Comunicación por radiofrecuencia.
Una unidad (6) de comunicación bidireccional por radiofrecuencia,
RF; que comprende:
un módem de transmisión (23);
un módem de recepción (25);
un circuito transceptor de RF;
una disposición de guía de ondas de acoplamiento; y
una antena (12); en la que:
la antena (12) se utiliza tanto para recepción como para transmisión;
el circuito transceptor de RF transmite y recibe a frecuencias de RF mayores o iguales a 50 GHz;
por lo menos la mayor parte del circuito transceptor de RF está dispuesta en una única pcb multicapa (32);
la disposición de guía de ondas de acoplamiento está dispuesta en la forma de respectivas guías de ondas de transmisión y de recepción dispuestas en el interior de un diplexor (34) que tiene un puerto común de acoplamiento de antena y adopta la forma de un bloque;
la pcb multicapa (32) y el diplexor (34) forman una estructura estratificada; caracterizada porque
las interfaces de transición entre el circuito transceptor de RF y la guía de ondas comprenden uno o varios elementos de sonda de capa enterrada, en una capa enterrada de la pcb multicapa (32).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2012/051793.
Solicitante: BAE SYSTEMS PLC.
Nacionalidad solicitante: Reino Unido.
Dirección: 6 CARLTON GARDENS LONDON SW1Y 5AD REINO UNIDO.
Inventor/es: PESCOD, CHRISTOPHER, RALPH, NAWAZ,SHAHBAZ.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- H04B1/40 ELECTRICIDAD. › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS. › H04B TRANSMISION. › H04B 1/00 Detalles de los sistemas de transmision, no cubiertos por uno de los grupos H04B 3/00 - H04B 13/00; Detalles de los sistemas de transmisión no caracterizados por el medio utilizado para la transmisión. › Circuitos.
- H04B1/50 H04B 1/00 […] › utilizando frecuencias diferentes para las dos direcciones de la comunicación.
PDF original: ES-2549558_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Comunicación por radiofrecuencia Sector técnico de la invención La presente invención se refiere a comunicación por radiofrecuencia (RF) . La presente invención se refiere asimismo a unidades de comunicación bidireccional de RF.
Antecedentes La comunicación por radiofrecuencia (RF) es ampliamente conocida, incluyendo comunicación punto a punto por RF.
Para aplicaciones de emisión exterior, existen muchos escenarios en los que se requieren múltiples unidades de comunicación, cada una acoplada con una respectiva cámara de televisión, para transmitir datos de video a una unidad de comunicación central de producción (y, en ocasiones, funcionan bidireccionalmente, es decir, reciben asimismo datos de video transmitidos por la unidad de comunicación de producción central) .
Se sabe que las transmisiones en una banda de frecuencias de 57 a 64 GHz situada alrededor de 60 GHz sufren una fuerte absorción atmosférica, y que en el RU y en otros países estas frecuencias forman una "banda sin licencia". Sin embargo, el equipamiento se tiene que ajustar a las especificaciones técnicas reguladoras pertinentes para asegurar que no se interfiere con quienes operan dentro de las bandas con licencia adyacentes. Esta banda de frecuencia es asimismo potencialmente atractiva para comunicación punto a punto, debido a la fuerte absorción atmosférica que limita la interferencia procedente de otras señales. Sin embargo, dichas características asimismo conducirían convencionalmente a dificultades para conseguir las distancias de transmisión deseadas, por ejemplo, para aplicaciones de emisión exterior, especialmente si se desea que el aparato de modulación, transmisión y recepción tenga un tamaño relativamente pequeño por razones de portabilidad y similares. Esta dificultad se agrava al aumentar las velocidades de transferencia de datos de video, por ejemplo, si se deseara realizar una transmisión punto a punto de señales de video de interfaz digital serial (SDI, Serial Digital Interface) de alta definición (HD, High Definition) (1, 485 gigabits/segundo) .
