Dispositivo de emisión de ondas radioeléctricas, antena e ingenio espacial.

Dispositivo para emitir unas ondas radioeléctricas que comprende un equipo emisor

(13) para una antena (10) de telecomunicación, una membrana (18) de protección térmica del reflector y unos medios (19, 20) de fijación de la membrana (18) de protección térmica sobre el equipo (13), caracterizado porque dicha membrana (18) de protección térmica está provista de una pluralidad de tensores (23) elásticos previstos para mantener la membrana (18) de protección térmica tensada entre una primera cara activa del equipo (13) emisor y el espacio, independientemente de las dilataciones térmicas de la membrana (18) y del equipo (13) emisor que se producen en un intervalo de temperaturas predeterminado, cuando los medios (19, 20) de fijación aseguran la fijación de la membrana (18) a dicho equipo (13) emisor, comprendiendo dichos tensores (23) elásticos unas láminas flexibles, que presentan una rigidez superior a la rigidez de la membrana, estando pegadas contra la membrana y estando fijadas a la membrana (18).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11186580.

Solicitante: THALES.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 45, RUE DE VILLIERS 92200 NEUILLY-SUR-SEINE FRANCIA.

Inventor/es: BOUGUEREAU,M. JEAN-LUC, CALMETTES-CARENSAC,M. FABIEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Detalles de dispositivos asociados a las antenas... > H01Q1/28 (Adaptación para la utilización en o sobre aviones, misiles, satélites o globos)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Combinaciones de elementos activos primarios de antenas... > H01Q19/12 (donde las superficies son cóncavas (H01Q 19/18 tiene prioridad))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Detalles de dispositivos asociados a las antenas... > H01Q1/42 (Envolturas que no están asociadas mecánica e íntimamente con los elementos radiantes, p. ej. cúpula)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Combinaciones de elementos activos primarios de antenas... > H01Q19/18 (teniendo dos o más superficies reflectantes (H01Q 19/20 tiene prioridad))

PDF original: ES-2528407_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo de emisión de ondas radioeléctricas, antena e ingenio espacial El campo de la invención es el de las antenas de telecomunicación destinadas a emitir unas ondas radioeléctricas. Estas antenas se utilizan en tierra o bien en el espacio en el que están embarcadas a bordo de satélites de telecomunicación. La radiación radioeléctrica se emite clásicamente mediante una fuente acoplada a uno o varios reflectores o bien únicamente mediante un panel radiante que emite directamente la radiación radioeléctrica en dirección al espacio.

Se busca generalmente minimizar las deformaciones termo-elásticas del reflector o del panel radiante para garantizar una estabilidad de la directividad de la antena. Las deformaciones termo-elásticas del reflector o del panel radiante provienen de las variaciones térmicas cíclicas provocadas por la alternancia de pasos por zonas de sombra y zonas de exposición a los rayos solares.

En lo que sigue del texto, por equipo emisor se entiende reflector o panel radiante.

Se dispone generalmente una membrana de protección térmica entre una cara activa del equipo emisor y el espacio para aislar térmicamente al equipo emisor y limitar las deformaciones termo-elásticas. Se trata más particularmente de membranas de protección multicapa que comprenden un apilado de capas de poliimida. La poliimida utilizada es bien conocida para el experto en la técnica, se trata, por ejemplo, de una capa de KaptonR sobre la que se deposita germanio. Este aislamiento es extremadamente ligero. Por otro lado, este aislamiento presenta la ventaja de ser globalmente transparente a las ondas radioeléctricas.

Durante el montaje de la membrana sobre un reflector, se busca evitar que la membrana llegue a adherirse sobre la cara reflectante cóncava del reflector para impedir el deterioro del reflector debido al hecho de los flujos aerodinámicos que calientan su superficie. Cuando la membrana llega a adherirse sobre la cara cóncava del reflector, el germanio focaliza los rayos del sol lo que tiene como efecto deteriorar los elementos que se encuentran en el trayecto de un rayo reflejado por la superficie reflectante cóncava del reflector como, por ejemplo, una fuente de radiofrecuencia o bien un reflector secundario.

Generalmente se extiende la membrana entre la cara cóncava del reflector o del panel radiante y el espacio y se llega a fijar el perímetro de la membrana sobre el canto del reflector que separa la superficie activa de la superficie inactiva del reflector o del panel.

