ANTENA PLANA ALTAMENTE INTEGRABLE PARA LA RECEPCIÓN DE VÍDEO POR SATÉLITE.

Antena receptora descentrada para radiodifusión de vídeo por satélite,

que comprende: un reflector parabólico (1); y un aparato receptor (4) para captar las sondas electromagnéticas reflejadas por dicho reflector (1) caracterizada porque un borde de dicho reflector (1) se sitúa en un plano vertical, dicho reflector (1) está adaptado para ser montado en una pared (6) de un edificio de manera que el borde de dicho reflector (1) se sitúe en el plano vertical paralelo a dicha pared (6), y dicho reflector (1) no está conectado mecánicamente al aparato receptor (4)

CAMPO DE LA PRESENTE INVENCIÓN

La presente invención se refiere al campo de las antenas receptoras para la radiodifusión de vídeo por satélite. En particular, la presente invención se refiere a una antena de bajo impacto medioambiental, que es altamente integrable. De forma más detallada, la presente invención se refiere a un reflector descentrado hecho a medida, con perfil vertical 5 y azimut correspondiente al de la pared en la que se montará, que, en general, es diferente al de la dirección del satélite.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR

La telecomunicación es la transmisión de señales a distancia con el fin de comunicarse. En la actualidad, el proceso implica casi siempre el envío de ondas electromagnéticas mediante transmisores electrónicos. La telecomunicación se 10 usa típicamente para la transmisión de señales de vídeo, audio y datos. Los elementos básicos de un sistema de telecomunicaciones son: un transmisor que capta información y la convierte en una señal a transmitir, un medio de transmisión a través del cual se transmite la señal y un receptor que recibe y convierte la señal de nuevo en información utilizable.

Se pueden usar muchos procedimientos diferentes. Las comunicaciones satelitales utilizan satélites artificiales que 15 orbitan en torno a la Tierra. Los satélites de comunicación proporcionan una tecnología complementaria a la de la fibra óptica, el cable y la comunicación inalámbrica terrestre. Probablemente, la aplicación más importante de los satélites de comunicación sigue encontrándose en la telefonía internacional. Los satélites de comunicación se usan también ampliamente para la televisión y la radio.

Los satélites usados para señales de televisión se encuentran en órbita geoestacionaria a 37.000 km sobre el ecuador 20 de la tierra. La televisión por satélite, igual que otras comunicaciones retransmitidas por satélite, comienza con una antena transmisora situada en una instalación de enlace ascendente que transmite la señal al satélite. A continuación, el transpondedor en el satélite retransmite las señales de vuelta a la tierra aunque usando una banda de frecuencias diferente.

La señal de satélite de enlace descendente, bastante débil después de viajar tan gran distancia, es recogida por un 25 plato receptor parabólico (al que se hace referencia más adelante también como reflector parabólico o simplemente reflector), que refleja la señal débil hacia el foco del plato. Esto es posible gracias a la propiedad de la superficie parabólica de concentrar en el foco la radiación entrante que es paralela al eje de simetría de la parábola, según se muestra en la figura 1. Un dispositivo denominado bocina se encuentra montado en soportes en el foco del plato. Esta bocina es esencialmente la etapa frontal de una guía de ondas que recoge las señales en el foco o cerca del mismo y 30 las conduce hacia un conversor descendente en bloque, de bajo ruido, o LNB. El LNB convierte las señales de ondas electromagnéticas o de radiocomunicaciones en señales eléctricas.

La figura 1 muestra una sección parabólica 12 que forma parte de una superficie parabólica 11. La sección parabólica 12 es simétrica con respecto al eje de simetría 13 de la superficie parabólica 11. De todos modos, esta no es la única posibilidad; de hecho, tal como se muestra en la figura 2, la sección parabólica 22 también se puede escoger de 35 manera diferente. La sección 22 no es simétrica con respecto al eje de simetría 23. La sección parabólica 22 funciona, desde un punto de vista geométrico, como la sección parabólica 12 que refleja la radiación entrante que es paralela al eje de simetría 23 hacia el foco 24.

La antena parabólica es una antena con reflector de alta ganancia y se puede usar para ámbitos diferentes tales como comunicaciones de radio, televisión y datos, y también para la radiolocalización (RADAR), en las frecuencias ultra-altas 40 (UHF) y super-altas (SHF). La longitud de onda relativamente corta de las ondas electromagnéticas en estas frecuencias permite que los reflectores de un tamaño razonable presenten la tan deseable respuesta altamente direccional.

