SISTEMA DE ANTENA PARA ENLACE IONOSFERICO CONTINUO.
Sistema de antena de banda ancha que comprende al menos una primera antena (1) que funciona en la parte alta de la banda HF,
la banda de frecuencia BPs, para proporcionar los enlaces de larga distancia de 2000 a 5000 kms, una segunda antena (2) que funciona en la parte baja de la banda HF, la banda de frecuencia BPb, para proporcionar los enlaces de corta y mediana distancia de 0 a 2000 kms, siendo la banda de frecuencia BPb más baja que la banda BPs, una estación de radio (4), al menos un dispositivo de alimentación (5) adaptado para alimentar simultáneamente la primera antena (1) y la segunda antena (2), donde la primera antena (1) es de tipo V inclinada compuesta por 2 cables conductores (1a, 1b) que salen de la parte superior de un mástil soporte (3) y que se conectan con el suelo formando un ángulo cuya proyección sobre el suelo está designada por a y la segunda antena (2) es de tipo V inclinada compuesta por 2 cables conductores (2a, 2b) que salen de la parte superior del mástil soporte (3) y que se conectan con el suelo formando un ángulo cuya proyección sobre el suelo está designada por ß, siendo el ß superior al ángulo a, y un medio de conexión (9) entre la estación de radio (4) y el dispositivo de alimentación (5), caracterizado porque el valor del ángulo a se encuentra comprendido entre 25 y 50º y el valor del ángulo ß se encuentra comprendido entre 90 y 180º
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W06066503EP.
Solicitante: THALES.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: 45 RUE DE VILLIERS,92200 NEUILLY SUR SEINE.
Inventor/es: NGO BUI HUNG,FREDERIC.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 28 de Octubre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01Q11/06 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01Q ANTENAS, es decir, ANTENAS DE RADIO (elementos radiantes o antenas para el calentamiento por microondas H05B 6/72). › H01Q 11/00 Antenas eléctricamente largas, teniendo dimensiones superiores a dos veces la longitud de onda más corta emitida y constituidas por elementos radiantes conductores activos (antenas guía de ondas con ondas de fuga, antenas de ranuras H01Q 13/00). › Antenas rómbicas; Antenas en V.
- H01Q21/30 H01Q […] › H01Q 21/00 Sistemas o redes de antenas (disposiciones para cambiar o variar la orientación o forma del diagrama direccional de las ondas radiadas por una antena o sistema de antenas H01Q 3/00). › Combinaciones de unidades de antenas separadas funcionando en diferentes bandas de frecuencias y conectadas a un sistema de alimentación común.
Clasificación PCT:
Fragmento de la descripción:
Sistema de antena para enlace ionosférico continuo.
La invención se refiere particularmente a un sistema de antena de banda ancha para enlace ionosférico.
El sistema está destinado, por ejemplo, a estaciones de radiocomunicación de alta frecuencia HF para asegurar enlaces por reflexión ionosférica de un modo continuo a distancias que pueden variar de 0 a 5000 Kms, por consiguiente sin zona de silencio (designada habitualmente por la expresión anglosajona "skip zone").
Para cubrir de un modo continuo distancias que varían de 0 a 5000 Kms, se utilizan generalmente varios tipos de antenas, dedicándose cada una a una gama de distancias.
Es particularmente conocido por la técnica anterior:
- para las distancias cortas de 0-500 Kms, utilizar antenas de tipo NVIS (abreviatura de Near Vertical Incidence Skywaves), en particular antenas de banda ancha tales como la V-inclinada de cargas resistivas (o Loaded Inverted Vee), la antena dipolo replegada de cargas resistivas,
- para las distancias medias de 500-2000 Kms, utilizar usualmente, antenas de polarización vertical, en particular las antenas llamadas densas de banda ancha como la cónica o bicónica,
- para las largas distancias de 2000-5000 Kms, utilizar, de preferencia, antenas directivas de banda ancha de gran ganancia tales como la antena en V inclinada (conocida bajo el término anglosajón Sloping Vee) cuya estructura se detalla en la figura 1.
La patente US 3.757.341 se refiere a un sistema de antena destinado para enlaces de larga distancia es decir para el experto en la materia distancias de varios kilómetros como se ha indicado en la columna 2 líneas 37-38. Se describe de forma general la utilización de antenas de tipo V. tándem que pueden conectarse a un mástil soporte común (figura 16 y columna 2 líneas 41-55).