Por ejemplo, los módulos de transmisor y módulos de receptor convencionales para interconectar circuitos integrados de transmisor y de receptor (es decir, chips) y otros elementos, que utilizan conexiones discretas de guía de ondas y similares, con los correspondientes requisitos estrictos de separación electromagnética a 60 GHz, tienden a ser voluminosos y aparatosos. Se da a conocer un transceptor convencional de este tipo en el documento WO 2009/097134 A1.
Asimismo, en relación con la obtención de un rendimiento de alcance relativamente largo (por ejemplo >1 km) , los diseños convencionales de módem analógico limitan habitualmente el rendimiento cuando funcionan en un canal que sufre desvanecimiento. Una solución de módem totalmente digital puede ofrecer un rendimiento mejor pero tendría una serie de inconvenientes en términos de tamaño, peso, consumo de potencia y coste.
Características de la invención En un primer aspecto, la presente invención da a conocer una unidad de comunicación bidireccional por radiofrecuencia, RF, que comprende: un módem de transmisión; un módem de recepción; un circuito transceptor de RF; una disposición de guía de ondas de acoplamiento; y una antena; donde la antena se utiliza tanto para recibir como para transmitir; el circuito transceptor de RF transmite y recibe a frecuencias de RF mayores o iguales a 50 GHz; por lo menos la mayor parte del circuito transceptor de RF está dispuesta en una única pcb (por sus siglas en inglés) multicapa; la disposición de la guía de ondas de acoplamiento está dispuesta en forma de respectivas guías de ondas de transmisión y recepción dispuestas en el interior de un diplexor que tiene un puerto común de acoplamiento de antena y adopta la forma de un bloque; la pcb multicapa y el diplexor forman una estructura estratificada; y las interfaces de transición entre el circuito transceptor de RF y la guía de ondas comprenden uno o varios elementos de sonda de capa enterrada, en una capa enterrada de la pcb multicapa.
El circuito transceptor de RF puede transmitir y recibir a frecuencias de RF mayores o iguales a 55 GHz.
El circuito transceptor de RF puede comprender un circuito integrado transmisor con salida diferencial.
El módem de transmisión puede comprender un circuito digital y un circuito analógico; el módem de recepción puede comprender un circuito digital y un circuito analógico; la mayor parte del circuito digital del módem de transmisión y la mayor parte del circuito digital del módem de recepción pueden estar dispuestas en una tarjeta digital común; y la mayor parte del circuito analógico del módem de transmisión y la mayor parte del circuito analógico del módem de recepción pueden estar dispuestas en una tarjeta analógica común.
La forma exterior del bloque diplexor puede adoptar el perfil de un bloque rectangular.
La pcb multicapa puede comprender polímero de cristal líquido.
La pcb multicapa puede ser asimétrica.
La pcb multicapa puede comprender una estructura estratificada compuesta de dos tarjetas de circuito impreso de doble cara recubiertas de conductor, con una capa adhesiva de estrato de unión situada entre los dos pcbs de doble cara que se utiliza para unir conjuntamente las dos pcbs de doble cara.
La unidad de comunicación puede estar configurada para utilizar la misma polarización tanto para recibir como para transmitir.
El diplexor y el circuito transceptor de RF pueden estar configurados de tal modo que el diplexor desempeña la función de placa de montaje y disipador térmico para la pcb del circuito transceptor de RF.
El aislamiento en la disposición de guía de ondas de acoplamiento y en el circuito transceptor de RF entre transmisión y recepción puede ser suficiente para permitir velocidades de comunicación mayores o iguales a 1 gigabit/segundo sobre una distancia punto a punto mayor o igual a 1 km.
