Circuito de conmutación para señales de banda ancha.

Circuito de conmutación (202) para controlar el paso de una señal de radiofrecuencia entre una primera entradasalida(101) y una segunda entrada-salida (105),

comprendiendo dicho circuito por lo menos un diodo (D2) entredichas entradas-salidas (101, 105), estando dicho circuito caracterizado porque dicho diodo (D2) está polarizadomediante una fuente de tensión continua (Vdc2) por medio de por lo menos dos líneas de transmisión (110, 120)cruzadas que interconectan dicho diodo (D2) con dicha fuente de tensión continua (Vdc2)

Circuito de conmutación para señales de banda ancha La presente invención se refiere a un circuito de conmutación para señales de banda ancha. Se aplica especialmente a los sistemas de radiocomunicaciones, en particular a los sistemas de potencia.

El circuito de recepción y el circuito de emisión de un sistema de radiocomunicaciones utilizan a veces la misma antena, especialmente cuando se desea un sistema compacto. Es entonces necesario colocar un conmutador entre la antena y dichos circuitos, el conmutador permite a los circuitos compartir la antena, conectando alternativamente la antena con el circuito emisor y el circuito receptor. Las señales procesadas por el sistema de radiocomunicaciones pueden ser señales de elevada potencia, por ejemplo de una potencia del orden de 1.000 W, y difundidas en una banda ancha de frecuencias, por ejemplo entre 1 MHz y 1 GHz.

Para poder transmitir una señal de radiofrecuencias, se puede realizar un conmutador con un relé mecánico. Sin embargo, este conmutador es relativamente lento, siendo el período de conmutación, generalmente, como mínimo del orden de 20 ms. Además, posee una vida útil limitada por el número de conmutaciones efectuadas.

Se han propuesto asimismo conmutadores en forma de circuitos eléctricos que comprenden componentes activos tales como diodos o transistores. Estos componentes activos están clásicamente polarizados con la ayuda de fuentes de tensión continua aisladas del circuito de radiofrecuencias mediante inductancias. Sin embargo, las inductancias presentan capacidades parásitas que conllevan cortocircuitos en las frecuencias elevadas y que limitan la banda de frecuencia de funcionamiento del conmutador.

Se conoce un conmutador, propuesto en la patente americana publicada con el número US4, 584, 543, que comprende transformadores cuarto de onda. Este conmutador no permite funcionar en una banda ancha, especialmente a causa de dichos transformadores.

Un objeto de la invención es proponer un dispositivo capaz de conmutar una señal de potencia en una banda ancha de frecuencias. A tal efecto, la invención tiene por objeto un circuito de conmutación para controlar el paso de una señal de radiofrecuencia entre una primera entrada-salida y una segunda entrada-salida, comprendiendo dicho circuito por lo menos un diodo entre dichas entradas-salidas, caracterizándose dicho circuito porque dicho diodo está polarizado mediante una fuente de tensión continua por medio de por lo menos dos líneas de transmisión cruzadas que interconectan dicho diodo con dicha fuente de tensión continua.

Según un modo de realización del circuito de conmutación de la invención, cada una de las líneas de transmisión comprende por lo menos dos conductores, estando dicha fuente de tensión de polarización conectada al primer extremo del segundo conductor de la primera línea, estando colocado dicho diodo entre el primer extremo del primer conductor de la segunda línea y una entrada-salida de dicho circuito, estando dichas líneas cruzadas entre ellas de manera que el segundo extremo del primer conductor de la primera línea está conectado al segundo extremo del segundo conductor de la segunda línea y que el segundo extremo del segundo conductor de la primera línea está conectado al segundo extremo del primer conductor de la segunda línea, estando el primer extremo del primer conductor de la primera línea conectado a la entrada-salida.

El circuito de conmutación de la invención está abierto o cerrado al paso de la señal radiofrecuencias según la polarización que se aplica al diodo. Al contrario que en un circuito clásico, cuyo funcionamiento está limitado en banda a causa de la presencia de inductancias, el circuito de conmutación de la invención permite polarizar el diodo sin generar resonancia indeseable alguna y conmutar así señales de potencia en bandas de frecuencias muy anchas, por ejemplo de 30 octavas, 1 MHz hasta 1 GHz.

El circuito de conmutación de la invención está adaptado para conmutar señales de elevada potencia, de una potencia por lo menos igual a 1.000 vatios. Preferiblemente, se utiliza un diodo PIN, ya que este tipo de diodo está bien adaptado a la conmutación de señales de elevada potencia.

Según un modo de realización del circuito de conmutación de la invención, cada una de las líneas de transmisión es un cable coaxial cuya alma forma uno de los conductores de la línea y la trenza forma el otro conductor de dicha línea.

Cada una de las líneas de transmisión puede estar rodeada por un material de permeabilidad magnética superior a 1, para alargar su longitud eléctrica. Por ejemplo, se puede colocar un anillo ferromagnético alrededor de las líneas.

