Sistema de antena desplegable, que comprende una pluralidad de elementos de antena independientes que pueden moverse relativamente hasta posiciones separadas deseadas,

incluyendo cada elemento de antena medios de procesamiento de RF respectivos, y caracterizado porque el sistema de antena comprende además medios de radiolocalización para determinar la ubicación de cada elemento de antena respecto a otros elementos de antena del sistema

Sistema de antena desplegable.

Esta invención se refiere a un sistema de antena desplegable, particularmente aunque no exclusivamente, a un sistema de antena con disposición en fase de radar de AF que está adaptado para un despliegue rápido.

Técnica anterior

En "Deployment of a rapidly re-deployable HF radar concept", T.M. Blake, 1ª Conferencia Técnica Anual del Centro de Tecnología de Defensa (DTC) de Detección Remota Electromagnética (EMRS) 20-21 de mayo de 2004, se da a conocer un sistema de radar de onda superficial de AF tal como se muestra en la figura 1, que comprende una disposición lineal de elementos 2 de antena de recepción separados (7 metros de separación) independientes, siendo cada elemento una antena activa vertical, de 2,5 metros de largo. Cada elemento incluye un receptor 4 para procesar señales recibidas. Los elementos están conectados en una disposición en cadena margarita mediante cables 6 de enlace de datos digitales a un centro 8 de control, mostrado ubicado en una furgoneta. También se proporciona una red 9 de antenas de transmisión correspondiente. El sistema se lleva a un sitio en un estado desensamblado en la furgoneta, y entonces se ensambla rápidamente por dos técnicos colocando los elementos en el suelo en posiciones separadas, y conectándolos entre sí mediante los cables de enlace de datos.

Al colocar receptores en la base de los elementos, surgen dificultades porque los elementos han de sincronizarse en tiempo, frecuencia y fase con el fin de que el sistema de radar funcione con precisión. Además, es necesario conocer con precisión su posición unos respecto a otros, pero puesto que se colocan a mano por técnicos sin instrumentos científicos para permitir la colocación precisa, (de manera deseable hasta dentro de 0,1 metros) éste es un problema adicional.

Aunque se conocen una amplia variedad de redes de antenas de AF que comprenden una multiplicidad de elementos de antena, normalmente tales elementos se montan juntos de manera fija en un armazón u otra disposición de montaje, esto no seria adecuado para un sistema rápidamente desplegable, en particular en el que los elementos están separados por una gran distancia.

El documento US 6 141 880 describe un sistema de antena desplegable que tiene una cuerda con una pluralidad de puntos de anclaje.

Sumario de la invención

A partir de un primer aspecto, la presente invención consiste en un sistema de antena desplegable, que comprende una pluralidad de elementos de antena independientes que pueden moverse relativamente hasta posiciones separadas deseadas, incluyendo cada elemento de antena medios de procesamiento de RF respectivos, y comprendiendo además el sistema de antena medios de radiolocalización para determinar la ubicación de cada elemento de antena respecto a otros elementos de antena del sistema.

La presente invención es particularmente aplicable al radar de onda superficial de AF en el que es habitual proporcionar antenas con disposición en fase transmisoras y receptoras independientes. En el caso de una antena de recepción, puede comprender una pluralidad de elementos de antena independientes separados, incluyendo cada elemento según la invención un receptor respectivo. Una antena de transmisión puede comprender un único elemento de antena o una pluralidad de elementos de antena separados, y en el último caso cada elemento incluye un transmisor respectivo.

La invención puede aplicarse también a otros tipos de sistemas de radar con disposición en fase y radio, incluyendo VHF, onda celeste de AF, sistemas de radiodifusión DF, sistemas de radioastronomía.

Cada elemento de antena puede adoptar cualquier forma conveniente, y existe para AF una gama muy amplia de posibles configuraciones de antena, por ejemplo hilo, dipolo, circular, cubo, delta, etc. Para el radar de onda superficial de AF, es común emplear elementos de antena monopolar verticales. En una configuración alternativa, pueden disponerse los elementos en una dirección horizontal. Los elementos verticales pueden tener una variedad de tipos, por ejemplo configuraciones colineales, enrolladas en espiral, dobladas sobre sí mismas.

Según la invención, se prefiere emplear una antena activa para reducir la longitud global de la antena y para permitir la recepción de banda ancha (8-20 MHz). Se conocen antenas activas, y emplean un circuito eléctrico activo que funciona como un acumulador intermedio de impedancia entre la antena y el receptor, y permite un acoplamiento óptimo de la antena a la entrada del receptor.

