Diplexor para una antena reflectora.

Diplexor para una antena reflectora destinada a la transmisión de señales de microondas, que comprende:

- un guiaondas de señal circular común

(2) para transmitir una señal de emisión y una señal de recepción, que comprende un primer extremo (3) y un segundo extremo (4), estando formada una puerta común en el primer extremo (3);

- una disposición (5) de guiaondas que está dispuesta coaxialmente al guiaondas de señal (2) en posición adyacente al segundo extremo del guiaondas de señal (2);

- un segmento de acoplamiento cilíndrico (6) con una serie de estrías (11) que está dispuesto entre el primer extremo y el segundo extremo del guiaondas de señal (2), limita con el segundo extremo (4) y une la disposición de guiaondas con el guiaondas de señal común (2);

caracterizado por que, para formar una primera y una segunda puertas de guiaondas coaxiales (21, 22), la disposición (5) de guiaondas comprende:

- un primer guíaondas circular (7) en el que se puede propagar la señal de recepción durante el funcionamiento del diplexor (1);

- un segundo guiaondas circular (9) en el que se puede propagar, durante el funcionamiento del diplexor (1), la señal de emisión con una frecuencia más baja que la de la señal de recepción, rodeando el segundo guiaondas (9) al primer guiaondas (7);

- en el interior del primer guiaondas está dispuesto un conductor interior (8) que está configurado en forma de clavija con un contorno exterior cilíndrico, a través del cual en la banda de recepción, durante la alimentación del modo TM01 en el guiaondas de señal común (2), se puede transferir la energía al modo TEM del primer guiaondas (7), y

- en el extremo - alejado del guiaondas de señal común (2) - del segundo guiaondas (9) están previstos cuatro guiaondas de emisión (15) dispuestos simétricamente uno respecto de otro y cuatro guiaondas de recepción (14) dispuestos simétricamente uno respecto de otro, los cuales presentan una respectiva sección transversal rectangular y están dispuestos ortogonalmente con respecto al eje longitudinal del diplexor (1).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11001735.

Solicitante: Airbus DS GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Robert-Koch-Strasse 1 82024 Taufkirchen ALEMANIA.

Inventor/es: SCHNEIDER, MICHAEL, WOLF, HELMUT, GEHRING,RALF, HARTWANGER,CHRISTIAN, HONG,UN PYO, REICHE,ENRICO, SOMMER,ERNST.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > GUIAS DE ONDAS; RESONADORES, LINEAS, U OTROS DISPOSITIVOS... > Dispositivos auxiliares (dispositivos de acoplamiento... > H01P1/213 (que combinan o separan varias frecuencias diferentes (H01P 1/215 tiene prioridad))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > GUIAS DE ONDAS; RESONADORES, LINEAS, U OTROS DISPOSITIVOS... > Dispositivos auxiliares (dispositivos de acoplamiento... > H01P1/162 (que absorben modos de propagación parásitos o indeseables)

PDF original: ES-2544459_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Diplexor para una antena reflectora.

La invención concierne a un diplexor para una antena reflectora destinada a la transmisión de señales de microondas. La invención concierne también a un procedimiento para procesar una señal de recepción alimentada a un diplexor.

Las antenas reflectoras grandes necesitan, debido a su característica de radiación muy estrecha, una orientación muy exacta con respecto a un emisor y/o un receptor, en general un sitio contrapuesto. Para la orientación se utiliza una señal de baliza irradiada por el sitio contrapuesto. Para la evaluación de la señal de baliza por la antena receptora o una unidad de evaluación acoplada con la antena reflectora se necesita un diagrama direccional con un sitio nulo en la dirección de radiación principal. En el caso de una desviación de la señal de baliza con respecto a la dirección de radiación principal, se recibe una señal adicional que puede aprovecharse para corregir la desviación direccional. La transmisión, separación y evaluación de la señal de baliza se efectúa adicionalmente a la transmisión de la señal de comunicación propiamente dicha. En este caso, la señal de baliza no debe influir sobre la señal de comunicación.

Una antena reflectora para la transmisión de señales de microondas comprende típicamente un diplexor que presenta un guiaondas de señal común para transmitir una señal de emisión y una señal de recepción. El guiaondas de señal común comprende un primer extremo y un segundo extremo. Con el primer extremo del guiaondas de señal común está unida una bocina a través de la cual se efectúa un desacoplamiento de la señal de emisión respecto del guiaondas de señal común y un acoplamiento de dicha señal de emisión con dicho guiaondas de señal común. Con el guiaondas de señal común está acoplada en general una pluralidad de puertas de guiaondas para alimentar la señal de emisión al diplexor y para desacoplar la señal de recepción respecto del diplexor y enviarla a una red de recepción. Las puertas de guiaondas están distribuidas, por ejemplo, simétricamente en el lado exterior del guiaondas de señal común y cada una de ellas está unida de manera comunicativa con el guiaondas de señal común.

