desde la superficie exterior de la guía de ondas y opuesto al segundo puerto de banda de baja frecuencia de la etapa 1010. Preferiblemente, cada uno de los tramos primero y segundo es un tramo cerrado. Tal como se describió anteriormente, los salientes primero y segundo proporcionan un aislamiento mejorado entre los puertos de banda de baja frecuencia primero y segundo.
En la etapa 1050 opcional, se atenúa una señal que presenta una frecuencia dentro de la banda de alta frecuencia que sale del primer puerto de banda de baja frecuencia hacia el acoplador híbrido de 180 grados. Además, se atenúa una señal que presenta una frecuencia dentro de la banda de alta frecuencia que sale del segundo puerto de banda de baja frecuencia hacia el acoplador híbrido de 180 grados. La atenuación evita que las señales de la banda de alta frecuencia distorsionen las señales de la banda de baja frecuencia, como se ha descrito anteriormente.
En la etapa 1060 opcional, se transmite una segunda señal de banda de alta frecuencia entre la bocina y un segundo puerto de banda de alta frecuencia que se extiende desde la superficie exterior de la guía de ondas a lo largo de una tercera trayectoria radial. El segundo puerto de banda de alta frecuencia es ortogonal al primer puerto de banda de alta frecuencia que se extiende a lo largo del eje longitudinal de la guía de ondas. Además, la polaridad del segundo puerto de banda de alta frecuencia es ortogonal a la polaridad del primer puerto de banda de alta frecuencia.
En la etapa 1070 opcional, la primera señal de banda de alta frecuencia de la etapa 1020 y la segunda señal de banda de alta frecuencia de la etapa 1060 opcional están polarizadas. Opcionalmente, la polarización se logra a través de un desfasador de 90 grados que comprende material dieléctrico.
En la etapa 1080 opcional, las señales de banda de baja frecuencia primera y segunda se transmiten entre un puerto de suma del acoplador híbrido de 180 grados y un puerto respectivo de un acoplador híbrido de 90 grados, y entre un puerto de diferencia del acoplador híbrido de 180 grados y un puerto respectivo. puerto del acoplador híbrido de 90 grados.
Se aprecia que ciertas características de la invención, que se describen, para mayor claridad, en el contexto de realizaciones separadas, también pueden proporcionarse en combinación en una sola realización. A la inversa, diversas características de la invención que, por razones de brevedad, se describen en el contexto de una sola realización, también se pueden proporcionar por separado o en cualquier subcombinación adecuada.
A menos que se defina de otro modo, todos los términos técnicos y científicos usados en el presente documento tienen los mismos significados que entiende comúnmente un experto en la técnica a la que pertenece esta invención. Aunque se pueden usar métodos similares o equivalentes a los descritos en el presente documento en la práctica o e pruebas de la presente invención, en el presente documento se describen métodos adecuados.
Todas las publicaciones, solicitudes de patentes, patentes y otras referencias mencionadas en este documento se incorporan como referencia en su totalidad. En caso de conflicto, prevalecerá la especificación de la patente, incluidas las definiciones. Además, los materiales, métodos y ejemplos son solo ilustrativos y no pretenden ser limitativos.