Las antenas parabólicas vienen en tamaños y diseños diferentes. Los tipos principales de antenas parabólicas son: la antena de foco primario, la antena descentrada y la antena Cassegrain. En la antena de foco primario, mostrada en la 45 figura 3, el foco 34 está directamente delante y en el centro del reflector 32, siendo así simétrico el reflector con respecto al eje de simetría de la superficie parabólica, tal como ya se ha mencionado. En el foco 34 está posicionado un aparato receptor 35. En la figura 4 se muestra una antena descentrada. En este caso, el foco 44 ya no está posicionado delante y en el centro del reflector 43 sino, más bien, descentrado. La antena descentrada ofrece una ventaja importante con respecto a sus homólogas de foco primario. No se produce ningún bloqueo por la bocina, de 50 manera que toda la superficie puede reflejar la radiación entrante. Finalmente, la antena cassegrain comprende, además del reflector, un pequeño subreflector situado delante y en el centro del reflector.

El reflector parabólico común usado para la radiodifusión de vídeo por satélite se sitúa en un diámetro comprendido entre 60 y 80 cm, dependiendo del nivel de la señal recibida, y el aparato receptor está posicionado en general a una distancia de aproximadamente 50 cm con respecto a la superficie del reflector. El aparato receptor, situado en el foco 55 de la parábola, se mantiene en su posición por medio de un puntal conectado al reflector. Por lo tanto, la antena presenta un tamaño bastante grande en el plano horizontal, ya que el reflector está orientado hacia la dirección del satélite y el aparato receptor está conectado con un puntal al reflector parabólico.

Las antenas de satélite para vídeo se fijan típicamente en balcones o en las paredes de los edificios. Esto presenta varias desventajas debido a las dimensiones y la forma de la antena parabólica. La superficie curvada del reflector y el puntal que aguanta el receptor necesitan un espacio importante, y la geometría de la antena no resulta adecuada para su integración con el edificio. El resultado es que las antenas parabólicas típicas presentan un elevado impacto medioambiental, modificando la estructura arquitectónica del edificio y reduciendo el espacio disponible. 5

En el documento WO 00/35049 A y en la patente US nº 6.208.314 B1 se pueden encontrar ejemplos de antenas de recepción por satélite. En la patente US nº 3.169.311 A se puede encontrar un ejemplo de un procedimiento de realización de un reflector de antena con forma de plato. En el documento GB 2 246 242 A se puede encontrar un ejemplo de una cubierta para antenas parabólicas.

Para reducir las dimensiones de la antena, se podrían usar antenas de parche. Las mismas tienen el aspecto de un 10 panel plano cuyo grosor es de unos pocos centímetros y no es necesario ningún puntal para fijar el aparato receptor. No obstante, el impacto medioambiental no es despreciable ya que el panel debe orientarse para apuntar en la dirección del satélite. Esto significa que, por ejemplo, en la latitud correspondiente al norte de Italia, la antena debe apuntar a un satélite que tiene una elevación de aproximadamente 36º. Por lo tanto, este tipo de antenas tampoco es adecuado para la integración con la estructura de un edificio. Para conseguir un panel montado en una posición 15 vertical, el haz de la antena se debe cambiar con respecto a la dirección apaisada por medio de un sistema de alimentación complejo que proporciona el desplazamiento de fase correcto a los diversos parches. De hecho, esto no puede obtenerse en un intervalo de frecuencias de 10,7 a 12,7 GHz y para las polarizaciones tanto vertical como horizontal. El complejo sistema de alimentación se puede evitar usando una matriz reflectora que consiste en una disposición casi periódica de parches metálicos en un plano vertical, iluminados por una bocina situada en el foco. 20 Desafortunadamente, esta configuración presenta, para las polarizaciones tanto vertical como horizontal, un ancho de banda muy estrecho en comparación con el requerido para la radiodifusión por satélite. Por lo tanto, debido al ancho requerido para las polarizaciones tanto vertical como horizontal, es evidente que el reflector parabólico sigue siendo una solución de bajo coste para recibir la señal de radiodifusión por satélite.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN 25

La presente... [Seguir leyendo]

1. Antena receptora descentrada para radiodifusión de vídeo por satélite, que comprende:

un reflector parabólico (1); y

un aparato receptor (4) para captar las sondas electromagnéticas reflejadas por dicho reflector (1)

caracterizada porque 5

un borde de dicho reflector (1) se sitúa en un plano vertical,

dicho reflector (1) está adaptado para ser montado en una pared (6) de un edificio de manera que el borde de dicho reflector (1) se sitúe en el plano vertical paralelo a dicha pared (6), y dicho reflector (1) no está conectado mecánicamente al aparato receptor (4).