La utilización de tales estructuras de antena presentan particularmente los inconvenientes siguientes:
- una ocupación de suelo penalizadora cuando se trata de responder a las diferentes necesidades,
- la imposibilidad de utilizar simultáneamente las antenas de tipo diferente, de ahí la necesidad de utilizar un equipo de conmutación que permita pasar de una antena a la otra según la distancia del enlace a asegurar.
La invención se refiere a un sistema de antena de banda ancha que comprende al menos una primera antena que funciona en la parte alta de la banda HF, la banda de frecuencia BPs, para proporcionar los enlaces de larga distancia de 2000 a 5000 kms, una segunda antena que funciona en la parte baja de la banda HF, la banda de frecuencia BPb, para proporcionar los enlaces de corta y mediana distancia de 0 a 2000 kms, siendo la banda de frecuencia BPb más baja que la banda BPs, una estación de radio, al menos un dispositivo de alimentación adaptado para alimentar simultáneamente la primera antena y la segunda antena, donde la primera antena es de tipo V inclinada compuesta por 2 cables conductores que salen de la parte superior de un mástil soporte y que se conectan con el suelo formando un ángulo cuya proyección sobre el suelo está designada por a y la segunda antena es de tipo V inclinada compuesta por 2 cables conductores que salen de la parte superior del mástil soporte y que se conectan con el suelo formando un ángulo cuya proyección sobre el suelo está designada por ß, siendo el ángulo ß superior al ángulo a, y un medio de conexión entre la estación de radio y el dispositivo de alimentación, caracterizado porque el valor del ángulo a se encuentra comprendido entre 25 y 50º y el valor del ángulo ß se encuentra comprendido entre 90 y 180º.
La invención presenta particularmente las ventajas siguientes:
- La estructura de antena permite asegurar enlaces por radio a corta, mediana y larga distancia de 0 a 5000 Kms por reflexión ionosférica en la banda HF 2-30 MHz,
- La antena solo tiene necesidad de un mástil soporte, lo cual permite un equipamiento a menor coste y un despliegue rápido, al contrario de los sistemas que implican la utilización de varios mástiles-soportes.
- La antena es compacta y por consiguiente fácilmente transportable. La misma está bien adaptada para las estaciones de radio táctica que tienen que están llamadas para ser desplazadas frecuentemente.
Otras características y ventajas de la presente invención aparecerán mejor con la lectura de la descripción que sigue de un ejemplo de realización dado a título ilustrativo y en modo alguno limitativo, con figuras que representan:
La figura 1 un esquema de una antena de tipo V inclinada,
La figura 2 una representación de principio del sistema de antena,
La figura 3 una representación de un dispositivo de alimentación del sistema de antena,
Las figuras 4 y 5 dos variantes de realización del dispositivo de la figura 3, y
la figura 6 un ejemplo de realización del dispositivo de alimentación.
El sistema según la invención se basa particularmente en el acoplamiento de dos elementos radiantes de tipo V-inclinada con ángulos en la cima diferentes, estando los elementos dispuestos en un mismo mástil soporte.
Como recuerdo, la figura 1 representa un ejemplo de antena en V inclinada. La antena en V inclinada está constituida por dos cables conductores (a) y (b) situados por encima del plano del suelo P.
Los primeros extremos de los cables (a) y (b), respectivamente (a1) y (b1) están sobreelevados por encima del suelo a una altura H, por cualquier medio usual conocido, tal como un mástil-soporte por ejemplo, y constituyen los puntos de alimentación de la antena.
Los segundos extremos de los cables (a) y (b), respectivamente (a2) y (b2) están situados próximos al suelo y separados uno del otro por una distancia D seleccionada en función de las características requeridas de la antena. Estos extremos se conectan al plano del suelo a través de las resistencias Ra y Rb conectando una de las salidas de estas resistencias respectivamente a los extremos (a2) y (b2) y la otra salida a un dispositivo de toma de tierra M no representada, por ejemplo un piquete para toma de tierra, una rejilla de tierra, etc...
La figura 2 representa un ejemplo de un sistema según la invención.
El sistema de antena según la invención comprende por ejemplo:
- un mástil soporte 3.