La unidad de comunicación puede comprender además: una primera pista conductora enterrada de la pcb del circuito transceptor de RF, donde la primera pista conductora enterrada proporciona un primer acoplamiento diferencial, siendo el primer acoplamiento diferencial entre una primera salida diferencial de transmisión por radiofrecuencia, RF, y una guía de ondas de transmisión; una segunda pista conductora enterrada de la pcb del circuito transceptor de RF, donde la segunda pista conductora enterrada proporciona un segundo acoplamiento diferencial, siendo el segundo acoplamiento diferencial entre una segunda salida diferencial de transmisión de RF y la guía de ondas de transmisión; extendiéndose la primera pista conductora enterrada sobre una abertura de la guía de ondas de transmisión para proporcionar un primer elemento de acoplamiento de RF; y extendiéndose la segunda pista conductora enterrada sobre la abertura de la guía de ondas de transmisión para proporcionar un segundo elemento de acoplamiento de RF; donde: por lo menos una parte del primer elemento de acoplamiento de RF se extiende sobre la abertura de la guía de ondas en una primera dirección angular; por lo menos una parte del segundo elemento de acoplamiento de RF se extiende sobre la abertura de la guía de ondas en una segunda dirección angular; y la primera dirección angular está enfrentada a la segunda dirección angular.
La primera dirección angular puede estar entre 30° y 60° con respecto a una dirección a través de la anchura de la abertura de la guía de ondas, y la segunda dirección angular puede estar entre 120° y 150° respecto de la dirección a través de la anchura de la abertura de la guía de ondas.
La primera dirección angular puede ser de aproximadamente 45° con respecto a una dirección a través de la abertura de la guía de ondas, y la segunda dirección angular puede ser de aproximadamente 135° con respecto a la dirección a través de la anchura de la abertura de la guía de ondas.
La parte del primer elemento de acoplamiento de RF, que se extiende sobre la abertura de la guía de ondas en una primera dirección angular, puede estar contenida en el interior del área de abertura de la guía de ondas; y la parte del segundo elemento de acoplamiento de RF, que se extiende sobre la abertura de la guía de ondas en una segunda dirección angular, puede estar contenida en el interior del área de abertura de la guía de ondas.
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una ilustración esquemática (no a escala) de un escenario de emisión exterior a modo de ejemplo, en el que se puede utilizar un sistema de comunicación inalámbrica;
la figura 2 es un diagrama de bloques esquemático de ciertos detalles... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Una unidad (6) de comunicación bidireccional por radiofrecuencia, RF; que comprende: un módem de transmisión (23) ; un módem de recepción (25) ; un circuito transceptor de RF; una disposición de guía de ondas de acoplamiento; y una antena (12) ; en la que: la antena (12) se utiliza tanto para recepción como para transmisión; el circuito transceptor de RF transmite y recibe a frecuencias de RF mayores o iguales a 50 GHz; por lo menos la mayor parte del circuito transceptor de RF está dispuesta en una única pcb multicapa (32) ; la disposición de guía de ondas de acoplamiento está dispuesta en la forma de respectivas guías de ondas de transmisión y de recepción dispuestas en el interior de un diplexor (34) que tiene un puerto común de acoplamiento de antena y adopta la forma de un bloque;
la pcb multicapa (32) y el diplexor (34) forman una estructura estratificada; caracterizada porque las interfaces de transición entre el circuito transceptor de RF y la guía de ondas comprenden uno o varios elementos de sonda de capa enterrada, en una capa enterrada de la pcb multicapa (32) .
2. La unidad de comunicación acorde con la reivindicación 1, en la que el circuito transceptor de RF transmite y recibe a frecuencias de RF mayores o iguales a 55 GHz.
3. La unidad de comunicación acorde con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el circuito transceptor de RF comprende un circuito integrado (50) de transmisor con salida diferencial.
4. La unidad de comunicación acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que: el módem de transmisión (23) comprende un circuito digital (122) y un circuito analógico (124) ; el módem de recepción (25) comprende un circuito digital (222) y un circuito analógico (224) ; la mayor parte del circuito digital (122) del módem de transmisión y la mayor parte del circuito digital (222) del
módem de recepción están dispuestas sobre una tarjeta digital común (22) ; y la mayor parte del circuito analógico (124) del módem de transmisión y la mayor parte del circuito analógico (224) del módem de recepción están dispuestas sobre una tarjeta analógica común (24) .
