Antena reflectora dual de pantalla giratoria.

Un sistema (10) para guiar un haz, que comprende:

un reflector principal (36),

operable para:

recibir una señal desde un sub-reflector (24); y

reflejar la señal en una dirección de reflejo

un prisma (32) acoplado a el reflector principal (36) y operable para:

refractar la señal en una dirección de refracción; y

uno o más motores (40a, 40b) acoplados a al menos uno del reflector principal (36) o el prisma (32) y operablespara:

ajustar una orientación relativa entre el reflector principal (36) y el prisma (32) para cambiar una orientaciónrelativa entre la dirección de reflejo y la dirección de refracción para guiar un haz resultante de la señalcaracterizado por que el reflector principal tiene un patrón asimétrico (110) que produce una dirección de reflejodistinta de un eje del haz principal (50).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08006241.

Solicitante: RAYTHEON COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 870 Winter Street Waltham Massachusetts 02451-1449 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MCGRATH,DANIEL T, KUANG-YU,WU, FASSETT,MATTHEW.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01Q15/23 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01Q ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento por microondas H05B 6/72). › H01Q 15/00 Dispositivos para la reflexión, refracción, difracción o la polarización de las ondas radiadas por una antena, p. ej. dispositivos cuasi ópticos (variables con el objeto de modificar la directividad H01Q 3/00; disposiciones de tales dispositivos para la conducción de ondas H01P 3/20; variables con el objeto de obtener un efecto de modulación H03C 7/02). › Combinaciones de superficies reflectantes con dispositivos de refracción o de difracción.
  • H01Q19/06 H01Q […] › H01Q 19/00 Combinaciones de elementos activos primarios de antenas con dispositivos secundarios, p. ej. con dispositivos cuasi ópticos, para dar a la antena una característica direccional deseada. › utilizando dispositivos de refracción o de difracción, p. ej. lentes.
  • H01Q19/18 H01Q 19/00 […] › teniendo dos o más superficies reflectantes (H01Q 19/20 tiene prioridad).
  • H01Q3/14 H01Q […] › H01Q 3/00 Dispositivos para cambiar o hacer variar la orientación o la forma del diagrama direccional de las ondas radiadas por una antena o por un sistema de antenas. › para hacer variar la posición relativa del elemento activo primario con respecto a un dispositivo refractor o difractor.
  • H01Q3/20 H01Q 3/00 […] › en donde el elemento activo primario es fijo y el dispositivo reflector móvil.

PDF original: ES-2428323_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Antena reflectora dual de pantalla giratoria

Campo técnico

Esta invención se refiere, en general, al campo de los sistemas de antena y más específicamente, a una antena reflectora dual de pantalla giratoria.

Antecedentes Los sistemas de antena usan antenas para transmitir señales para comunicar información. Los sistemas de antena conocidos pueden usar antenas reflectoras o antenas ranuradas de guía de ondas. Un ejemplo de un sistema de antena conocido puede hallarse en el documento DE 886 163, que tiene un disco usado conjuntamente con una parábola. Algunos de estos sistemas de antena conocidos, sin embargo, encuentran dificultades. Como ejemplo, un sistema de antena puede requerir motores complicados para mover piezas pesadas de la antena a lo largo de dos ejes, para dirigir un haz de señales. Como otro ejemplo, el movimiento puede requerir que piezas de la antena sean flexibles o plegables. Como otro ejemplo más, el movimiento de las piezas dentro de la cúpula de radar de la antena puede limitar el tamaño de la antena, lo que puede limitar la ganancia de la antena.

Sumario de la divulgación Es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema y procedimiento para guiar un haz de una antena reflectora dual. Este objeto puede lograrse por las características, según se definen en las reivindicaciones independientes. Los realces adicionales están caracterizados en las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo a la presente invención, las desventajas y problemas asociados a las técnicas anteriores para guiar un haz de una antena reflectora dual pueden reducirse o eliminarse.