El diplexor tiene especialmente la misión de tratar una mezcla de modos de la señal de recepción de tal manera que sea posible una diferenciación de la señal de comunicación propiamente dicha y de los datos de corrección para la señal de comunicación. Al mismo tiempo, el diplexor tiene que transmitir correctamente una señal de emisión alimentada a la pluralidad de guiaondas de señal para realizar un desacoplamiento a través de la bocina. El conflicto de objetivos entonces existente para dividir correctamente la señal de recepción respecto de su señal de comunicación y las informaciones de corrección y para desacoplar la señal de emisión con una polarización deseada respecto de la antena reflectora no siempre se ha resuelto hasta ahora de una manera satisfactoria.

Se conoce por el documento US 3, 922, 621 un diplexor coaxial para una antena reflectora destinada a la transmisión de señales de microondas. El diplexor comprende un primer guiaondas circular en el que se puede propagar una primera señal. Comprende también un segundo guiaondas circular en el que se puede propagar una segunda señal con una frecuencia más baja que la de la primera señal, rodeando el segundo guiaondas al primer guiaondas. Un segmento del segundo guiaondas está configurado como un guiaondas estriado que presenta una serie de estrías que se extienden anularmente a lo largo de una dirección periférica. Se produce así un desacoplamiento efectivo de la señal de emisión y la señal de recepción. No obstante, en el diplexor del documento US 3, 922, 621 no es posible una propagación de una señal de rastreo con la que se pueda determinar una corrección de la desviación direccional de la antena reflectora.

Se conoce por la solicitud de patente alemana no publicada DE 10 2008 004 895.8 una ramificación de señal con un guiaondas de señal común para la transmisión de una señal de emisión y una señal de recepción. Está prevista una pluralidad de guiaondas de señal de emisión para alimentar la señal de emisión, estando distribuidos los guiaondas de señal de emisión simétricamente en el lado exterior del guiaondas de señal común y estando unidos de manera comunicativa con el guiaondas de señal común. Asimismo, está prevista una pluralidad de guiaondas de señal de recepción para retransmitir la señal de recepción, estando conectados los guiaondas de señal de recepción simétricamente al guiaondas de señal común y estando unidos también de manera comunicativa con el guiaondas de señal común. Para poder obtener una señal de rastreo es necesaria la disposición de filtros en los guiaondas de señal de recepción.

Se conoce por el documento US 6, 937, 202 B2 el recurso de separar modos por reducción del diámetro de la bocina por debajo de un diámetro crítico. Esto se denomina cortocircuito virtual. No es posible un desacoplamiento de la señal de recepción (visto desde un satélite) y la señal de rastreo junto con una separación simultánea de la señal de emisión. Se necesitan para ello unos filtros en los brazos laterales.

El documento US 2003/0222733 A1 revela la separación de modos por reducción del diámetro de la bocina por debajo del diámetro crítico por medio de un cortocircuito virtual. No es posible un desacoplamiento común de la señal de recepción (visto desde el satélite) y la señal de rastreo junto con una separación simultánea de la señal de emisión. La divulgación se refiere a aplicaciones de estaciones terrestres, en donde, debido a la asociación invertida

de la banda de emisión y de recepción, se puede emplear la estructura indicada del sistema de alimentación. Se necesitan forzosamente unos filtros en los brazos laterales.

El documento US5399999 (Eisenhart) convierte primeramente un modo TEM01, en el guiaondas redondo, por medio de una transición adecuada, en un modo TEM coaxial cilíndrico circular que se transfiere luego a una línea coaxial con conductor exterior rectangular asimétricamente dispuesto.

Por tanto, un problema de la presente invención consiste en indicar un diplexor para una antena reflectora destinada a la transmisión de señales de microondas, que permita una corrección mejorada de la desviación direccional de la antena reflectora. Es también un problema de la presente invención el indicar un procedimiento para procesar una señal de recepción alimentada a un diplexor, que haga posible una exactitud mejorada para la corrección de la desviación direccional.

Estos problemas se resuelven con las características de las reivindicaciones independientes. Ejecuciones ventajosas de la invención se desprenden de cada una de las reivindicaciones subordinadas.

La invención crea un diplexor para una antena reflectora destinada a la transmisión de señales de microondas. Éste comprende un guiaondas de señal circular común para transmitir una señal de emisión y una señal de recepción, que comprende un primer extremo y un segundo extremo, estando formada una puerta común en el primer extremo. El diplexor comprende también una disposición de guiaondas que está dispuesta en la zona de un segundo extremo del guiaondas de señal en posición coaxial al guiaondas de señal. Asimismo, está previsto un segmento de acoplamiento cilíndrico que está dispuesto entre el primer extremo y el segundo extremo del guiaondas de señal y que une la disposición de guiaondas con el guiaondas de señal común. La invención se caracteriza por que la disposición de guiaondas comprende, para formar una primera y una segunda... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Diplexor para una antena reflectora destinada a la transmisión de señales de microondas, que comprende:

- un guiaondas de señal circular común (2) para transmitir una señal de emisión y una señal de recepción, que comprende un primer extremo (3) y un segundo extremo (4) , estando formada una puerta común en el primer extremo (3) ;

- una disposición (5) de guiaondas que está dispuesta coaxialmente al guiaondas de señal (2) en posición adyacente al segundo extremo del guiaondas de señal (2) ;