5. La unidad de comunicación acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la forma exterior del bloque del diplexor (34) adopta el perfil de un bloque rectangular.
6. La unidad de comunicación acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que la pcb multicapa (32) comprende un polímero de cristal líquido.
7. La unidad de comunicación acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la pcb multicapa (32) es asimétrica.
8. La unidad de comunicación acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que la pcb multicapa (32) comprende una estructura estratificada compuesta de dos tarjetas de circuito impreso (62, 64) de doble cara recubiertas de conductor (68) , con una capa adhesiva de estrato de unión (63) situada entre las dos pcbs de doble cara (62, 64) que se utiliza para unir conjuntamente las dos pcbs de doble cara (62, 64) .
9. La unidad de comunicación acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, configurada para utilizar la misma polarización tanto para recepción como para transmisión.
10. La unidad de comunicación acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que el diplexor (34) y la pcb multicapa (32) están configurados de tal modo que el diplexor (34) desempeña la función de placa de montaje y de disipador térmico para la pcb multicapa (32) .
11. La unidad de comunicación acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el aislamiento en la disposición de guía de ondas de acoplamiento y el circuito transceptor de RF, entre transmisión y recepción, es
suficiente para permitir velocidades de comunicación mayores o iguales a 1 gigabit/segundo sobre una distancia punto a punto mayor o igual a 1 km.
12. La unidad de comunicación acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende además:
una primera pista conductora enterrada de la pcb del circuito transceptor de RF, donde la primera pista conductora enterrada proporciona un primer acoplamiento diferencial, siendo el primer acoplamiento diferencial entre una primera salida diferencial de transmisión por radiofrecuencia, RF, y la guía de ondas de transmisión;
una segunda pista conductora enterrada de la pcb del circuito transceptor de RF, donde la segunda pista conductora enterrada proporciona un segundo acoplamiento diferencial, siendo el segundo acoplamiento diferencial entre una segunda salida diferencial de transmisión de RF y la guía de ondas de transmisión;
la primera pista conductora enterrada se extiende sobre una abertura (45) de la guía de ondas de transmisión para proporcionar un primer elemento (368b) de acoplamiento de RF; y la segunda pista conductora enterrada se extiende sobre la abertura (45) de la guía de ondas de transmisión para proporcionar un segundo elemento (468b) de acoplamiento de RF; en la que:
por lo menos una parte (368d) del primer elemento (368b) de acoplamiento de RF se extiende sobre la abertura (45) de la guía de ondas en una primera dirección angular;
por lo menos una parte (468d) del segundo elemento de acoplamiento de RF se extiende sobre la abertura (45) de la guía de ondas en una segunda dirección angular; y la primera dirección angular está enfrentada a la segunda dirección angular.
13. La unidad de comunicación acorde con la reivindicación 12, en la que la primera dirección angular está comprendida entre 30° y 60° con respecto a una dirección a través de la anchura de la abertura (45) de la guía de ondas, y la segunda dirección angular está comprendida entre 120° y 150° con respecto a la dirección a través de la anchura de la abertura (45) de la guía de ondas.
14. La unidad de comunicación acorde con la reivindicación 13, en la que la primera dirección angular es de aproximadamente 45° con respecto a una dirección a través de la anchura del abertura (45) de la guía de ondas, y la segunda dirección angular es de aproximadamente 135° con respecto a la dirección a través de la anchura del abertura (45) de la guía de ondas.
15. La unidad de comunicación acorde con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en la que:
la parte (368d) del primer elemento (368b) de acoplamiento de RF que se extiende sobre la abertura (45) de la guía de ondas en una primera dirección angular está contenida en el interior de la zona de abertura de la guía de ondas; y la parte (468d) del segundo elemento (468b) de acoplamiento de RF que se extiende sobre la abertura (45) de la guía de ondas en una segunda dirección angular está contenida en el interior de la zona de abertura de la guía de ondas.
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