Antena (10) que comprende:

una construcción de soporte;

una pluralidad de paneles activos (14),

acoplados de manera móvil a la construcción de soporte; y

un actuador (41) adaptado para controlar el movimiento de la pluralidad de paneles activos (14), incluyendo el movimiento relativo entre los paneles activos (14) y una determinación de una distancia D entre al menos dos paneles adyacentes (14) de dicha pluralidad de paneles activos (14), para así rastrear un transmisor o receptor,

de modo tal que los ejes (16) de la pluralidad de paneles activos (14) se configuren para moverse en una dirección sustancialmente paralela a un plano de referencia (11); en donde dicha pluralidad de paneles activos (14) puede rotar respectivamente sobre ejes paralelos (16) soportados por la construcción de soporte de modo tal que permanezcan sustancialmente paralelos unos a otros; y

en donde, sobre un rango de ángulos inclinados, cada par de paneles activos adyacentes (14) sustancialmente limita con los demás en un plano perpendicular a una dirección del haz de la antena, y de la dirección del haz no se cubre ningún panel activo en forma total ni parcial

Antena de bajo perfil para comunicaciones satelitales.

Campo de la invención

La presente invención hace referencia a antenas y, más concretamente, a antenas de bajo perfil de recepción/transmisión, que pueden utilizarse en sistemas de comunicaciones satelitales y deben instalarse en terminales móviles para lograr cobertura global y/o en comunicaciones terrestres inalámbricas en plataformas con limitaciones en cuanto a las dimensiones físicas de la antena.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a una antena de bajo perfil de recepción y/o transmisión y a un método para recibir y transmitir señales mediante tal antena, que comprende las características que se incluyen en las reivindicaciones.

Antecedentes de la invención

Normalmente, se utilizan satélites para transmitir o comunicar señales electrónicas, incluyendo señales de audio, vídeo, datos, audio-visuales, etc. a y desde cualquier parte de una gran área geográfica. En algunos casos, se utilizan satélites para transmitir o comunicar señales electrónicas entre un centro terrestre y terminales aerotransportadas que usualmente se encuentran dentro de aeronaves. Por ejemplo, un sistema de distribución de señal móvil o aerotransportado basado en satélite generalmente incluye una estación terrestre que compila una o más señales individuales de audio/visuales/de datos en una señal de banda estrecha o de banda ancha, modula una banda de frecuencia portadora con la señal compilada y después transmite (mediante enlace ascendente) la señal modulada a uno o más, por ejemplo, satélites geosincrónicos. Los satélites amplifican la señal recibida, desplazan la señal a una banda de frecuencia portadora recibida y transmiten (mediante enlace descendente) la señal de frecuencia desplazada a aeronaves para la recepción a unidades receptoras individuales o terminales terrestres móviles.

Del mismo modo, las terminales individuales móviles o aerotransportadas pueden transmitir una señal, por satélite, a la estación base o a otras unidades receptoras.

Un conjunto de antenas que comprende una pluralidad de paneles activos se divulga en la memoria US-A-4 801 943. Los paneles se montan sobre un soporte y pueden rotar sobre ejes paralelos soportados por la construcción de soporte.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista diagramática bidimensional de una realización del sistema según algunas realizaciones de la presente invención;

La figura 2 es una vista en perspectiva tridimensional de una realización del sistema según algunas realizaciones de la presente invención;

La figura 3 es una vista diagramática de una realización del sistema según algunas realizaciones de la presente invención; y

La figura 4 es una ilustración diagramática de la operación de un arreglo de antena según algunas realizaciones de la presente invención.

