RED DE ALIMENTACIÓN O BIEN ANTENA CON AL MENOS UN EMISOR Y UNA RED DE ALIMENTACIÓN.

Una red de alimentación o bien una antena con al menos un emisor y una red de alimentación se caracteriza por las siguientes características:

la red de alimentación (13) está dotada de un equipo de acoplamiento capacitivo (18) a través del cual existe un enlace capacitivo con una línea (17) acoplada, el tramo de línea (17) acoplado está conectado fijamente con el aparato o emisor (1) que va a continuación o bien es parte del aparato o emisor (1), en la zona del equipo de acoplamiento capacitivo presenta la red de alimentación (13) un primer tramo de acoplamiento (13b') y la línea (17) acoplada un segundo tramo de acoplamiento (17b'), estando ambos tramos de acoplamiento (13b', 17b') fijados entre sí mediante un equipo de retención y/o sujeción (27) en una posición relativa tal que puede realizarse un movimiento relativo entre ambas superficies de acopiamiento (13b', 17b') paralelamente a la superficie de acoplamiento (13b, 17b).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/009653.

Solicitante: KATHREIN-WERKE KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ANTON-KATHREIN-STR. 1-3 83022 ROSENHEIM ALEMANIA.

Inventor/es: GOTTL, MAXIMILIAN, BOSS,MICHAEL, OBERMAIER,JOHANN, HIRNBOCK,STEFAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01P5/02 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01P GUIAS DE ONDAS; RESONADORES, LINEAS, U OTROS DISPOSITIVOS DEL TIPO DE GUIA DE ONDAS (que funcionan con frecuencias ópticas G02B). › H01P 5/00 Dispositivos de acoplamiento del tipo guía de ondas. › con coeficiente de acoplamiento invariable (H01P 5/12 tiene prioridad).
  • H01Q1/24 H01 […] › H01Q ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento por microondas H05B 6/72). › H01Q 1/00 Detalles de dispositivos asociados a las antenas (dispositivos para hacer variar la orientación de un diagrama direccional H01Q 3/00). › con aparato receptor.
  • H01Q21/00 H01Q […] › 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).
RED DE ALIMENTACIÓN O BIEN ANTENA CON AL MENOS UN EMISOR Y UNA RED DE ALIMENTACIÓN.

Fragmento de la descripción:

Red de alimentación o antena con al menos un emisor y una red de alimentación.

La invención se refiere a una red de alimentación o bien a una antena con al menos un emisor y una red de alimentación según el preámbulo de la reivindicación 1.

Las baterías de antenas, que por ejemplo utilizan emisores dipolares, han de considerarse conocidas por ejemplo por el documento DE 197 22 742 A, el documento DE 196 27 015 A1 o por ejemplo por el documento EP 1 057 224 B1. Igualmente se conoce también la utilización de los llamados emisores patch, que al igual que los emisores dipolares antes citados pueden estar alojados por ejemplo en la estación de base de una instalación fija de antenas de telefonía móvil.

Las baterías de antenas con el correspondiente emisor se alimentan utilizando un conjunto de cables coaxiales. Esta técnica de cables coaxiales es costosa debido a las transiciones de conexión. Al respecto debe quedar asegurado siempre que las tomas de contacto eléctrico están establecidas correctamente y también que soportan tanto tensiones electromecánicas como térmicas.

En lugar de un sistema de alimentación coaxial se conocen no obstante también sistemas de alimentación que utilizan una técnica de línea de bandas paralelas (técnica stripline), por ejemplo por el documento EP 0 994 524 B1 o por el documento US 6 697 029 B2. En tales alimentaciones la línea que conduce al emisor está conectada fijamente con la red de alimentación. En el documento US 6 697 029 B2 se prevé al respecto que el sistema de alimentación de línea de bandas paralelas, formado por una chapa estampada, esté dispuesto, utilizando aire como dieléctrico, por encima del reflector y esté conectado fijamente con una estructura de arco que se fija entonces mediante tornillos a un dipolo cruciforme. Por el contrario, se prevé en el documento EP 0 994 524 B1 que el arco de alimentación conectado con el sistema de alimentación constituido según la técnica de línea de bandas paralelas, esté acoplado con un dipolo cruciforme no electrogalvánicamente, sino capacitivamente.

