Acoplador-separador de emisión-recepción multibanda de banda ancha de tipo OMT para antenas de telecomunicaciones por hiperfrecuencias.

Acoplador-separador de emisión-recepción multibanda de banda muy ancha de tipo acoplador ortomodo (OMT)para antenas de telecomunicaciones por hiperfrecuencias,

que comprende un puerto (P1) para la propagación de latotalidad de las frecuencias, un cuerpo (24, 28, 33) y un puerto (P2) para la propagación de las bandas de altasfrecuencias, siendo estas tres partes coaxiales y teniendo las tres una sección circular, y unas ranuras (24A, 28A,33A) de acoplamiento para la propagación de las bandas de bajas frecuencias practicadas en el cuerpo y asociadascada una a una guía de ondas (24B, 28B, 33B), caracterizado porque su cuerpo (24, 28, 33), que conecta los dospuertos, comprende al menos una sección que comprende un tramo de acoplamiento y un tramo de bloqueo debajas frecuencias, es decir de las frecuencias acopladas, y presenta una forma de revolución cuyo perfil evolucionade acuerdo con una ley multipolinómica, constantemente decreciente desde el puerto de mayor sección hasta elpuerto de menor sección, comprendiendo cada tramo de acoplamiento dos o cuatro ranuras de acoplamiento debanda ancha.

Acoplador-separador de emisión-recepción multibanda de banda ancha de tipo OMT para antenas de telecomunicaciones por hiperfrecuencias La presente invención se refiere a un acoplador-separador de emisión-recepción multibanda de banda muy ancha de tipo OMT (por sus siglas en ingles de “OrthoMode Transducer” es decir, acoplador ortomodo) para antenas de telecomunicaciones por hiperfrecuencias. A los dispositivos de este tipo también se les puede denominar “multiplexor” o “multiplexor OMT”. Para simplificar la descripción, a este dispositivo se le llamará sencillamente “acoplador”.

En la figura 1 se ha esquematizado un OMT denominado "separador de polarizaciones lineales", que está realizado de acuerdo con la técnica de las guías de ondas de hiperfrecuencia. Este OMT, denotado con la referencia 1, comprende esencialmente un primer puerto 2 que tiene por objeto conectarse a una antena de bocina situada frente a una antena de telecomunicaciones por hiperfrecuencia y dos puertos 3, 4 adicionales que tienen por objeto conectarse a un emisor o a un receptor. Este OMT sólo funciona con polarizaciones lineales. Estos tres puertos son coaxiales. El puerto 3 corresponde a la polarización horizontal y el puerto 4 a la polarización vertical. El puerto 3 es rectangular y está conectado al puerto 2 a través de uno o más tramos de guía de ondas 5 con unas dimensiones intermedias a las de los puertos 2 y 3. El puerto 4 está conectado radialmente al puerto 2 a través de dos tramos de unas guías de ondas 6A, 6B dispuestas simétricamente con respecto al eje común de los tres puertos y teniendo cada una aproximadamente una forma de "U" alargada y desembocando en unas ranuras de acoplamiento diametralmente opuestas a cada uno de los puertos 2 y 3.

El acoplador 7 de la figura 2 es un OMT denominado "piramidal". Comprende substancialmente una cavidad central con un cuerpo paralelepípedo de sección cuadrada y una pirámide 8 que se posa sobre el fondo de esta cavidad. Unos puertos 9 a 12 desembocan enfrente de las cuatro superficies triangulares laterales de la pirámide del cuerpo paralelepípedo. Con un OMT de este tipo, el acoplamiento de las ondas electromagnéticas entre el puerto central de sección cuadrada y los cuatro puertos, puede ser de banda ancha. Este rango de funcionamiento puede verse afectado o reducido con el uso de una transición entre los puertos de sección circular y el cuerpo paralelepípedo del OMT, que favorece la propagación de los modos de órdenes superiores. Además, este acoplador no tiene ninguna función multiplexora.