Los expertos en la materia apreciarán que la presente invención no se limita a lo que se ha mostrado y descrito en particular anteriormente. Más bien, el alcance de la presente invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Una configuración (10) de antena de doble banda que comprende:
una guía de ondas (30) que tiene una estructura cónica, extendiéndose dicha guía de ondas (30) desde una sección (125) proximal a través de una sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia y una sección (135) de adaptación de banda de alta frecuencia a una sección(140) ortomodo de banda de alta frecuencia;
un primer puerto (95) de banda de alta frecuencia que se extiende desde dicha sección (140) ortomodo de banda de alta frecuencia de dicha guía de ondas (30);
un primer puerto (50) de banda de baja frecuencia, que se extiende desde una superficie (150) exterior de la sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia de dicha guía de ondas (30), a lo largo de una primera trayectoria (160) radial;
un segundo puerto (60) de banda de baja frecuencia, que se extiende desde dicha superficie (150) exterior de dicha sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia de dicha guía de ondas (30), a lo largo de una segunda trayectoria (170) radial, siendo dicha segunda trayectoria (170) radial ortogonal a dicha primera trayectoria (160) radial; y
un acoplador (100) híbrido de 180 grados,
en donde un primer puerto (190) de dicho acoplador (100) híbrido de 180 grados está en comunicación eléctrica con dicho primer puerto (50) de banda de baja frecuencia y un segundo puerto (190) de dicho acoplador (100 híbrido de 180 grados), diferente de dicho primer puerto (190) del mismo está en comunicación eléctrica con dicho segundo puerto (60) de banda de baja frecuencia;
caracterizado por que dicha estructura cónica de la guía de ondas (30) comprende la sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia que se estrecha gradualmente desde un extremo proximal (132) en contacto con la sección (125) proximal hasta un extremo (134) distal en contacto con la sección (135) de adaptación de banda de alta frecuencia, y estrechándose la sección(135) de adaptación de banda de alta frecuencia gradualmente desde un extremo (136) proximal en contacto con la sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia hasta un extremo (137) distal en contacto con la sección (140) ortomodo de banda de alta frecuencia de manera que la guía de ondas (30) se estrecha desde dicha sección (140) (125) proximal a dicha sección ortomodo de banda de alta frecuencia.
2. La configuración (10) de antena de doble banda de la reivindicación 1, que comprende además:
un primer saliente (70), extendiéndose dicho primer saliente (70) desde dicha superficie (150) exterior de dicha sección(130) ortomodo de banda de baja frecuencia de dicha guía de ondas (30) y opuesto a dicho primer puerto (50) de banda de baja frecuencia; y
un segundo saliente (70), extendiéndose dicho segundo saliente (70) desde dicha superficie (150) exterior de dicha sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia de dicha guía de ondas (30) y oponiéndose a dicho segundo puerto (60) de banda de baja frecuencia.
3. La configuración (10) de antena de doble banda de la reivindicación 1, en donde dicho acoplador (100) híbrido de 180 grados es una T mágica, siendo dicho primer puerto (190) de dicho acoplador (100) híbrido de 180 grados un primer puerto (190) colineal de siendo dicha T mágica y siendo dicho segundo puerto (190) de dicho acoplador (100) híbrido de 180 grados un segundo puerto colineal (190) de dicha T mágica.
4. La configuración (10) de antena de doble banda de la reivindicación 1, que comprende además un segundo puerto (90) de banda de alta frecuencia que se extiende desde una superficie exterior de dicha guía de ondas (30) en dicha sección (140) ortomodo de banda de alta frecuencia, a lo largo de una tercera trayectoria (180) radial, extendiéndose dicho primer puerto (95) de banda de alta frecuencia a lo largo de un eje (35) longitudinal de dicha guía de ondas (30) de manera que la polaridad de dicho primer puerto (95) de banda de alta frecuencia sea ortogonal a la polaridad de dicho segundo puerto (90) de banda de alta frecuencia), en donde dicho primer y segundo puerto (90, 95) de banda de alta frecuencia están dispuestos para transmitir o recibir de dicha guía de ondas (30) señales que presentan frecuencias en una banda de alta frecuencia,
en donde dichos primer y segundo puertos (50, 60) de banda de baja frecuencia están dispuestos para transmitir o recibir de dicha guía de ondas (30) señales que presentan frecuencias en una banda de baja frecuencia,
y en donde dicha estructura cónica está dimensionada de manera que:
las señales de banda de baja frecuencia no continúan desde dicha sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia a dicha sección (140) ortomodo de banda de alta frecuencia; y
las señales de la banda de alta frecuencia se adaptan en multimodo.