Pero también estas estructuras dan problemas, puesto que incluso en estructuras de antenas grandes se exigen tolerancias de fabricación relativamente pequeñas. Debido a la acción de choques o de vibración, pueden llegar fuerzas al enlace entre línea de alimentación y emisor. Un doblado de la superficie de masa (reflector) genera, para una distancia constante de la línea de bandas paralelas, igualmente desplazamientos o bien modificaciones de tracción o presión en la dirección longitudinal de la línea.

Además, en una técnica de alimentación como la indicada las dilataciones térmicas darían lugar a desplazamientos o bien tensiones mecánicas. Podrían presentarse deformaciones y finalmente también roturas. También debido a esto se verían correspondientemente influidas las propiedades eléctricas desventajosamente, en determinadas condiciones hasta el fallo total, con lo que esta técnica de alimentación no se presenta en la práctica como alternativa real a la técnica de alimentación de conductores coaxiales.

Es tarea de la presente invención por lo tanto solventar los inconvenientes correspondientes al estado de la técnica y lograr al respecto un sistema de alimentación mejorado, en particular una antena con al menos un equipo emisor y la correspondiente red de alimentación, que esté constituido económicamente y que evite los inconvenientes correspondientes al estado de la técnica.

La tarea se resuelve en el marco de la invención según las características indicadas en la reivindicación 1. Ventajosos perfeccionamientos de la invención se indican en las reivindicaciones subordinadas.

En el marco de la invención se propone directamente un sistema de alimentación que en cuanto a influencias mecánicas o térmicas es muy independiente y que, con una estructura sencilla en su conjunto, posibilita condiciones de contacto eléctrico mejoradas.

En el marco de la invención se propone precisamente un acoplamiento de línea capacitivo plano utilizando una técnica de línea de bandas paralelas. La red de alimentación tiene entonces una superficie de acoplamiento respecto a la cual, discurriendo en posición paralela, se posiciona una línea acoplada con una segunda superficie de acoplamiento plana. Esta segunda superficie de acoplamiento está conectada con una siguiente alimentación o acometida de un aparato eléctrico, en particular de un emisor de una antena o antena de telefonía móvil, evitándose puntos de contacto por soldadura o similares, formando una línea acoplada general. La alimentación o acometida citada del aparato eléctrico postconectado o en particular del emisor o de un equipo emisor postconectado, es entonces parte de este equipo emisor. Con otras palabras, puede montarse en particular el correspondiente equipo emisor con este equipo de acoplamiento mencionado evitando puntos de contacto o de soldadura directamente sobre un reflector estableciendo el acoplamiento capacitivo de conductores interiores deseado. La corriente de masa de la red de alimentación corre en el marco de la invención preferentemente a través del reflector, pudiendo seguir fluyendo entonces la corriente de masa a través de un punto de contacto hasta la estructura del emisor.

La línea de bandas paralelas puede estar configurada entonces asimétricamente, es decir, utilizando una superficie de masa y un conductor. No obstante, la línea de bandas paralelas puede también igualmente estar configurada simétrica, precisamente utilizando un conductor que está dispuesto entre dos superficies de masa.

Preferentemente se posiciona la superficie de acoplamiento de la red de alimentación evitando un dieléctrico sólido, o en otras palabras, se utiliza el aire como dieléctrico. Solamente mediante un equipo dieléctrico de sujeción o retención puede realizarse el posicionado correcto de ambas superficies de acoplamiento en la posición relativa deseada.

A diferencia de la realización antes descrita, puede no obstante también estar configurada la red de alimentación por un lado en forma de un sustrato, por ejemplo de un sustrato general, pudiendo estar configurado el sustrato como circuito impreso. Con otras palabras, puede estar prevista una superficie de masa que forma un reflector sobre el lado opuesto del sustrato o del circuito impreso. Son posibles otras variaciones.

Por el contrario, en las redes de alimentación coaxiales utilizadas hasta ahora debían tenderse usualmente las líneas coaxiales utilizadas o las líneas de alimentación en técnica de línea de bandas paralelas (stripline) en bucles, para que pudiesen absorber movimientos y que no se transmitiese ninguna tensión mecánica a los puntos de conexión o soldadura. Pero tampoco una línea de bandas paralelas según el estado de la técnica ha permitido hasta ahora ninguna deformación en la dirección de su plano.