Ahora bien, la membrana y el equipo emisor sufren, debido a su concepción con unos materiales diferentes, unas dilataciones/retracciones diferentes cuando varía la temperatura.

Esta solución no garantiza una tensión permanente de la membrana por el hecho de que la antena está sometida a unas variaciones de temperatura.

Por otro lado, a frecuencia elevada (Banda Ka) , el Kapton no es totalmente transparente a las ondas de radiofrecuencia. La membrana induce por lo tanto unos desfases sobre la radiación reflejada por un receptor o radiada por el panel radiante. El valor del desfase depende del posicionamiento de la membrana con relación a la superficie activa emisora, es decir reflectante o radiante, de las ondas radioeléctricas.

Se busca mantener la membrana tensada permanentemente entre el equipo emisor y el espacio para que el desfase inducido por la membrana sea siempre el mismo.

Existe una solución para garantizar una tensión permanente de la membrana 1. Esta solución se representa en las figuras 1 a y 1 b en el caso de un reflector de doble rejilla, es decir un reflector 2 que comprenda dos reflectores individuales 7, 9. Se basa en la utilización de tensores. Se reparten unos tensores 6 regularmente sobre la periferia del reflector y se fijan sobre la estructura 5 que une los dos reflectores individuales es decir que separa la cara de la superficie activa 3 de la superficie inactiva 4 del reflector. Durante la operación de fijación de la membrana 1 sobre un reflector 2 por medio de los medios de fijación 8, los tensores se repliegan en U entre la membrana y el cerco 5 del reflector 2 de manera que apliquen un esfuerzo EÌ sobre la membrana hacia el exterior del reflector que tense permanentemente la membrana como un parche de tambor entre la cara activa y el espacio.

Sin embargo, esta solución implica una inmovilización prolongada del reflector durante la instalación de los tensores antes de llegar a fijar la membrana.

Además, la operación de fijación de la membrana sobre el reflector es compleja y difícilmente reproducible. Durante esta operación, es necesario asegurar no solamente que se repliegan los tensores en U, sino igualmente que el plegado es tal que permita tensar la membrana como un parche de tambor.

Además, esta solución no puede implantarse más que sobre reflectores de doble rejilla, no se puede implantar sobre reflectores simples o sobre paneles radiantes porque el cerco de estos equipos que separa la superficie activa de la superficie inactiva, no ofrece una superficie lisa para la adhesión.

Un objetivo de la presente invención es paliar los inconvenientes antes citados.

Además, esta solución es voluminosa y frágil. Los tensores replegados en U ocupan un espacio no despreciable en la periferia del reflector, y el menor choque puede despegarlos o romperlos.

Otro objetivo de la invención de remediar este inconveniente.

Con este fin, la invención tiene por objetivo un dispositivo para emitir unas ondas radioeléctricas que comprende un equipo emisor para una antena de telecomunicación, una membrana de protección térmica del reflector y unos medios de fijación de la membrana de protección térmica sobre el equipo, estando provista dicha membrana de protección térmica con una pluralidad de tensores elásticos previstos para mantener la membrana de protección térmica tensada entre una primera cara activa del equipo emisor y el espacio, independientemente de las dilataciones térmicas de la membrana y del equipo emisor que se producen en un intervalo de temperaturas predeterminado, cuando los medios de fijación aseguran la fijación de la membrana a dicho equipo emisor.

Ventajosamente, el intervalo de temperaturas predeterminado se extiende desde -250 º C a + 400 º C.

Ventajosamente, los medios de fijación de la membrana comprenden unos primeros medios de fijación solidarios con la membrana que aseguran la separación entre los tensores y el borde de la membrana para garantizar un contacto entre el equipo emisor y los tensores cuando los medios de fijación aseguran la fijación de la membrana sobre dicho equipo emisor.

Ventajosamente, los medios de fijación comprenden unos segundos medios de fijación, fijos sobre una segunda cara inactiva del equipo emisor y que se destinan a cooperar con los primeros medios de fijación para asegurar la fijación de la membrana al equipo emisor.

Ventajosamente, los tensores elásticos comprenden unas láminas flexibles que presentan una rigidez superior a la rigidez de la membrana.

Ventajosamente, las láminas flexibles presentan una rigidez comprendida entre 5 N/m y 500 N/m.

Ventajosamente, las láminas flexibles son de poli-para-fenileno tereftalamida PPD-T o de poliimida.

Ventajosamente, las láminas flexibles presentan un grosor comprendido entre 0, 1 mm y 2 mm.