Descripción de realizaciones preferentes

A continuación se describe una antena de bajo perfil de recepción/transmisión construida y que opera según algunas realizaciones de la presente invención. La antena de bajo perfil de recepción/transmisión se describe como construida para utilizarla con un sistema de comunicaciones satelitales de onda milimétrica (MMW, por sus siglas en inglés) geosincrónico. Sin embargo, queda claro para cualquier persona con conocimientos básicos en el arte que pueden construirse muchos tipos de antenas según los principios expuestos en la presente solicitud a continuación, para utilizarlas con otros sistemas de distribución de señales de audio, vídeo, datos, audiovisuales, etc. por satélite o terrestres que incluyen, pero no se limitan a, los llamados sistemas "de banda C" (que transmiten a frecuencias portadoras entre 3,7 GHz y 4,2 GHz), sistemas de distribución inalámbricos de base terrestre tales como sistemas de distribución multipunto multicanal (MMDS, por sus siglas en inglés) y sistemas de distribución multipunto locales (LMDS, por sus siglas en inglés), sistemas de telefonía celular, y otros sistemas de comunicaciones inalámbricas que necesitan una antena de bajo perfil debido a limitaciones físicas.

De hecho, una antena de la presente invención puede construirse según los principios aquí expuestos para utilizarla con sistemas de comunicaciones que operan a longitudes de onda más cortos que el alcance de onda milimétrica, tales como sistemas de comunicaciones de onda submilimétrica y terra-wave, o a longitudes de onda más largas que el alcance de onda milimétrica, tales como sistemas de comunicaciones por microondas.

Con referencia a las figuras 1 y 2, se muestra una antena 10 según algunas realizaciones de la presente invención. La antena 10 incluye una pluralidad de elementos de antena 12 dispuestos sobre paneles activos 14 preferentemente dispuestos en un conjunto. El elemento de antena 12 puede comprender cualquier tipo de unidad de recepción y/o transmisión de antena útil para la operación en el rango de frecuencia que se pretende utilizar con la antena 10. El elemento de antena 12 puede estar dispuesto sobre paneles activos 14 que tienen cualquier forma básicamente de plano deseada y preferentemente un plano rectangular. El elemento de antena 12 puede estar dispuesto sobre paneles activos 14 en cualquier diseño incluyendo, por ejemplo, pero sin limitarse a, un conjunto de 3x5, un conjunto de 2x4, un conjunto de 5x8 y similares, o cualquier diseño no rectangular incluyendo, por ejemplo, cualquier diseño circular, oval o pseudo-aleatorio.

Los elementos de antena 12 pueden ser, preferentemente, elementos radiantes que tienen por ejemplo un diámetro de la mitad de la longitud de onda (?) de la señal para la cual la antena 10 está diseñada, y pueden disponerse sobre paneles activos 14 en un diseño rectangular tal como cualquiera de los diseños antes mencionados.

El conjunto de elementos de antena 12 se dispone sobre paneles activos 14 de modo tal que el punto focal eléctrico de cada uno de los elementos de antena 12 apunta en una dirección que está sustancialmente en un ángulo de incidencia a con respecto al plano de referencia designado 11 en la figura 1. Como se ilustra en las figuras 1 y 2, los elementos de antena 12 direccionados en una dirección sustancialmente a lo largo de una línea 17, perpendicular al panel activo 14 y que pasa sustancialmente a través del centro del panel activo 14. Cada serie de elementos 12 puede recibir radiación al llegar al ángulo de incidencia a1 con respecto al plano de referencia 11. En una realización de transmisión cada uno de los elementos 12 puede transmitir radiación a un ángulo de incidencia a1 con respecto al plano de referencia 11.

En la realización que se ilustra en las figuras 1 y 2, la antena 10 se sintoniza para recibir las señales que tienen una longitud de onda de aproximadamente 24 mm, es decir, 12,5 GHz. El ancho del panel activo 14 se indica como d_L.

Con respecto a las figuras 1 y 2, la distancia horizontal entre puntos correspondiente en paneles activos 14 adyacentes está dada por

D=d_L/sin(a)

en donde:

Cuando la dirección de la antena 10 rastrea de forma apropiada la dirección de la radiación, en ángulo a entre la línea normal 17 a los paneles activos 14 y el plano de referencia 11 es sustancialmente igual al ángulo a1 entre la fuente de radiación y el plano de referencia 11.