Según una realización de la presente invención, un sistema para guiar un haz incluye un reflector principal que tiene un patrón asimétrico que recibe una señal desde un sub-reflector y que refleja la señal en una dirección de reflejo. El patrón asimétrico produce una dirección de reflejo distinta a un eje del haz principal. Un prisma refracta la señal en una dirección de refracción. Uno o más motores ajustan una orientación relativa entre el reflector principal y el prisma para cambiar una orientación relativa entre la dirección de reflejo y la dirección de refracción, para guiar un haz resultante de la señal.

Ciertas realizaciones de la invención pueden proporcionar una o más ventajas técnicas. Una ventaja técnica de una realización puede ser que la orientación relativa de un prisma y la de un reflector principal pueden cambiarse girándolos alrededor de un eje. Los motores usados para girar el prisma y el reflector principal pueden ser más sencillos y menos caros que los motores usados para desplazar un reflector parabólico en múltiples direcciones.

Ciertas realizaciones de la invención pueden no incluir ninguna de, o incluir algunas de, o todas, las anteriores ventajas técnicas. Otras (una o más) ventajas técnicas pueden ser inmediatamente evidentes para alguien experto en la técnica, a partir de las figuras, las descripciones y las reivindicaciones incluidas en la presente memoria.

Breve descripción de los dibujos Para una comprensión más completa de la presente invención y de sus características y ventajas, se hace ahora referencia a la siguiente descripción, considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los que:

las FIGURAS 1A y 1B ilustran una realización de un sistema para transmitir y recibir señales;

la FIGURA 2 ilustra una realización de un reflector principal que puede ser usado con el sistema de la FIGURA 1;

la FIGURA 3 ilustra una vista ampliada de un patrón ejemplar que puede ser usado con los reflectores principales de la FIGURA 2; y

la FIGURA 4 ilustra una realización de un prisma que puede ser usado con el sistema de la FIGURA 1.

Descripción detallada de los dibujos Las realizaciones de la presente invención y sus ventajas, se entienden mejor refiriéndose a las FIGURAS 1A a 4 de los dibujos, siendo usados números iguales para partes iguales y correspondientes de los diversos dibujos.

Las FIGURAS 1A y 1B ilustran una realización de un sistema 10 para transmitir señales. La FIGURA 1A es una vista en perspectiva seccionada del sistema 10 y la FIGURA 1B es una vista transversal del sistema 10. Según la

realización ilustrada, el sistema 10 incluye una alimentación de antena 20, un sub-reflector 24, un soporte 28 de sub-reflector, un soporte principal 30, un prisma 32, un reflector principal 36 y los motores 40a a 40b acoplados según se muestra. El sistema 10 puede tener un eje del haz principal 50 y un eje transversal 52. El eje del haz principal 50 puede ser definido por una línea desde un punto esencialmente central de la alimentación de antena 20 hasta un punto esencialmente central del sub-reflector 24. El eje transversal 52 es perpendicular al eje del haz principal 50. Un eje 52a del reflector principal está definido por el plano del reflector principal 36 y un eje 52b de prisma está definido por el plano del prisma 32.

En una realización del funcionamiento, la alimentación de antena 20 dirige señales desde un oscilador de señales hacia el sub-reflector 24. El sub-reflector 24 refleja las señales hacia el prisma 32. El prisma 32 refracta las señales en una dirección de refracción y el reflector principal 36 refleja las señales en una dirección de reflejo de vuelta a través del prisma 32. Las direcciones de refracción y de reflejo afectan a la dirección del haz y pueden ser cambiadas para guiar el haz. Los motores 40a a 40b giran el prisma 32 y el reflector principal 36 para cambiar las direcciones de refracción y de reflejo, para guiar el haz.