5. La configuración (10) de antena de doble banda de la reivindicación 1, que comprende además un par de filtros de banda de alta frecuencia (105),
en donde dicho primer puerto (95) de banda de alta frecuencia está dispuesto para transmitir o recibir de dicha guía de ondas (30) señales que presentan frecuencias en una banda de alta frecuencia, y
en donde cada uno de dichos filtros (105) de banda de alta frecuencia están dispuestos para atenuar frecuencias de señal dentro de la banda de alta frecuencia, una entrada de cada uno de dicho par de filtros (105) de banda de alta frecuencia acoplada a uno respectivo de un puerto (210) de suma y un puerto (220) de diferencia de dicho acoplador (100) híbrido de 180 grados.
6. La configuración (10) de antena de doble banda de la reivindicación 1, que comprende además:
un segundo puerto (90) de banda de alta frecuencia que se extiende, desde una superficie exterior de dicha guía de ondas (30) en dicha sección (140) ortomodo de banda de alta frecuencia, a lo largo de una tercera trayectoria (180) radial, dicho primer puerto (95) de banda de alta frecuencia extendiéndose a lo largo de un eje (35) longitudinal de dicha guía de ondas (30) de manera que la polaridad de dicho primer puerto (95) de banda de alta frecuencia sea ortogonal a la polaridad de dicho segundo puerto (90) de banda de alta frecuencia.
7. La configuración (10) de antena de doble banda de la reivindicación 6, que comprende además un polarizador (80) colocado dentro de dicha sección(135) de adaptación de banda de alta frecuencia y dicha sección(140) ortomodo de banda de alta frecuencia de la guía de ondas (30).
8. La configuración (10) de antena de doble banda de la reivindicación 7, en donde una sección (82) proximal del polarizador (80) está situada dentro de la sección (135) de adaptación de banda de alta frecuencia y una sección (84) distal del polarizador (80) está situado dentro de la sección (140) ortomodo de banda de alta frecuencia, en donde el polarizador (80) está dispuesto para polarizar la fase de las señales emitidas por el primer y segundo puerto (90, 95) de banda de alta frecuencia de modo que las señales se polaricen circularmente.
9. La configuración (10) de antena de doble banda de la reivindicación 1, que comprende además un acoplador (310) híbrido de 90 grados, cada uno de un par de terminales de dicho acoplador (310) híbrido de 90 grados en comunicación eléctrica con uno respectivo de un puerto (210) de suma y de un puerto (220) de diferencia de dicho acoplador (310) híbrido de 180 grados.
10. Un método de transmisión de antena de doble banda que hace uso de la configuración (10) de antena de doble banda según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende:
transmitir (1000) una primera señal de banda de baja frecuencia entre la sección (125) proximal de la guía de ondas (30) y el primer puerto (50) de banda de baja frecuencia;
transmitir (1010) una segunda señal de banda de baja frecuencia entre la sección (125) proximal de la guía de ondas (30) y el segundo puerto (60) de banda de baja frecuencia;
transmitir (1020) una primera señal de banda de alta frecuencia entre la sección (125) proximal de la guía de ondas (30) y el primer puerto (95) de banda de alta frecuencia; y
transmitir (1030) dichas primera y segunda señales de banda de baja frecuencia entre los respectivos primer y segundo puertos (50, 60) de frecuencia de banda baja y los respectivos primer y segundo puertos (190) respectivos del acoplador (100) híbrido de 180 grados.
11. El método de la reivindicación 10, en donde dicha primera y segunda transmisión de señal de banda de baja frecuencia entre la sección (125) proximal de la guía de ondas (30) y el primer y segundo puertos (50, 60) de banda de baja frecuencia responde a (1040):
un primer saliente (70) que se extiende desde la superficie (150) exterior de la sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia de la guía de ondas (30) y opuesto al primer puerto (50) de banda de baja frecuencia; y
un segundo saliente (70) que se extiende desde la superficie (150) exterior de la sección (130) ortomodo de banda de baja frecuencia de la guía de ondas (30) y opuesto al segundo puerto (60) de banda de baja frecuencia.