Los medios de radiolocalización pueden, según la invención, adoptar una variedad de formas. El principio de radiolocalización es bien conocido y existen muchos sistemas comercialmente disponibles. Se emplea como preferido un sistema en el que una baliza/transmisor o receptor de radio se monta sobre cada elemento de antena. Puede montarse un receptor/transmisor de radio en una unidad de control maestra para determinar las posiciones de los elementos de antena.

Sin embargo, tal como se prefiere particularmente y según la invención, se prefiere emplear por razones de costes y precisión, para cada elemento de antena, un receptor de un sistema de radionavegación por satélite, conocido comúnmente como GNSS (Global Navigation Satellite Systems, sistemas globales de navegación por satélite), incluyendo GPS, GLONASS y Galileo. Esto puede proporcionar el grado requerido de precisión de localización, y no requiere la instalación de un equipo costoso para radiolocalización en una estación central del sistema de antena.

Tal receptor de un sistema de radionavegación por satélite también puede usarse para fines de sincronización. En particular el GPS proporciona una señal de sincronismo convencional proporcionada por un reloj atómico, que comprende pulsos separados por 1 s, con 100 ns de precisión. Esta señal de sincronismo puede emplearse para sincronizar tanto un reloj como un oscilador local en cada receptor de cada elemento de antena. Esto evita la necesidad de tener una fuente de sincronismo maestra y una fuente de frecuencia maestra.

En una realización preferida, el sistema de antena comprende además una unidad de control maestra, estando dotados la unidad de control maestra y cada uno de la pluralidad de elementos de antena de medios de sincronización respectivos para sincronizar al menos un parámetro de los medios de procesamiento de RF respectivos con los otros medios de procesamiento de RF.

Tal como se prefiere, los elementos de antena están conectados entre sí y a la unidad de control maestra en una disposición en cadena margarita mediante cables de enlace de datos. Alternativamente, puede proporcionarse un radioenlace punto a punto.

Breve descripción de los dibujos

Se describirá ahora una realización preferida de la invención con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

la figura 1 es una vista esquemática de un sistema conocido de un sistema de radar de superficie de AF que puede volver a desplegarse rápidamente;

la figura 2 es una vista esquemática de la realización preferida de la presente invención;

la figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas en el despliegue de un sistema de radar de AF según la invención; y

la figura 4 es un diagrama de bloques esquemático que muestra la unidad de sinc. de cada receptor en más detalle.

Descripción de la realización preferida

La realización preferida de la invención se refiere a un esquema de distribución, referencia, sincronización y calibración para un sistema de recepción con disposición en fase de un sistema de radar de AF. Simplifica la instalación de la disposición en fase y permite el despliegue rápido y la sincronización y calibración automáticas de la disposición. Tiene aplicación particular en el radar de AF en el que las antenas con disposición en fase son físicamente grandes, pero también tiene aplicación en implementaciones con disposición en fase generales.

El diseño de una antena con disposición en fase implica una decisión sobre cómo se desplegarán los elementos, cómo se distribuirán las señales hacia o desde los elementos, cómo se sincronizarán las señales y cómo se alineará o se calibrará la disposición. Adicionalmente una propuesta atractiva es integrar el receptor o transmisor con cada elemento de antena, lo que complica adicionalmente el problema de distribución y sincronización,...

1. Sistema de antena desplegable, que comprende una pluralidad de elementos de antena independientes que pueden moverse relativamente hasta posiciones separadas deseadas, incluyendo cada elemento de antena medios de procesamiento de RF respectivos, y caracterizado porque el sistema de antena comprende además medios de radiolocalización para determinar la ubicación de cada elemento de antena respecto a otros elementos de antena del sistema.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que el sistema de antena es una antena con disposición en fase de radar de onda superficial de AF desplegable.

3. Sistema según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que dichos medios de radiolocalización comprenden un receptor de un sistema de radionavegación por satélite.

4. Sistema según la reivindicación 3, en el que dicho receptor de un sistema de radionavegación por satélite está dispuesto para proporcionar señales de sincronismo para sincronizar los medios de procesamiento de RF de cada elemento de antena en frecuencia y/o sincronismo.

5. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una unidad de control maestra, en el que la unidad de control maestra y cada uno de la pluralidad de elementos de antena está dotado de medios de sincronización respectivos para sincronizar al menos un parámetro de los medios de procesamiento de RF respectivos con los otros medios de procesamiento de RF.

6. Sistema según la reivindicación 5, en el que los elementos de antena están interconectados mediante un enlace de datos con la unidad de control maestra.