- un segmento de acoplamiento cilíndrico (6) con una serie de estrías (11) que está dispuesto entre el primer extremo y el segundo extremo del guiaondas de señal (2) , limita con el segundo extremo (4) y une la disposición de guiaondas con el guiaondas de señal común (2) ;

caracterizado por que, para formar una primera y una segunda puertas de guiaondas coaxiales (21, 22) , la disposición (5) de guiaondas comprende:

- un primer guíaondas circular (7) en el que se puede propagar la señal de recepción durante el funcionamiento del diplexor (1) ;

- un segundo guiaondas circular (9) en el que se puede propagar, durante el funcionamiento del diplexor (1) , la señal de emisión con una frecuencia más baja que la de la señal de recepción, rodeando el segundo guiaondas (9) al primer guiaondas (7) ;

- en el interior del primer guiaondas está dispuesto un conductor interior (8) que está configurado en forma de clavija con un contorno exterior cilíndrico, a través del cual en la banda de recepción, durante la alimentación del modo TM01 en el guiaondas de señal común (2) , se puede transferir la energía al modo TEM del primer guiaondas (7) , y -en el extremo - alejado del guiaondas de señal común (2) - del segundo guiaondas (9) están previstos cuatro guiaondas de emisión (15) dispuestos simétricamente uno respecto de otro y cuatro guiaondas de recepción (14) dispuestos simétricamente uno respecto de otro, los cuales presentan una respectiva sección transversal rectangular y están dispuestos ortogonalmente con respecto al eje longitudinal del diplexor (1) .

2. Diplexor según la reivindicación 1, caracterizado por que el primer guiaondas (7) y el conductor interior (8) terminan a una altura igual o diferente.

3. Diplexor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el segmento de acoplamiento

(6) está configurado como un primer guiaondas estriado (10) que presenta, hacia el interior del guiaondas de señal (2) , una serie de estrías (11) que se extienden anularmente a lo largo de un perímetro interior.

4. Diplexor según la reivindicación 3, caracterizado por que el primer guiaondas estriado (10) limita con el segundo extremo del guiaondas de señal (2) .

5. Diplexor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el segundo guiaondas (9) está configurado al menos seccionalmente como un segundo guiaondas estriado (12) que, hacia el interior del guiaondas de señal (2) , presenta una serie de estrías (13) que se extienden anularmente a lo largo de un perímetro interior.

6. Diplexor según la reivindicación 5, caracterizado por que el segundo guiaondas estriado (12) limita con el segmento de acoplamiento (6) o con el segundo extremo del guiaondas de señal (2) .

7. Diplexor según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado por que las estrías de los guiaondas estriados primero y/o segundo (10, 12) están dispuestas siempre en posiciones equidistantes una de otra.

8. Diplexor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que, para generar señales de doble polarización lineal, la segunda puerta de guiaondas (22) (en la banda de emisión) puede acoplarse

- con una ramificación en torniquete y dos acopladores híbridos de 180º o -con dos transmisores ortomodo de brazo lateral coaxiales.

9. Diplexor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que, para generar una polarización doblemente circular, la segunda puerta de guiaondas (22) (en la banda de emisión) puede acoplarse -con un polarizador, una ramificación en torniquete y dos acopladores híbridos de 180º o 7

- con una ramificación en torniquete, dos acopladores híbridos de 180º y un acoplador híbrido de 90º.

10. Diplexor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que, para generar una polarización lineal, la primera puerta de guiaondas (21) (en la banda de recepción) puede acoplarse con una ramificación en torniquete y tres acopladores híbridos de 180º.

11. Diplexor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que, para generar una polarización circular, la primera puerta de guiaondas (21) (banda de recepción) puede acoplarse con una ramificación en torniquete, tres acopladores híbridos de 180º y un acoplador híbrido de 90º.

12. Diplexor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que éste es un diplexor coaxial.

13. Procedimiento para procesar una señal alimentada a un diplexor (1) configurado según cualquiera de las 10 reivindicaciones anteriores, en el que -se alimenta un modo TE11 a la puerta común, -se excita un modo TM11 en el guiaondas de señal (2) por medio de la serie de estrías (11) del segmento de acoplamiento cilíndrico (6) y se le superpone con el modo TE11 de tal manera que toda la energía de la segunda señal fluya hacia el segundo guiaondas por una superposición constructiva de porciones de campo exteriores y una superposición destructiva de porciones de campo interiores, y toda la energía de la primera señal fluya hacia el primer guiaondas coaxial interior por una superposición constructiva de porciones de campo interiores y una superposición destructiva de porciones de campo exteriores, -durante la alimentación del modo TM01 en la puerta común se transfiere la primera señal al modo TEM con las informaciones de rastreo del primer guiaondas, -desde una red de acopladores híbridos se descompone en modos individuales una mezcla de modos formada por el modo TE11 y el modo TM01 para separar una señal de comunicación respecto de los modos de rastreo y generar una señal de rastreo que contiene una información sobre la cuantía y la dirección de una desviación de orientación.