RED DE ANTENAS RADIANTE RECONFIGURABLE.

Red de antenas reconfigurable apropiada para suministrar señales en forma de onda,

que comprende un conjunto de redes radiantes (RRi), comprendiendo cada red un subconjunto de motivos que pueden irradiar las señales emitidas en una dirección dada y medios de carga y de colocación de dichas redes radiantes para colocar una de ellas en una posición seleccionada de emisión, caracterizada porque:

- los medios de carga y de colocación comprenden un sistema de puesta en desplazamiento de una primera película (F1) que comprende los subconjuntos de motivos radiantes que permite posicionar selectivamente un subconjunto de motivos radiantes en posición de emisión, comprendiendo dicho sistema de puesta en desplazamiento de la película de motivos radiantes un primer tambor (T1) motorizado y un segundo tambor (T2) con un momento de recuperación permanente

Red de antenas radiante reconfigurable.

El campo de la invención es el de las redes de antenas embarcadas, por ejemplo en satélites, del tipo de red de antenas reflectora (también denominadas habitualmente en terminología anglosajona "reflectarray antennas") o las redes de antenas con control de fase (o "Phased Array Antennas").

La técnica anterior del documento FRA 2874749 describe una red de antenas reflectora reconfigurable.

En el presente documento se entiende por "red de antenas reflectora" una antena que comprende elementos radiantes, también denominados células desfasadoras, que define una red reflectora y encargada de interceptar con pérdidas mínimas ondas que comprenden señales que van a transmitirse, suministradas por una fuente primaria, con el fin de reflejarlas en una dirección elegida, denominada dirección de puntería.

Las redes de antenas mencionadas anteriormente son interesantes debido a que permiten desapuntar un haz radiante hacia una zona de cobertura (o "punto", "spot") dada o formar el haz, de manera que se adapte a un contorno geográfico. Para pasar de una zona de cobertura a otra, hay que reconfigurar entonces la radiación de cada célula desfasadora, dotándola de dispositivos de control de fase. Estos controles de fase pueden realizarse dotando a los elementos radiantes de componentes controlables (diodos, MEMS); se habla entonces de red reflectora activa, o modificando la forma física del elemento radiante; se habla entonces de red reflectora pasiva.

La red reflectora activa permite realizar coberturas reconfigurables a costa de una complejidad significativa, la red reflectora pasiva es atractiva principalmente por su geometría plana sencilla.

También es posible realizar misiones reconfigurables en vuelo con ayuda de redes reflectoras pasivas, mediante capacidad de intercambio de las redes reflectoras ante la fuente de una antena. Esto conduce a embarcar tantas redes reflectoras como coberturas previstas, sabiendo que cada red reflectora está constituida por un conjunto que comprende un soporte con motivos reflectores generalmente grabados, un espaciador y un plano de masa, aunque estos dos últimos elementos no son específicos de la cobertura, pudiendo ser el espaciador normalmente una estructura de "nido de abejas".

Más precisamente, las soluciones propuestas actualmente consisten en almacenar varias redes reflectoras en forma de paneles constituidos apilados y superpuestos unos sobre otros y después posicionarlos sucesivamente en vuelo delante de la fuente según las necesidades de la cobertura. No obstante, sus inconvenientes son:

• Un volumen consecuente, especialmente en la cara de tierra, generado por el tamaño de las redes reflectoras almacenadas al lado o debajo de la red reflectora en operación.

• Un número de coberturas limitado por el volumen ocupado de las redes reflectoras que deben embarcarse (cuatro o cinco elementos).

• Una estructura de superposición de tamaño en relación con el volumen ocupado del grupo de redes reflectoras.

• Para los equipos próximos a la antena y para la propia antena, campos de visión de RF y térmicos que pueden reducirse por la presencia de las redes reflectoras almacenadas.

En este contexto y para resolver los problemas mencionados anteriormente, la presente invención propone un dispositivo que permite almacenar las redes radiantes en un volumen compacto y especialmente almacenar los sustratos portadores de los motivos radiantes en medios que pueden desplegarse fácilmente en el espacio. Por tanto, permite la puesta en práctica de un gran número de redes radiantes con un volumen ocupado y una masa reducidos con respecto a un diseño que usa tantas redes radiantes constituidas por paneles rígidos y la capacidad de intercambio en vuelo de las coberturas de una antena cambiando, según las necesidades, la red radiante.