12. El método de la reivindicación 10, en donde el acoplador (100) híbrido de 180 grados es una T mágica, siendo los respectivos primer y segundo puertos (100) (190) del acoplador híbrido de 180 grados puertos colineales de la T mágica.
13. El método de la reivindicación 10, que comprende además:
transmitir (1060) una segunda señal de banda de alta frecuencia entre la sección (125) proximal de la guía de ondas (30) y un segundo puerto (90) de banda de alta frecuencia que se extiende desde una superficie exterior de la guía de ondas (30) en la sección (140) ortomodo de banda de alta frecuencia, a lo largo de una tercera trayectoria (180) radial, extendiéndose el primer puerto (95) de banda de alta frecuencia a lo largo de un eje (35) longitudinal de la guía de ondas (30) de manera tal que la polaridad del primer puerto (95) de banda de alta frecuencia es ortogonal a la polaridad del segundo puerto (90) de banda de alta frecuencia;
en donde la transmisión de señal de banda de alta frecuencia entre la sección (125) proximal de la guía de ondas (30) y los puertos (90, 95) de banda de alta frecuencia se realiza a través de la estructura cónica de la guía de ondas (30), y
en donde las dimensiones de la estructura cónica de la guía de ondas (30):
evitan que dicha primera señal de banda de baja frecuencia y dicha segunda señal de banda de baja frecuencia avancen a través de la estructura cónica de la guía de ondas (30); y
facilitan la adaptación multimodo de dichas primera y segunda señales de banda de alta frecuencia.
14. El método de la reivindicación 10, que comprende además (1050):
atenuar una señal que presenta una frecuencia dentro de la banda de alta frecuencia que sale del primer puerto de banda de baja frecuencia hacia el acoplador (100) híbrido de 180 grados mediante un primer filtro (105) de rechazo de banda de alta frecuencia; y
atenuar una señal que presenta una frecuencia dentro de la banda de alta frecuencia que sale del segundo puerto de banda de baja frecuencia hacia el acoplador (100) híbrido de 180 grados mediante un segundo filtro (105) de rechazo de banda de alta frecuencia.
15. El método de la reivindicación 10, que comprende además transmitir (1060) una segunda señal de banda de alta frecuencia entre la sección (125) proximal de la guía de ondas (30) y un segundo puerto (90) de banda de alta frecuencia que se extiende desde una superficie exterior de la guía de ondas (30) en dicha sección (140) ortomodo de banda de alta frecuencia, a lo largo de una tercera trayectoria radial (180),
en donde el primer puerto (95) de banda de alta frecuencia se extiende a lo largo de un eje (35) longitudinal de la guía de ondas (30) de manera que la polaridad del primer puerto (95) de banda de alta frecuencia es ortogonal a la polaridad del segundo puerto (90) de banda de alta frecuencia.
16. El método de la reivindicación 15, que comprende además polarizar (1070) dichas primera y segunda señales de banda de alta frecuencia transmitidas por un polarizador (80), colocado dentro de una sección (135) de adaptación de banda de alta frecuencia y la sección (140) ortomodo de banda de alta frecuencia de la guía de ondas (30).
17. El método de la reivindicación 10, que comprende además (1080):
transmitir dichas primera y segunda señales de banda de baja frecuencia entre un puerto (210) de suma de un acoplador (100) híbrido de 180 grados y un puerto respectivo de un acoplador (310) híbrido de 90 grados; y transmitir dicha primera y segunda señales de banda de baja frecuencia entre un puerto (220) de diferencia del acoplador (100) híbrido de 180 grados y un puerto (310) respectivo del acoplador híbrido de 90 grados.
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