Superficie adaptada para filtrar una multitud de bandas de frecuencias.

Superficie adaptada para filtrar una multitud de bandas de frecuencias, comprendiendo esta superficie un conjunto de motivos

(31; 51; 61; 71; 81; 91) conductores elementales idénticos separados, reproducidos según una disposición periódica sobre un soporte (10) dieléctrico, comprendiendo el motivo elemental:

un tripolo constituido por tres segmentos (12) idénticos que se extienden en forma de estrella a partir de un centro (14); y

dos brazos (32; 72) que se extienden simétricamente a partir de un punto intermedio de cada segmento, estando este punto intermedio situado a la misma distancia (Db) del centro (14) para cada uno de los segmentos (12), formando las direcciones generales de los dos brazos un ángulo de aproximadamente 120º y definiendo una punta de flecha dirigida hacia el exterior, no siendo secantes los brazos (32; 72) asociados a dos segmentos (12) diferentes;

el motivo elemental estando reproducido mediante la traslación según cada una de las direcciones de los segmentos (12) de tal modo que una misma distancia (Dm) separe cada extremo de un segmento de un motivo, del centro de un motivo adyacente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2011/050843.

Solicitante: Institut Polytechnique de Grenoble.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 46 avenue Félix Viallet 38000 Grenoble FRANCIA.

Inventor/es: DE BARROS,FABIEN, EYMIN-PETOT-TOURTOLLET,GUY, LEMAITRE-AUGER,PIERRE, VUONG,TÂN-PHU.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > H01Q15/00 (Dispositivos para la reflexión, refracción, difracción o la polarización de las ondas radiadas por una antena, p. ej. dispositivos cuasi ópticos (variables con el objeto de modificar la directividad H01Q 3/00; disposiciones de tales dispositivos para la conducción de ondas H01P 3/20; variables con el objeto de obtener un efecto de modulación H03C 7/02))

PDF original: ES-2543695_T3.pdf

 

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Superficie adaptada para filtrar una multitud de bandas de frecuencias.
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Fragmento de la descripción:

Superficie adaptada para filtrar una multitud de bandas de frecuencias Campo de la invención La presente invención se refiere a una superficie selectiva en frecuencia, es decir una superficie adaptada para formar una pantalla para el paso de las ondas electromagnéticas pertenecientes a algunas bandas de frecuencias.

Descripción de la técnica anterior Las superficies selectivas de frecuencia se designan por lo general en la técnica con las siglas FSS, del inglés "Frequency Selective Surface". Estas comprenden un conjunto de motivos conductores elementales idénticos, reproducidos según una disposición periódica en una cara de un soporte dieléctrico. La forma y las dimensiones del motivo elemental, la distribución de la disposición periódica, y las características del material conductor del motivo y del material dieléctrico del soporte, son los principales factores que determinan las propiedades de filtrado de la superficie.

Una de las aplicaciones consideradas se refiere al blindaje selectivo de un edificio o de una habitación de un edificio contra algunas ondas electromagnéticas. Entre las frecuencias que se desea por lo general filtrar, se encuentran en particular las frecuencias portadoras de los sistemas de telefonía móvil de tipo GSM (0, 9; 1, 8 y 2, 1 GHz) , así como las frecuencias portadoras de los sistemas de redes informáticas sin cable de tipo Wi-Fi (2, 4 y 5, 4 GHz) .

El soporte dieléctrico puede ser un sustrato a base de epoxi o de un material plástico en el que los motivos conductores se forman mediante el depósito de capas conductoras, según unos procedimientos de realización similares a los procedimientos de realización de circuitos impresos. También se ha propuesto realizar unas superficies selectivas en frecuencia directamente sobre unos soportes de tipo de tipo papel o cartón, por ejemplo mediante la impresión con una tinta conductora. Esta última forma de realización presenta, en particular, la ventaja de reducir de forma consecuente el precio de coste de estas superficies.