En la realización ilustrada, la alimentación de antena 20 puede estar situada esencialmente alrededor del eje 50 y puede tener cualquier forma o tamaño adecuados. La alimentación de antena 20 puede generar un haz con una sección transversal esencialmente circular, con un ancho de haz comparable a la extensión angular del subreflector medida desde la abertura de la alimentación. La alimentación de antena 20 puede comprender una alimentación compacta de antena, tal como una alimentación de guía de onda abierta, de cuerno, o de pequeña formación. En una realización, no se requiere que la alimentación de antena 50 se desplace para orientar el haz resultante.

El sub-reflector 24 refleja las señales hacia el reflector principal 36. El sub-reflector 24 puede comprender cualquier material adecuado operable para reflejar señales, por ejemplo, un material metálico o recubierto de metal. El subreflector 24 puede tener cualquier tamaño y forma adecuados, por ejemplo, una forma esencialmente circular con un diámetro de más de cinco longitudes de onda.

El soporte 28 de sub-reflector acopla el sub-reflector 24 con el soporte principal 30 y puede dar soporte al subreflector 24 de modo que el sub-reflector 24 reciba satisfactoriamente señales desde la alimentación de antena 20 y refleje las señales hacia el reflector principal 36. El soporte 28 de sub-reflector puede comprender cualquier material adecuado, por ejemplo, un material dieléctrico o un metal de baja densidad y de baja pérdida. El soporte 28 de sub-reflector puede tener cualquier forma adecuada, por ejemplo, una forma esencialmente cónica con un diámetro más pequeño esencialmente similar al diámetro del sub-reflector 24 y un diámetro más grande, esencialmente similar el diámetro del soporte principal 30. El soporte 30 de sub-reflector puede comprender un armazón o componentes de compresión.

El soporte principal 30 proporciona soporte para los motores 40a a 40b, la alimentación 20 y/o el soporte 28 de sub-reflector. El soporte principal 30 puede ser usado para montar el sistema 10 en una estructura tal como un edificio o vehículo.

El prisma 32 refracta las señales reflejadas desde el sub-reflector 24 y desde el reflector principal 36 en una dirección de refracción. El prisma 32 puede tener cualquier forma y tamaño adecuados, por ejemplo, una forma esencialmente circular con un diámetro determinado según el ancho de haz de antena deseado. Un ejemplo del prisma 32 está descrito con más detalle con referencia a la FIGURA 4.

El reflector principal 36 refleja las señales refractadas por el prisma 32 de vuelta a través del prisma 32. Las señales se reflejan en una dirección de reflejo que puede ser distinta al eje 50. Según una realización, el reflector principal 36 puede comprender un sustrato 39 que tenga un patrón definido sobre una superficie 38 desde la que se reflejan las señales. Por ejemplo, el reflector principal 36 puede comprender una placa de circuitos impresos con una superficie selectiva de frecuencia (FSS) . Un ejemplo del reflector principal 36 está descrito con más detalle con referencia... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un sistema (10) para guiar un haz, que comprende: un reflector principal (36) , operable para: recibir una señal desde un sub-reflector (24) ; y reflejar la señal en una dirección de reflejo un prisma (32) acoplado a el reflector principal (36) y operable para: refractar la señal en una dirección de refracción; y uno o más motores (40a, 40b) acoplados a al menos uno del reflector principal (36) o el prisma (32) y operables para:

ajustar una orientación relativa entre el reflector principal (36) y el prisma (32) para cambiar una orientación relativa entre la dirección de reflejo y la dirección de refracción para guiar un haz resultante de la señal caracterizado por que el reflector principal tiene un patrón asimétrico (110) que produce una dirección de reflejo distinta de un eje del haz principal (50) .

2. El sistema (10) de la reivindicación 1, en el que:

al menos uno de el reflector principal (36) o el prisma (32) es operable para girar esencialmente alrededor de un eje del haz principal (50) ; y el uno o más motores (40a, 40b) son operables para ajustar la orientación relativa entre el reflector principal (36) y

el prisma (32) por: girando el al menos uno del reflector principal (36) o el prisma (32) alrededor del eje del haz principal (50) .