Más precisamente, la invención tiene por objeto una red de antenas reconfigurable apropiada para suministrar señales en forma de onda que comprende un conjunto de redes radiantes, comprendiendo cada red radiante un subconjunto de motivos que pueden reflejar o emitir las señales en una dirección dada y medios de carga y de colocación de dichas redes radiantes para colocar una de ellas en una posición seleccionada de emisión, caracterizada porque:

- los medios de carga y de colocación comprenden un sistema de puesta en desplazamiento de una primera película que comprende los subconjuntos de motivos radiantes que permite posicionar selectivamente un subconjunto de motivos radiantes.

Según una variante de la invención, la red de antenas reconfigurable comprende una fuente apropiada para suministrar señales en forma de onda, permitiendo los medios de carga y de colocación posicionar selectivamente un subconjunto de motivos radiantes enfrente de la fuente.

Según una variante de la invención, la red de antenas reconfigurable comprende un distribuidor de formación de haz que alimenta los elementos radiantes de manera que se constituye una antena de tipo de radiación directa.

Según una variante de la invención, los motivos radiantes pueden estar acoplados a dispositivos de control de fase controlables que pueden ser de tipo diodos o MEMS.

Según una variante de la invención, el sistema de puesta en desplazamiento de la película de motivos radiantes comprende un primer tambor motorizado y un segundo tambor con un momento de recuperación permanente.

Según una variante de la invención, las redes radiantes comprenden además un plano de masa y un espaciador.

Según una variante de la invención, el sistema de puesta en desplazamiento comprende además rodillos espaciadores, fijados sobre un plano de masa y que permiten el desplazamiento de la película de motivos radiante a una distancia fija de dicho plano de masa de manera que se impone un espacio entre dicha película y dicho plano de masa. Así, la película puede almacenarse mediante enrollamiento. Entonces basta con posicionarla mediante desenrollamiento delante de un plano de masa único con el fin de que sea operativa, permitiendo poner enfrente de la fuente una red radiante elegida.

Según una variante de la invención, la película se posiciona sobre un soporte cuya distancia a la película portadora de los motivos radiantes puede ajustarse.

Según una variante de la invención, la primera película comprende en una misma cara primeras partes constitutivas de los motivos radiantes y segundas partes constitutivas de los planos de masa. Una operación de desenrollamiento adecuada permite poner enfrentadas una primera parte de película y una segunda parte de manera que se constituye el siguiente conjunto: motivos radiantes/espaciador constituido por aire/un plano de masa.

Según una variante de la invención, la primera película comprende en una de sus caras los motivos radiantes y en la otra cara, el plano de masa.

Según una variante de la invención, la antena comprende: un tambor motorizado, una armadura y medios de despliegue de dicha película en la superficie de la armadura.

Según una variante de la invención, los medios de despliegue comprenden una devanadora de la película, y un cable que permite remolcar la película desde la devanadora, arrastrándose dicho cable mediante un tambor.

Según una variante de la invención, los medios de despliegue comprenden poleas para garantizar el desplazamiento de dicha película.

Según una variante de la invención, la red de antenas reconfigurable comprende además medios de puesta en desplazamiento de una segunda película.

Según una variante de la invención, la antena comprende además una armadura que presenta una primera cara y una segunda cara y medios de despliegue de la primera película sobre dicha primera cara y de la segunda película sobre dicha segunda cara, de manera que se posicionan enfrentadas una zona seleccionada de dicha primera película y una zona seleccionada de dicha segunda película.

Según una variante de la invención, los medios de despliegue de dichas películas comprenden una primera devanadora de la primera película, una segunda devanadora de la segunda película y dos cables que permiten remolcar dichas películas, arrastrándose dichos cables mediante un tambor.

Según una variante de la invención, los medios de despliegue comprenden poleas para garantizar el desplazamiento de dichas películas.