La figura 1 es una vista desde arriba que representa de forma esquemática un motivo 1 conductor elementa de una superficie selectiva en frecuencia. El motivo 1, formado en una cara de un soporte 10 dieléctrico, es un tripolo compuesto por tres segmentos 12a, 12b y 12c idénticos de longitud Ls, extendiéndose en forma de estrella a partir de un centro 14. Los segmentos 12a a 12c forman de dos en dos unos ángulos de aproximadamente 120º.

La figura 2 es una vista desde arriba que representa de forma esquemática una porción de una superficie selectiva en frecuencia formada mediante la reproducción, según una disposición periódica sobre el soporte 10dieléctrico, del motivo 1 elemental de la figura 1. El motivo 1 se reproduce mediante traslación según cada una de las direcciones de los segmentos 12a a 12c del tripolo, de tal modo que una misma distancia Dm, no nula, separe cada extremo exterior de un segmento de un motivo, desde el centro de un motivo adyacente. La operación de traslación se reitera hasta cubrir el conjunto de la superficie considerada.

La superficie así formada presenta una frecuencia de resonancia que depende esencialmente de los parámetros de longitud Ls de los segmentos del tripolo, y de distancia Dm entre unos motivos adyacentes. Dicha superficie tiene la propiedad de filtrar las ondas electromagnéticas pertenecientes a una banda de frecuencias centrada en su frecuencia de resonancia. La eficacia del centrado depende también de la anchura W y del espesor (no visible en la figura) del trazado del motivo, así como del espesor (no visible en la figura) del soporte 10 dieléctrico.

Un inconveniente de la superficie selectiva en frecuencia descrita en relación con las figuras 1 y 2 es que su respuesta en frecuencia depende del ángulo de incidencia de las ondas electromagnéticas con respecto a la superficie, así como de la polarización de las ondas electromagnéticas incidentes.

Por otra parte, esta superficie solo permite filtrar una única banda de frecuencias centrada en su frecuencia de resonancia. De este modo, para filtrar bandas distintas, por ejemplo las frecuencias GSM (del orden de 0, 9; 1, 8 y 2, 1 GHz) y/o las frecuencias Wi-Fi (del orden de 2, 4 y 5, 4 GHz) , sería preciso superponer unas superficies selectivas en frecuencia adaptadas a cada una de las bandas consideradas.

Resumen De este modo, un objeto de una forma de realización de la presente invención es prever una superficie selectiva en frecuencia que resuelva al menos en parte algunos de los inconvenientes de las soluciones existentes.

Un objeto de una forma de realización de la presente invención es prever una superficie de este tipo de la que las propiedades de filtrado sean independientes del ángulo de incidencia y de la polarización de las ondas electromagnéticas incidentes.

Un objeto de una forma de realización de la presente invención es prever una superficie de este tipo adaptada para filtrar varias bandas de frecuencias distintas.

Un objeto de una forma de realización de la presente invención es prever una superficie de este tipo de la que la tasa de cobertura de los motivos conductores sea relativamente baja.

De este modo, una forma de realización de la presente invención prevé una superficie adaptada para filtrar una multitud de bandas de frecuencias, comprendiendo esta superficie un conjunto de motivos conductores elementales idénticos separados, reproducidos según una disposición periódica sobre un soporte dieléctrico, comprendiendo el motivo elemental: un tripolo compuesto por tres segmentos idénticos que se extienden en forma de estrella a partir de un centro; y por dos brazos que se extienden simétricamente a partir de un punto intermedio de cada segmento, estando este punto intermedio situado a la misma distancia del centro para cada uno de los segmentos, formando las direcciones generales de los dos brazos un ángulo de aproximadamente 120º y definiendo una punta de flecha dirigida hacia el exterior, no siendo secantes los brazos asociados a dos segmentos diferentes.

Según una forma de realización de la presente invención, los segmentos del tripolo forman de dos en dos unos ángulos de aproximadamente 120º.

Según una forma de realización de la presente invención, el motivo elemental comprende, además, dos primeras aletas idénticas que se extienden simétricamente a partir del extremo de cada segmento, formando las primeras aletas un ángulo de aproximadamente 120º y definiendo una punta de flecha dirigida hacia el exterior del motivo.

Según una forma de realización de la presente invención, el motivo elemental comprende, además, dos segundas aletas idénticas que se extienden a partir del extremo libre de cada brazo, formando cada segunda aleta un ángulo de aproximadamente 60º con la dirección general del brazo.