Según un modo de realización del circuito de conmutación de la invención, el primer extremo del segundo conductor de la segunda línea está conectado a un borne de dicho circuito, y dicho borne está conectado a una masa eléctrica.

Según un modo de realización del circuito de conmutación de la invención, la primera entrada-salida de dicho circuito está conectada al primer extremo del primer conductor de la primera línea, estando conectado el diodo conectado a la segunda línea de transmisión vía un primer borne, vía su segundo borne a la segunda entrada-salida

de dicho circuito. El borne del diodo conectado a la segunda entrada-salida es bien el ánodo, bien el cátodo, en función del sentido en el que se transmite la señal de radiofrecuencia.

Según otro modo de realización del circuito de conmutación de la invención, la primera entrada-salida de dicho circuito está conectada al primer extremo del primer conductor de la segunda línea y al primer borne del diodo, el cual diodo está conectado vía su segundo borne a una masa eléctrica, comprendiendo dicho circuito una segunda entrada-salida conectada al primer extremo del primer conductor de la primera línea. Se puede colocar una capacidad entre la primera entrada-salida de dicho circuito y el primer extremo del alma de la primera línea de transmisión.

El circuito de conmutación de la invención puede incluir una capacidad colocada entre la fuente de tensión y la masa eléctrica.

Según un modo de realización del circuito de conmutación de la invención, un segundo diodo (D1) está conectado al primer extremo (111a) del primer conductor de la primera línea (110) y controlada por una segunda fuente de tensión (Vdc1) conectada al primer extremo del segundo conductor (122) de la segunda línea (120) , los diodos (D1, D2) estando colocados a voluntad, de las siguientes maneras:

- el ánodo del primer diodo (D2) y el cátodo del segundo diodo (D1) están conectados, cada uno, a una entradasalida (101, 105) distinta,

- o el cátodo del primer diodo (D2) y el ánodo del segundo diodo (D1) están conectados, cada uno, a una entradasalida (101, 105) distinta.

El circuito de conmutación puede incluir una capacidad situada entre la fuente de tensión y la masa eléctrica.

La invención tiene asimismo por objeto un dispositivo de conmutación entre varias entradas-salidas y un acceso de una señal de potencia, por ejemplo una señal de banda ancha, suministrada en una de dichas entradas-salidas, comprendiendo dicho dispositivo un punto de conexión polarizado por una fuente de tensión, dicho dispositivo caracterizado porque comprende entre cada una de dichas entradas-salidas y dicho punto de conexión un circuito de conmutación como el descrito anteriormente, estando la primera entrada-salida de cada uno de dichos circuitos conectada a una entrada-salida distinta de dicho dispositivo, estando la segunda entrada-salida de cada uno de dichos circuitos conectada entre ellas al punto de conexión Según un modo de realización del dispositivo de conmutación, un módulo de polarización está situado entre el acceso del dispositivo de conmutación y el punto de conexión, comprendiendo dicho módulo dos líneas de transmisión, estando conectado el acceso del dispositivo al primer extremo del primer conductor de la primera línea, el punto de conexión estando conectado al primer extremo del primer conductor de la segunda línea, aplicándose una tensión de polarización al segundo conductor de dicha primera línea, dichas líneas estando cruzadas entre ellas mediante conexión del segundo extremo del primer conductor de la primera línea con el segundo conductor de la segunda línea y mediante conexión del segundo conductor de la primera línea con el segundo extremo del primer conductor de la segunda línea.

Otras características aparecerán mediante la lectura de la siguiente descripción detallada, proporcionada a modo de ejemplo y no limitativa, realizada con relación a los dibujos adjuntos que... [Seguir leyendo]

1. Circuito de conmutación (202) para controlar el paso de una señal de radiofrecuencia entre una primera entradasalida (101) y una segunda entrada-salida (105) , comprendiendo dicho circuito por lo menos un diodo (D2) entre dichas entradas-salidas (101, 105) , estando dicho circuito caracterizado porque dicho diodo (D2) está polarizado mediante una fuente de tensión continua (Vdc2) por medio de por lo menos dos líneas de transmisión (110, 120) cruzadas que interconectan dicho diodo (D2) con dicha fuente de tensión continua (Vdc2) .

2. Circuito de conmutación (202) según la reivindicación 1, comprendiendo cada una de dichas líneas (110, 120) por lo menos dos conductores (111, 121, 112, 122) , estando dicho circuito caracterizado porque la fuente de tensión de polarización (Vdc2) está conectada al primer extremo del segundo conductor (112) de la primera línea (110) , estando colocado dicho diodo (D2) entre el primer extremo (121a) del primer conductor de la segunda línea (120) y una entrada-salida (101, 105) de dicho circuito, estando dichas líneas (110, 120) cruzadas entre ellas de manera que el segundo extremo (111b) del primer conductor de la primera línea (110) está conectado al segundo extremo del segundo conductor (122) de la segunda línea (120) y que el segundo extremo del segundo conductor (112) de la primera línea (110) está conectado al segundo extremo (121b) del primer conductor de la segunda línea (120) , estando el primer extremo (111a) del primer conductor de la primera línea (110) conectado a la entrada-salida (101, 105) .