3. El sistema (10) de la reivindicación 1 o 2, en el que el reflector principal (36) que comprende adicionalmente una placa de circuitos impresos con una superficie selectiva de frecuencia (FSS) modelada en el patrón asimétrico (110) .

4. El sistema (10) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el reflector principal (36) tiene un patrón que comprende:

una pluralidad de elementos dipolares lineales (124) ; y una pluralidad de elementos dipolares cruzados (120) .

5. El sistema (10) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el prisma (32) que comprende:

una pluralidad de escalones (214) de zona; y una capa anti-reflectora (220) operable para reducir el reflejo de la señal desde el prisma (32) .

6. El sistema (10) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el uno o más motores (40a, 40b) que comprende al menos uno de:

un motor de prisma (32) operable para desplazar el prisma (32) ; y un motor de reflector principal (36) operable para desplazar el reflector principal (36) .

7. El sistema (10) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el uno o más motores (40a, 40b) que comprende:

un motor que opera esencialmente en una periferia del reflector principal (36) .

8. El sistema (10) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el prisma (32) es operable para refractar la señal en una dirección de refracción por:

refractando la señal una pluralidad de veces.

9. El sistema (10) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo adicionalmente el sub-reflector (24) , el sub-reflector (24) operable para:

recibir la señal desde una alimentación de antena (20) ; y reflejar la señal.

10. Un procedimiento para guiar un haz, que comprende: recibir en un reflector principal (36) una señal desde un sub-reflector (24) ; reflejar la señal desde el reflector principal (36) en una dirección de reflejo; refractar en un prisma (32) la señal en una dirección de refracción; y ajustar por uno o más motores (40a, 40b) una orientación relativa entre el reflector principal (36) y el prisma (32)

para cambiar una orientación relativa entre la dirección de reflejo y la dirección de refracción para guiar un haz

resultante de la señal caracterizado por que el reflector principal tiene un patrón asimétrico por el que la etapa del reflejo produce una dirección de reflejo distinta de un eje del haz principal (50) .

11. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que:

al menos uno del reflector principal (36) o el prisma (32) es operable para girar esencialmente alrededor de un eje del haz principal (50) ; y ajustar por el uno o más motores (40a, 40b) la orientación relativa entre el reflector principal (36) y el prisma (32)

que comprende adicionalmente: girar el al menos uno del reflector principal (36) o el prisma (32) alrededor del eje del haz principal (50) .

12. El procedimiento de la reivindicación 10 u 11, en el que el reflector principal (36) que comprende adicionalmente una placa de circuitos impresos con una superficie selectiva de frecuencia (FSS) modelada en el patrón asimétrico (110) .

13. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12 precedentes, en el que el reflector principal (36) tiene un patrón que comprende:

una pluralidad de elementos dipolares lineales (124) ; y una pluralidad de elementos dipolares cruzados (120) .

14. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13 precedentes, en el que el prisma (32) que comprende:

una pluralidad de escalones (214) de zona; y una capa anti-reflectora (220) operable para reducir el reflejo de la señal desde el prisma (32) .

15. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14 precedentes, en el que el ajuste por el uno o más motores (40a, 40b) la orientación relativa entre el reflector principal (36) y el prisma (32) que comprende adicionalmente al menos uno de:

desplazar el prisma (32) usando un motor de prisma (32) ; y

desplazar el reflector principal (36) usando un motor de reflector principal (36) .

16. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 10 a 15, en el que el uno o más motores (40a, 40b) que comprende:

un motor que opera esencialmente en una periferia del reflector principal (36) .

17. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16 precedentes, en el que la refracción en un prisma (32) la señal en la dirección de refracción que comprende adicionalmente:

refractar la señal una pluralidad de veces.

18. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17 precedentes, que comprende adicionalmente:

recibir en el sub-reflector (24) la señal desde una alimentación de antena (20) ; y reflejar la señal desde el sub-reflector (24) .


 

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