Según una forma de realización de la presente invención, las segundas aletas de cada brazo forman entre sí un ángulo de aproximadamente 120º y definen una punta de flecha dirigida hacia el exterior del motivo.

Según una forma de realización de la presente invención, las dos aletas de cada brazo se alinean según una misma dirección, cortando esta dirección la dirección del segmento del que sale el brazo.

Según una forma de realización de la presente invención, los brazos constan al menos de una extensión almenada en una dirección que corta la dirección general del brazo.

Según una forma de realización de la presente invención, el motivo elemental se reproduce mediante la traslación según cada una de las direcciones de los segmentos del tripolo de tal modo que la misma distancia separe cada extremo de un segmento de un motivo, del centro de un motivo adyacente.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Superficie adaptada para filtrar una multitud de bandas de frecuencias, comprendiendo esta superficie un conjunto de motivos (31; 51; 61; 71; 81; 91) conductores elementales idénticos separados, reproducidos según una disposición periódica sobre un soporte (10) dieléctrico, comprendiendo el motivo elemental:

un tripolo constituido por tres segmentos (12) idénticos que se extienden en forma de estrella a partir de un centro (14) ; y dos brazos (32; 72) que se extienden simétricamente a partir de un punto intermedio de cada segmento, estando este punto intermedio situado a la misma distancia (Db) del centro (14) para cada uno de los segmentos (12) , formando las direcciones generales de los dos brazos un ángulo de aproximadamente 120º y definiendo una punta de flecha dirigida hacia el exterior, no siendo secantes los brazos (32; 72) asociados a dos segmentos (12) diferentes;

el motivo elemental estando reproducido mediante la traslación según cada una de las direcciones de los segmentos (12) de tal modo que una misma distancia (Dm) separe cada extremo de un segmento de un motivo, del centro de un motivo adyacente.

2. Superficie según la reivindicación 1, en la que los segmentos (12) del tripolo forman de dos en dos unos ángulos de aproximadamente 120º.

3. Superficie según la reivindicación 1 o 2, en la que el motivo (51; 61; 71; 81; 91) elemental comprende, además, dos primeras aletas (52) idénticas que se extienden simétricamente a partir del extremo de cada segmento (12) , formando las primeras aletas (52) un ángulo de aproximadamente 120º y definiendo una punta de flecha dirigida hacia el exterior del motivo.

4. Superficie según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el motivo (51; 61; 71; 81; 91) elemental comprende, además, dos segundas aletas (54; 64) idénticas que se extienden a partir del extremo libre de cada brazo (32; 72) , formando cada segunda aleta un ángulo de aproximadamente 60º con la dirección general del brazo.

5. Superficie según la reivindicación 4, en la que las segundas aletas (54) de cada brazo forman entre sí un ángulo de aproximadamente 120º y definen una punta de flecha dirigida hacia el exterior del motivo.

6. Superficie según la reivindicación 4, en la que las segundas aletas (64) de cada brazo (32; 72) se alinean según una misma dirección, cortando esta dirección la dirección del segmento (12) del que sale el brazo.

7. Superficie según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que los brazos (72) constan al menos de una extensión almenada según una dirección que corta la dirección general del brazo.

8. Superficie según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, adaptada para filtrar tres bandas de frecuencias respectivamente centradas en 0, 9; 1, 8 y 2, 1 GHz.

9. Superficie según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, adaptada para filtrar dos bandas de frecuencias respectivamente centradas en 2, 4 y 5, 4 GHz.

10. Superficie según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que el soporte dieléctrico es un soporte de tipo papel o cartón, y en el que los motivos conductores se realizan mediante impresión con una tinta conductora.

11. Utilización de una superficie según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 para filtrar tres bandas de frecuencias situadas en la gama de 0, 9 a 5, 4 GHz en la que las dimensiones totales de un motivo elemental son del orden de entre 1 y 10 centímetros, ajustándose las longitudes de cada uno de los segmentos, brazos y aletas para seleccionar las tres bandas de frecuencias consideradas.