- un primer conjunto designado antena 1 de tipo V inclinada compuesto por 2 cables conductores 1a, 1b que parten de la cima S del mástil soporte y que se conectan con el suelo formando un ángulo cuya proyección sobre el suelo está designada por a. El valor del ángulo a es bajo y está comprendido entre 25º y 50º. Los extremos 1'a, 1'b por el lado del suelo de estos 2 cables se ponen en contacto con el suelo a través de una resistencia de carga de aproximadamente 300 a 600 ohms y un equipo de toma de tierra no representado en la figura. Los dos extremos 1''a, 1''b por el lado de la cabeza del mástil forman los 2 puntos de alimentación 10a, 10b de la antena 1 (figura 3). Los cables radiantes tienen una longitud seleccionada para que la ganancia radioeléctrica de esta antena sea máxima en la parte superior de la banda HF. La parte de la banda HF en cuestión es, por ejemplo, la banda que varía de 6 a 30 MHz, banda de alta frecuencia designada por BPs,
- un segundo conjunto designado antena 2 de tipo V inclinada está compuesto por 2 cables conductores 2a, 2b que salen de la cima del mástil soporte y que se conectan con el suelo formando un ángulo cuya proyección sobre el suelo está designada por ß, diferente del ángulo a. Los dos extremos 2''a, 2''b por el lado del cabezal del mástil forman los 2 puntos de alimentación 11a, 11b de la antena 2 (figura 3). Los extremos por el lado del suelo 2'a, 2'b de estos 2 ramales se ponen en contacto con el suelo a través de una resistencia de carga. El ángulo ß es más abierto que el ángulo a, ß es superior a a. La longitud de los cables radiantes 2a, 2b es elegida para que su rendimiento sea suficiente en la parte inferior de la banda HF. El valor del ángulo ß se sitúa entre 180 y 90º. La parte de la banda HF en cuestión varía, por ejemplo, de 2 a 8 MHz, banda de baja frecuencia designada por BPb con relación...
Reivindicaciones:
1. Sistema de antena de banda ancha que comprende al menos una primera antena (1) que funciona en la parte alta de la banda HF, la banda de frecuencia BPs, para proporcionar los enlaces de larga distancia de 2000 a 5000 kms, una segunda antena (2) que funciona en la parte baja de la banda HF, la banda de frecuencia BPb, para proporcionar los enlaces de corta y mediana distancia de 0 a 2000 kms, siendo la banda de frecuencia BPb más baja que la banda BPs, una estación de radio (4), al menos un dispositivo de alimentación (5) adaptado para alimentar simultáneamente la primera antena (1) y la segunda antena (2), donde la primera antena (1) es de tipo V inclinada compuesta por 2 cables conductores (1a, 1b) que salen de la parte superior de un mástil soporte (3) y que se conectan con el suelo formando un ángulo cuya proyección sobre el suelo está designada por a y la segunda antena (2) es de tipo V inclinada compuesta por 2 cables conductores (2a, 2b) que salen de la parte superior del mástil soporte (3) y que se conectan con el suelo formando un ángulo cuya proyección sobre el suelo está designada por ß, siendo el ß superior al ángulo a, y un medio de conexión (9) entre la estación de radio (4) y el dispositivo de alimentación (5), caracterizado porque el valor del ángulo a se encuentra comprendido entre 25 y 50º y el valor del ángulo ß se encuentra comprendido entre 90 y 180º.
2. Sistema de antena según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de alimentación comprende un diplexor (5) que tiene dos salidas (5h, 5b), una primera salida alta (5h) corresponde a la parte alta de la banda HF en relación con la antena (1) y una segunda salida de canal bajo (5b) corresponde a la parte baja de la banda HF en relación con la antena (2).
3. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque el diplexor (5) comprende un filtro de paso alto que comprende al menos dos condensadores (Ci) y un filtro de paso bajo que comprende dos bobinas de inducción (Li).
4. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque comprende un transformador simétrico-asimétrico (13) dispuesto entre el diplexor (5) y la estación de radio (4) y un cable coaxial (12) entre la estación de radio (4) y el transformador simétrico-asimétrico (13) y un conductor bifilar (9) entre el transformador simétrico-asimétrico (13) y el diplexor (5).
5. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque comprende un transformador de impedancia (13) combinado con el diplexor (5) y un cable coaxial (14) entre la estación de radio (4) y el transformador de impedancia (13).
6. Utilización del sistema según una de las reivindicaciones 1 a 5 para los enlaces ionosféricos continuos de 0 a 5000 Kms.
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