Ventajosamente, las láminas flexibles son unas láminas de KaptonR que presentan un grosor de 10 a 20 veces superior al grosor de la membrana.

Ventajosamente, las láminas flexibles se disponen de manera que estén a caballo sobre la junta entre una segunda cara inactiva del panel y un cerco del equipo emisor, uniendo la primera cara activa y la segunda... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para emitir unas ondas radioeléctricas que comprende un equipo emisor (13) para una antena (10) de telecomunicación, una membrana (18) de protección térmica del reflector y unos medios (19, 20) de fijación de la membrana (18) de protección térmica sobre el equipo (13) , caracterizado porque dicha membrana (18) de protección térmica está provista de una pluralidad de tensores (23) elásticos previstos para mantener la membrana (18) de protección térmica tensada entre una primera cara activa del equipo (13) emisor y el espacio, independientemente de las dilataciones térmicas de la membrana (18) y del equipo (13) emisor que se producen en un intervalo de temperaturas predeterminado, cuando los medios (19, 20) de fijación aseguran la fijación de la membrana (18) a dicho equipo (13) emisor, comprendiendo dichos tensores (23) elásticos unas láminas flexibles, que presentan una rigidez superior a la rigidez de la membrana, estando pegadas contra la membrana y estando fijadas a la membrana (18) .

2. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los medios (19, 20) de fijación de la membrana comprenden unos primeros medios (19) de fijación solidarios con la membrana (18) que aseguran la separación entre los tensores (23) y el borde de la membrana (18) para garantizar un contacto entre el equipo (13) emisor y los tensores (23) cuando los medios (19, 20) de fijación aseguran la fijación de la membrana (18) sobre dicho equipo (13) emisor.

3. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que los medios de fijación comprenden unos segundos medios (20) de fijación, fijos sobre una segunda cara (16) inactiva del equipo (13) emisor y destinados a cooperar con los primeros medios (19) de fijación para asegurar la fijación de la membrana

(18) al equipo (13) emisor.

4. Dispositivo según la reivindicación de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las láminas flexibles presentan una rigidez comprendida entre 5 N/m y 500 N/m.

5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que las láminas flexibles son de polipara-fenileno tereftalamida PPD-T o en poliimida.

6. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que las láminas flexibles presentan un grosor comprendido entre 0, 1 mm y 2 mm.

7. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que las láminas flexibles son unas láminas de KaptonR que presentan un grosor de 10 a 20 veces superior al grosor de la membrana.

8. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que el intervalo de temperaturas predeterminado se extiende desde -250 º C a + 400 º C.

9. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que las láminas flexibles son dispuestas de manera que estén a caballo sobre la junta (24, 25) entre una segunda cara (16) inactiva del panel y un cerco (17) que une la primera cara (15) activa y la segunda cara (16) inactiva del equipo (13) emisor cuando los medios (19, 20) de fijación aseguran la fijación de la membrana (18) a dicho equipo (13) emisor, estando las láminas dimensionadas además de manera que estén en flexión en todo el intervalo de temperaturas predeterminado.

10. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que los tensores (23) elásticos son dispuestos de manera que ejerzan un esfuerzo suplementario sobre la membrana en la dirección perpendicular a la fuerza (FÌ ) y en dirección al espacio de manera que mantengan la membrana (18) separada de la primera cara (15) activa del equipo (13) emisor en cualquier punto de dicha primera cara (15) activa.

11. Antena que comprende un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

12. Ingenio espacial que comprende una antena según la reivindicación precedente.

13. Procedimiento de fabricación de un dispositivo para reflejar unas ondas radioeléctricas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 que comprende:

- una etapa que consiste en equipar la membrana (18) con tensores (23) elásticos previstos para asegurar el mantenimiento de la membrana (18) tensa entre la primera cara (15) del equipo emisor y el espacio, independientemente de las dilataciones térmicas de la membrana (18) y del equipo (13) emisor que se producen en un intervalo de temperaturas predeterminado, cuando los medios de fijación aseguran la fijación de la membrana (18) a dicho equipo (13) emisor, comprendiendo dichos tensores (23) elásticos unas láminas flexibles que presentan una rigidez superior a la rigidez de la membrana, estando pegadas dichas láminas flexibles contra la membrana y fijadas a la membrana (18) , -una etapa de fijación de la membrana (18) provista con los tensores (23) elásticos al equipo (13) emisor.