En el marco de la invención, está acoplado directamente el aparato eléctrico, ventajosamente en forma de un emisor o en forma de un equipo emisor de una antena, a la red de alimentación tal que en la línea de alimentación, por ejemplo del emisor con forma dipolar, no puede presentarse ningún movimiento ni tampoco ninguna fuerza mecánica en la dirección paralela a la superficie de masa. En el equipo de acoplamiento correspondiente a la invención puede desplazarse la línea acoplada con la red de alimentación relativamente respecto a la red de alimentación. Por ejemplo, un desplazamiento de 1 mm para una frecuencia de 960 MHz da lugar solamente a un decalaje de fase de aproximadamente 1,2º. Un error de fase como el indicado de un emisor tiene sobre el diagrama de radiación solamente repercusiones despreciables. También el efecto de que al interconectar la impedancia dipolar a la red de alimentación se presenta un decalaje de fase de la impedancia de 2,4º, se encuentra en la gama usual de las tolerancias y puede despreciarse.

Por el contrario, una retirada de una línea de alimentación en el dipolo de la base del dipolo (superficie de masa) significarla una fuerte modificación de la resistencia del bucle y con ello significarla otra transformación. Finalmente, se verían influida debido a ello la adaptación de toda la antena.

Si se considera que las mayores dilataciones térmicas se presentan siempre en la dirección de la máxima dilatación de una estructura, esto significa en el caso de la aplicación que por ejemplo en el caso de una modificación térmica se observa una extensión de longitud...

 


Reivindicaciones:

1. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor (1) y una red de alimentación (13), excepto un equipo decalador de fase para el ajuste de una posición en fase diferente, con las siguientes características:

- la red de alimentación (13) incluye una línea de bandas paralelas (13a) para alimentar un aparato o emisor (1) postconectado,

- la red de alimentación (13) o uno o varios tramos de la misma discurren en paralelo a una superficie de masa (7),

- la red de alimentación (13) está dotada de un equipo de acoplamiento capacitivo (18) a través del cual existe un enlace capacitivo con una línea (17) acoplada,

- la línea de bandas paralelas (13a) de la red de alimentación (13) discurre en la zona del equipo de acoplamiento paralelamente a la superficie de masa (7),

- la línea acoplada (17) está conectada eléctricamente con el aparato o con el emisor (1) o bien es parte del aparato o del emisor (1),

- en la zona del equipo de acoplamiento capacitivo presenta la línea de bandas paralelas (13a) de la red de alimentación (13) un primer tramo de acoplamiento (13b') con una superficie de acoplamiento (13b) y la línea acoplada (17) un segundo tramo de acoplamiento (17b') con la correspondiente superficie de acoplamiento (17b), estando orientadas ambas superficies de acoplamiento (13b, 17b) en paralelo entre sí,

caracterizada por las siguientes características adicionales,

- ambos tramos de acoplamiento (13b', 17b') están fijados entre sí en su posición relativa mediante un equipo de retención y/o sujeción (21, 27) tal que puede realizarse un desplazamiento relativo causado por una influencia mecánica y/o térmica entre ambos tramos acoplamiento (13b', 17b') en paralelo a éstos, y

- la línea (17) acoplada es más pequeña que la anchura de la línea de bandas paralelas (13a) perteneciente a la red de alimentación (13).

2. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según la reivindicación 1,

caracterizada porque la superficie de acoplamiento (13b) en la red de alimentación (13) y la superficie de acoplamiento (17b) en la línea de bandas paralelas (17) acoplada son planas.

3. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según la reivindicación 1 ó 2,

caracterizada porque la línea (17) acoplada incluye un tramo de soporte (17e) postconectado al tramo de acoplamiento (17b) para generar una conexión eléctrica con el aparato postconectado o la antena (1) postconectada, estando conectado el tramo de soporte (17e) a través de un enlace con forma de ángulo y/o un eje de doblado (31) con el tramo de acoplamiento (17b).

4. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según la reivindicación 3,

caracterizada porque el equipo de alojamiento y/o de sujeción (21) está constituido por material dieléctrico.

5. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de la reivindicaciones 1 a 4,

caracterizada porque el equipo de alojamiento y/o sujeción (21) incluye uno o varios distanciadores entre la línea de bandas paralelas (17) acoplada y la línea de bandas paralelas (13a) de la red de alimentación (13) y porque además está previsto un equipo de retención (27), a través del cual en una zona de acoplamiento (18) están mantenidos uno respecto a otro la línea de bandas paralelas (17) acoplada y el correspondiente tramo de la línea de bandas paralelas (13a) de la red de alimentación (13), intercalando el distanciador dieléctrico, de los que al menos hay uno, bajo una tensión previa que permite un desplazamiento en paralelo.

6. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según la reivindicación 3, 4 ó 5,

caracterizada porque el equipo de alojamiento y/o de sujeción (21) incluye un suelo (21a) y/o al menos un distanciador (21a), que se encuentra tendido entre las superficies de acoplamiento (13b, 17b), orientadas una a otra, de la línea de bandas paralelas (13a) o bien de la línea de bandas paralelas (17) acoplada y mantiene ambas a una distancia predeterminada entre sí.

7. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 3 a 6,

caracterizada porque en los lados longitudinales de la línea de bandas paralelas (17) acoplada están previstos nervios laterales (21b) del equipo de alojamiento y/o de sujeción (21), que al menos por tramos sobresalen de la altura de la línea de bandas paralelas (17) acoplada.

8. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 3 a 7,

caracterizada porque el equipo de alojamiento y/o sujeción (21) incluye en el extremo abierto de la línea de bandas paralelas (17) acoplada, al menos por tramos, un nervio transversal (21c).

9. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 3 a 8,

caracterizada porque el tramo de la línea de bandas paralelas (17) acoplado presenta junto al tramo de acoplamiento un tramo de conexión (17d), que discurre ventajosamente en transversal respecto al tramo de acoplamiento, contiguo en ángulo al tramo de acoplamiento (18), ventajosamente a un ángulo de 90º.

10. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según la reivindicación 9,

caracterizada porque el equipo de alojamiento y/o sujeción (21) está dotado en la zona del tramo de conexión (17d) de tramos de nervio (21d), que abarcan el tramo de conexión (17d) en sus zonas laterales, al menos parcialmente y/o por tramos.

11. Red de alimentación o antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 3 a 10,

caracterizada porque el equipo de alojamiento y/o sujeción (21) está dimensionado tal que sobresale en dirección transversal respecto a la línea de bandas paralelas (17) acoplada, así como respecto a la línea de bandas paralelas (13a) en la zona de acoplamiento (18), tanto de la línea de bandas paralelas (17) acoplada como también de la línea de bandas paralelas (13a) de la red de alimentación (13), y lo hace en al menos 10%, 20%, 30%, 50%, 60%, 60%, 80%, 90%, o al menos 100%.

12. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 4 a 11,

caracterizada porque el equipo de alojamiento y/o de sujeción (21) presenta un espesor que es inferior al doble del espesor de la línea de bandas paralelas (17) acoplada y/o que es inferior al doble del espesor de la línea de bandas paralelas (13a) en la zona de acoplamiento (18).

13. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según la reivindicación 12,

caracterizada porque el espesor del equipo de alojamiento y/o de sujeción (21) entre la línea de bandas paralelas (17) acoplada y la correspondiente línea de bandas paralelas (13a) en la zona de acoplamiento (18), es inferior al espesor de la línea de bandas paralelas (17) acoplada y/o de la línea de bandas paralelas (13a), y lo es en al menos un 10%, preferentemente más del 20%, 30%, 40% y en particular 50%.

14. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 4 a 13,

caracterizada porque el material dieléctrico entre la línea de bandas paralelas (17) acoplada y la línea de bandas paralelas (13a) de la red de alimentación (13) está compuesto en la zona de acoplamiento (18) por un circuito impreso, en particular por un circuito impreso flexible.

15. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 4 a 14,

caracterizada porque el material dieléctrico entre la línea de bandas paralelas (17) acoplada y la línea de bandas paralelas (13a) de la red de alimentación (13) está compuesto por un plástico, película de plástico, una capa de barniz, en particular por barniz resistente a la soldadura a base de resina sintética.

16. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 1 a 15,

caracterizada porque están previstos, al menos uno, y preferentemente dos equipos de retención y/o sujeción (27) que en dirección transversal están insertados y/o dispuestos en la línea de bandas paralelas (17) acoplada en la zona de la línea de bandas paralelas (13a), tal que la línea de bandas paralelas (17) acoplada y la línea de bandas paralelas (13a) que discurre en paralelo a la misma, con el distanciador eléctrico que se encuentra entre las mismas, ventajosamente en forma de suelo (21a) del equipo de alojamiento y/o sujeción (21), son mantenidos entre sí en un apoyo que permite un desplazamiento en paralelo, ventajosamente bajo una tensión previa.

17. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 1 a 16,

caracterizada porque la red de alimentación (13) está dispuesta frente a un reflector (7) conductor y/o la superficie de masa, constituyéndose el aire cómo dieléctrico.

18. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 1 a 17,

caracterizada porque la red de alimentación (13) está dispuesta sobre un sustrato, preferentemente a modo de un circuito impreso, y precisamente tendida en contraposición a una de las otras caras del sustrato sobre la que está configurada una superficie de masa conductora.

19. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 1 a 18,

caracterizada porque el equipo de alojamiento y/o sujeción (21) incluye al menos una base de apoyo que discurre en la dirección de la superficie (7a) de la superficie de masa (7) y/o de la superficie de masa (7) y/o regleta de apoyo (21e) que discurre en la dirección de la superficie de masa (7), con lo que queda limitada la distancia mínima del equipo de alojamiento y/o de sujeción (21) respecto a la superficie (7a) del reflector (7).

20. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 1 a 19,

caracterizada porque la línea de bandas paralelas (17) acoplada está dotada de uno o varios codos y/o bordes (31, 33, 37), siendo en cada caso los tramos siguientes (17e, 17f, 17g) de la línea de bandas paralelas (17) acoplada parte del aparato o emisor (1) postconectado.

21. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según la reivindicación 20,

caracterizada porque la parte de la línea de bandas paralelas (17) acoplada que forma parte del aparato o emisor incluye un tramo de alimentación (17f), que ventajosamente está conectado en su extremo galvánicamente con el aparato o emisor, en particular un semidipolo.

22. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según la reivindicación 21,

caracterizada porque la línea de bandas paralelas (17) acoplada que forma parte del aparato o emisor incluye un tramo de alimentación (17f), que ventajosamente incluye otro tramo de acoplamiento capacitivo (17g), a través del cual está acoplada eléctrico-capacitivamente la línea de bandas paralelas (17) acoplada con el aparato o el emisor (1) o bien al menos un semidipolo del emisor (1).

23. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 1 a 22,

caracterizada porque además está previsto un dispositivo de centrado, a través del cual están centrados la línea de alimentación de bandas paralelas (13a) y la línea de alimentación (17) acoplada con la misma entre sí, precisamente incluyendo una posibilidad de desviación relativa.

24. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según la reivindicación 23,

caracterizada porque el equipo de alojamiento y/o de sujeción (21) por un lado está dotado de un resalte que sobresale en dirección a la línea de alimentación de bandas paralelas (13a), y por otro lado está dotado de un resalte que sobresale en la dirección de la línea de bandas paralelas (17) acoplada, que encajan en las correspondientes escotaduras en la línea de alimentación de bandas paralelas (13a) así como en la línea de bandas paralelas (17) acoplada con la misma.

25. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según la reivindicación 24,

caracterizada porque los resaltes y ventajosamente el equipo de alojamiento y/o sujeción (21) están compuestos por un material sólido, al menos esencialmente no deformable, al igual que los resaltes que sobresalen de allí hacia arriba y hacia abajo, y porque las escotaduras atravesadas por los resaltes están dotadas en la línea de alimentación de bandas paralelas (13a) o bien la línea de bandas paralelas (17) acoplada con la misma, de una escotadura que discurre ventajosamente en la dirección longitudinal de los tramos de línea y que ventajosamente tiene forma de ranura, con lo que se da un deslizamiento relativo limitado en dirección longitudinal entre la línea de alimentación de bandas paralelas (13a) y la línea de bandas paralelas (17) acoplada con la misma.

26. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 23 a 24,

caracterizada porque los resaltes y ventajosamente el equipo de alojamiento y/o sujeción (21) están compuestos por material elástico y porque las escotaduras atravesadas por los resaltes están conformadas en la línea de alimentación de bandas paralelas (13a) o bien la línea de bandas paralelas (17) acoplada con la misma tal que su tamaño está adaptado a la forma de la sección de los resaltes.

27. Red de alimentación o bien antena con al menos un emisor y una red de alimentación según una de las reivindicaciones 1 a 24,

caracterizada porque la línea de bandas paralelas (13a), bien está configurada asimétricamente utilizando la superficie de masa (7) que discurre en paralelo a la misma, o bien está prevista entre dos superficies de masa (7) y en particular está configurada simétrica.


 

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