3. Circuito de conmutación según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque cada una de las líneas de transmisión (110, 120) es un cable coaxial cuya alma (111, 121) forma uno de los conductores de la línea y la trenza (112, 122) forma el otro conductor de dicha línea.

4. Circuito de conmutación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cada una de las líneas de transmisión (110, 120) está rodeada de un material de permeabilidad magnética superior a 1 (315, 325) .

5. Circuito de conmutación según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el primer extremo del segundo conductor (122) de la segunda línea (120) está conectado a un borne (103) de dicho circuito, el cual borne (103) está conectado a una masa eléctrica (130) .

6. Circuito de conmutación según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la primera entrada-salida (101) de dicho circuito está conectada al primer extremo (111a) del primer conductor de la primera línea (110) , y el diodo (D2) conectado a la segunda línea de transmisión (120) mediante un primer borne (108a) que está conectado por medio de su segundo borne (108b) a la segunda entrada-salida (105) de dicho circuito.

7. Circuito de conmutación según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la primera entrada-salida (101) de dicho circuito está conectada al primer extremo (121a) del primer conductor de la segunda línea (120) y al primer borne (108a) del diodo (D2) , el cual diodo (D2) está conectado mediante su segundo borne (108b) a una masa eléctrica (130) , comprendiendo dicho circuito una segunda entrada-salida (105) conectada al primer extremo (111a) del primer conductor de la primera línea (110) .

8. Circuito de conmutación según la reivindicación 7, caracterizado porque se coloca una capacidad (CIN) entre la primera entrada-salida (101) de dicho circuito y el primer extremo (111a) del alma de la primera línea de transmisión (110) .

9. Circuito de conmutación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una capacidad (C1) colocada entre la fuente de tensión (Vdc2) y la masa eléctrica (130) .

10. Circuito de conmutación según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, caracterizado porque comprende un segundo diodo (D1) conectado al primer extremo (111a) del primer conductor de la primera línea (110) y controlado por una segunda fuente de tensión (Vdc1) conectada al primer extremo del segundo conductor (122) de la segunda línea (120) , estando los diodos (D1, D2) colocados a voluntad, de las siguientes maneras:

- el ánodo del primer diodo (D2) y el cátodo del segundo diodo (D1) están conectados, cada uno, a una entradasalida (101, 105) distinta,

- o el cátodo del primer diodo (D2) y el ánodo del segundo diodo (D1) están conectados, cada uno, a una entradasalida (101, 105) distinta.

11. Circuito de conmutación según la reivindicación 10, caracterizado porque comprende una capacidad (C2) colocada entre la fuente de tensión (Vdc1) y la masa eléctrica (130) .

12. Dispositivo de conmutación entre varias entradas-salidas (RF1, RF2) y un acceso (COM) de una señal de potencia suministrada en una de dichas entradas-salidas (RF1, RF2) , comprendiendo dicho dispositivo un punto de conexión (301) polarizado por una fuente de tensión (Vdc0) , estando dicho dispositivo caracterizado porque comprende entre cada una de dichas entradas-salidas (RF1, RF2) y dicho punto de conexión (301) un circuito de conmutación (100, 100’) según una de las reivindicaciones anteriores, estando conectada la primera entrada-salida (101, 101’) de cada uno de dichos circuitos (100, 100’) a una entrada-salida distinta (RF1, RF2) de dicho dispositivo,

estando conectada entre ellas la segunda entrada-salida (105, 105’) de cada uno de dichos circuitos al punto de conexión (301) .

13. Dispositivo de conmutación según la reivindicación 12, caracterizado porque está colocado un módulo de polarización (305) entre el acceso (COM) del dispositivo de conmutación y el punto de conexión (301) , 5 comprendiendo dicho módulo dos líneas de transmisión (310, 320) , estando conectado el acceso (COM) del dispositivo al primer extremo (311a) del primer conductor de la primera línea (310) , estando conectado el punto de conexión (301) al primer extremo (321a) del primer conductor de la segunda línea (320) , aplicándose una tensión de polarización (Vdc0) al segundo conductor (312) de dicha primera línea (320) , estando dichas líneas (310, 320) cruzadas entre ellas mediante conexión del segundo extremo (311b) del primer conductor de la primera línea (310)

con el segundo conductor (322) de la segunda línea (320) , y mediante conexión del segundo conductor (312) de la primera línea (310) con el segundo extremo (321b) del primer conductor de la segunda línea (320) .