Según una variante de la invención, la antena comprende un sensor que...

1. Red de antenas reconfigurable apropiada para suministrar señales en forma de onda, que comprende un conjunto de redes radiantes (RRi), comprendiendo cada red un subconjunto de motivos que pueden irradiar las señales emitidas en una dirección dada y medios de carga y de colocación de dichas redes radiantes para colocar una de ellas en una posición seleccionada de emisión, caracterizada porque:

- los medios de carga y de colocación comprenden un sistema de puesta en desplazamiento de una primera película (F₁) que comprende los subconjuntos de motivos radiantes que permite posicionar selectivamente un subconjunto de motivos radiantes en posición de emisión, comprendiendo dicho sistema de puesta en desplazamiento de la película de motivos radiantes un primer tambor (T₁) motorizado y un segundo tambor (T₂) con un momento de recuperación permanente.

2. Red de antenas reconfigurable según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende una fuente (S) apropiada para suministrar señales en forma de onda, permitiendo los medios de carga y de colocación posicionar selectivamente un subconjunto de motivos radiantes enfrente de la fuente.

3. Red de antenas reconfigurable según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende un distribuidor de formación de haz que alimenta los elementos radiantes de manera que se constituye una antena de tipo de radiación directa.

4. Red de antenas reconfigurable según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los motivos radiantes están acoplados a dispositivos de control de fase controlables que pueden ser de tipo diodos o MEMS.

5. Red de antenas reconfigurable según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las redes radiantes comprenden además un plano de masa (PM) y un espaciador (E).

6. Red de antenas reconfigurable según la reivindicación 2, caracterizada porque el sistema de puesta en desplazamiento comprende además rodillos (re₁, re₂) espaciadores, fijados sobre un plano de masa y que permiten el desplazamiento de la película de motivos radiantes a una distancia fija de dicho plano de masa de manera que se impone un espacio entre dicha película y dicho plano de masa.

7. Red de antenas reconfigurable según la reivindicación 6, caracterizada porque la primera película comprende en una de sus caras los motivos radiantes y en la otra cara el plano de masa.

8. Red de antenas reconfigurable según la reivindicación 7, caracterizada porque comprende:

- un tambor (T₃) motorizado;

- una armadura (Ar);

- medios de despliegue de dicha película en la superficie de la armadura.

9. Red de antenas reconfigurable según la reivindicación 8, caracterizada porque los medios de despliegue comprenden una devanadora (D₁) de la película, y un cable (C₁) que permite remolcar la película, arrastrándose dicho cable por el tambor (T₃).

10. Red de antenas reconfigurable según la reivindicación 9, caracterizada porque los medios de despliegue comprenden poleas para garantizar el desplazamiento de dicha película.

11. Red de antenas reflectora reconfigurable según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende además medios de puesta en desplazamiento de una segunda película (F_1', F₂).

12. Red de antenas reconfigurable según la reivindicación 11, caracterizada porque comprende una armadura (Ar) que presenta una primera cara y una segunda cara, medios de despliegue de la primera película sobre dicha primera cara y de la segunda película sobre dicha segunda cara, de manera que se posicionan enfrentadas una zona seleccionada de dicha primera película y una zona seleccionada de dicha segunda película.

13. Red de antenas reflectora reconfigurable según la reivindicación 12, caracterizada porque los medios de despliegue de dichas películas comprenden una primera devanadora de la primera película, una segunda devanadora de la segunda película y dos cables que permiten remolcar dichas películas, arrastrándose dichos cables por un tambor (T₃).

14. Red de antenas reflectora reconfigurable según una de las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizada porque los medios de despliegue comprenden poleas para garantizar el desplazamiento de dichas películas.

15. Red de antenas reflectora reconfigurable según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque comprende además un sensor que permite leer informaciones de posición grabadas en un borde de la primera y/ o de la segunda película.

16. Red de antenas reflectora reconfigurable según una de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizada porque comprende un conjunto de armaduras que permiten desplegar en paralelo y en un mismo plano varias películas que comprenden los subconjuntos de motivos radiantes.