Para n paneles activos 14 en la antena 10 la longitud total D' de la antena 10 puede recibirse a partir de D'= (n-1)*D + d_L*sin(a).

La distancia D puede determinarse para que sea tal que al mirar la antena 10 desde un ángulo de incidencia a, un panel activo 14 no cubrirá sustancialmente, en forma parcial ni total, parte alguna de un panel activo 14 adyacente. Además, a partir de un ángulo a, todos los paneles activos 14 parecerán limitar con los otros sustancialmente. Para permitir esto para un rango de ángulos a inclinados, el eje 16 del panel activo 14 puede estar adherido de modo deslizable a una construcción de soporte con posible movimiento en una dirección paralela al plano de referencia 11, de manera...

1. Antena (10) que comprende:

2. Antena según la reivindicación 1, en donde el actuador se adapta para ajustarse a la distancia entre los paneles activos (14).

3. Antena según la reivindicación 1 ó 2, en donde los paneles activos (14) están conectados a dicha construcción de soporte mediante bisagras.

4. Antena según la reivindicación 3, en donde dichos paneles activos (14) pueden rotar sobre dichas bisagras, y dichas bisagras son paralelas unas a otras.

5. Antena según la reivindicación 3 ó 4, en donde los paneles activos (14) pueden moverse en forma paralela unos de otros a lo largo de líneas que se incluyen en el mismo plano con dichas bisagras.

6. Antena según la reivindicación 1 ó 2, que además comprende al menos un panel activo auxiliar (35) en donde dicho, al menos un, panel activo auxiliar puede rotar alrededor de un eje (36) paralelo a los paneles activos (14) sólo por un rango limitado relativo al ángulo de rotación de los paneles activos (14).

7. Antena según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde un área de apertura efectiva de la antena es sustancialmente igual a la suma de las áreas de apertura de todos los paneles activos (14).

8. Antena según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la construcción de soporte puede rotar bajo el control del actuador (41).

9. Antena según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el actuador (41) comprende un actuador neumático.

10. Antena según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el actuador (41) comprende un actuador lineal eléctrico.

11. Antena según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el actuador (41) comprende un motor.

12. Antena según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde una pluralidad de elementos de antena están dispuestos sobre cada panel (14) de la antena.

13. Antena según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde las direcciones de haz de los paneles activos (14) comprenden puntos focales de los paneles.

14. Antena según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la pluralidad de paneles activos (14) comprende al menos tres paneles activos.

15. Antena según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los paneles activos (14) tienen una dirección de haz variable relativa a la construcción de soporte.

16. Antena según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los paneles activos (14) están adheridos en forma deslizable a la construcción de soporte.

17. Antena según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los paneles activos (14) se mantienen sustancialmente paralelos unos a otros.

18. Método para recibir o transmitir señales eléctricas mediante una antena (10), que comprende:

en donde durante dicho movimiento dicha pluralidad de paneles activos (14) rote sobre sus ejes respectivos (16) mientras permanecen sustancialmente paralelos unos a otros.

19. Método según la reivindicación 18, en donde dichos paneles activos (14) están direccionados por un actuador (41).

20. Método según la reivindicación 18 ó 19, en donde dichos paneles activos (14) rotan mediante por lo menos un actuador (41).

21. Método según una de las reivindicaciones 18-20, que comprende ajustar distancias entre dichos paneles activos (14).

22. Método según una de las reivindicaciones 18-21, que comprende ajustar distancias entre los paneles activos (14) en respuesta a un cambio en la dirección del haz.

23. Método según una de las reivindicaciones 18-22, que comprende rotar paralelamente los paneles activos (14).

24. Método según una de las reivindicaciones 18-23, que comprende cambiar las direcciones de haz de los paneles activos (14).