2. Antena receptora según la reivindicación 1, caracterizada porque la superficie de dicho reflector (1) presenta una 10 curvatura baja de manera que la profundidad máxima de dicho reflector (1) es de 20 mm o menor.

3. Antena receptora según la reivindicación 1, caracterizada porque sobre dicho reflector (1) está impreso un reloj solar.

4. Antena receptora según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho borde de dicho reflector parabólico (1) es elíptico.

5. Antena receptora según la reivindicación 1, caracterizada porque el aparato receptor (4) está situado en el foco de 15 dicho reflector parabólico (1).

6. Antena receptora según la reivindicación 1, caracterizada porque la superficie del reflector (1) se obtiene excavando un panel realizado con poliestireno rígido extruido.

7. Antena receptora según la reivindicación 6, caracterizada porque la superficie del reflector (1) está recubierta con un material reflectante. 20

8. Antena receptora según la reivindicación 7, caracterizada porque dicho material reflectante es una cinta adhesiva de aluminio.

9. Antena receptora según la reivindicación 7, caracterizada porque dicho material reflectante está recubierto con una lámina de PVC.

10. Antena receptora según la reivindicación 9 y 3, caracterizada porque dicho reloj solar está impreso sobre dicha 25 lámina de PVC.

11. Antena receptora según la reivindicación 1, caracterizada porque los datos de la estructura geométrica del reflector (1) quedan determinados por los datos específicos relacionados con el emplazamiento de instalación particular de la antena receptora.

12. Antena receptora según la reivindicación 11, caracterizada porque los datos de la estructura geométrica incluyen 30 las dimensiones del reflector (1).

13. Antena receptora según la reivindicación 11, caracterizada porque los datos de la estructura geométrica incluyen la distancia focal de dicho reflector parabólico (1).

14. Antena receptora según la reivindicación 1, caracterizada porque sobre dicho reflector (1) está impresa un “trompe l'oeil” u otra imagen que pueda crear una ilusión óptica. 35

15. Antena receptora según la reivindicación 4, caracterizada porque el azimut del panel que contiene el reflector está definido según consideraciones arquitectónicas y puede ser diferente al azimut de la dirección del satélite.

16. Antena receptora según la reivindicación 3, caracterizada porque la posición en azimut de dicha antena se puede ajustar regulando la hora que se lee en el reloj solar.

17. Procedimiento para fabricar una antena receptora descentrada para radiodifusión de vídeo por satélite según una 40 de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque dicho procedimiento comprende las etapas siguientes:

a) determinar las limitaciones arquitectónicas del emplazamiento de instalación de la antena receptora; y

b) determinar la geometría del reflector (1) de dicha antena sobre la base de dichas limitaciones arquitectónicas.

18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque dicha etapa de determinación de las limitaciones 45 arquitectónicas del emplazamiento de instalación de la antena receptora comprende las siguientes subetapas:

a1) determinar el punto en el que se colocará el aparato receptor (4) de dicha antena; y

a2) determinar la orientación azimutal de la pared (6) en la que se montará el reflector (1).

19. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 y 18, caracterizado porque dicha etapa de determinación de las limitaciones arquitectónicas del emplazamiento de instalación de la antena receptora comprende las subetapas siguientes: 5

a1) determinar la distancia (h) entre el plano vertical y el punto en el que se colocará el aparato receptor;

a2) determinar el ángulo (α) entre la dirección (8) del satélite emisor y la dirección perpendicular a la pared (6) en la que se montará el reflector (1); y

a3) determinar el diámetro (Dp) de la proyección del reflector a lo largo de la dirección (8) del satélite.

20. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque dicha etapa de determinación de la 10 geometría del reflector (1) de dicha antena comprende determinar los siguientes parámetros: apertura angular (θc) del cono (7) que define el borde del reflector, ángulo (θ0) entre el eje (5) de dicho cono (7) y el eje focal (8), distancia focal (f) de la superficie parabólica, diámetros principales (DM, Dm) que definen el borde de dicho reflector (1).

21. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque comprende además la etapa de imprimir un reloj solar sobre dicho reflector (1) de manera que la posición en azimut de la antena se pueda ajustar 15 regulando la hora que se lee en dicho reloj solar.