En la figura 3 se ha representado un OMT 13 clásico con secciones circulares. Substancialmente comprende tres tramos de guías de ondas 14, 15 y 16 sucesivas y coaxiales que por lo general son cavidades. La primera guía 14 es la que tiene mayor diámetro y comprende dos o cuatro ranuras de acoplamiento rectangulares tales como la ranura 14A, la única representada en el dibujo, asociada cada una a un puerto tal como los puertos 14B representados en el dibujo. De manera análoga, el tramo 15, de diámetro inferior al del tramo 14, comprende dos o cuatro ranuras de acoplamiento 15A asociados cada uno a un puerto 15B. Para finalizar, el tramo 16, de diámetro inferior al del tramo 15, constituye el puerto de propagación de la banda de frecuencias más elevada, mientras que el tramo 14 garantiza el acoplamiento de las frecuencias más bajas y el tramo 15 el de las frecuencias de valor intermedio. Un acoplador de este tipo permite por lo tanto un acoplamiento multibanda, pero estas bandas son de banda estrecha.

El acoplador 17 de la figura 4 es del tipo que comprende una cavidad 18 con forma de paralelepípedo rectángulo que se prolonga por una cavidad paralelepípeda de sección cuadrada o rectangular y un puerto 19 de sección cuadrada o rectangular y coaxial al eje de la cavidad. La cavidad 18 comprende en cada una de sus dos (o cuatro) caras laterales, una ranura 18A de acoplamiento asociada a un puerto 18B de acoplamiento. Un acoplador de este tipo funciona para una banda de frecuencias relativamente ancha, pero la transición (no representada) , que sirve de interfaz a la conexión de una antena de bocina de sección circular, situada entre la cavidad 18 de sección cuadrada o rectangular y las guías de onda de sección circular que están conectadas a la misma, reduce su rango de funcionamiento debido a la presencia de los modos de orden superior y concretamente de armónicos, que dificultan la propagación de las señales útiles.

En la figura 5 se ha esquematizado un OMT 20 tal como el que se conoce por la patente US 6 566 976. Este OMT comprende un cuerpo cónico 21 que conecta un puerto 22 de sección circular con un puerto 23 también de sección circular y que tiene un diámetro inferior al del puerto 22. Se practican unas ranuras de acoplamiento 21A asociadas a unos puertos 21B en el cuerpo 21 cónico. Un OMT de este tipo sólo permite propagar bandas de frecuencias estrechas.

El documento GB-A-2 194 859 describe un aparato como el que se define en el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención tiene por objeto un acoplador de emisión-recepción multibanda de banda muy ancha de tipo OMT para antenas de telecomunicaciones por hiperfrecuencias que pueda funcionar para una banda pasante muy ancha (superior a una octava) , tanto para polarizaciones lineales como para circulares.

El acoplador conforme a la invención comprende un puerto para la propagación de la totalidad de las frecuencias, un cuerpo y un puerto de propagación para bandas de alta frecuencia, siendo estas tres partes coaxiales y teniendo las tres una sección circular, practicándose unas ranuras de acoplamiento para la propagación de las bandas de baja

frecuencia en el cuerpo y estando cada una asociada a una guía de ondas, se caracteriza porque su cuerpo, que conecta los dos puertos, comprende al menos una sección que comprende un tramo de acoplamiento y un tramo de bloqueo de bajas frecuencias, es decir de las frecuencias acopladas, y presenta una forma de revolución cuyo perfil evoluciona de acuerdo con una ley multipolinómica, constantemente decreciente desde el puerto de mayor sección hasta el puerto de menor sección, comprendiendo cada tramo de acoplamiento dos o cuatro ranuras de acoplamiento de banda ancha.

Las ranuras de acoplamiento permiten, tras la recombinación, un funcionamiento con polarización lineal y circular. Si son dos en total y están diametralmente opuestas, se trata de una sola polarización lineal, y si son cuatro en total y se disponen a 90° las unas con respecto a las vecinas, se trata de polarizaciones lineales y circulares. En régimen de acoplamiento, a continuación se recupera la totalidad de las señales acopladas salvo por las pérdidas inducidas por el mismo acoplador y por el tipo de tratamiento del material mecanizado (por ejemplo: un acabado con base de plata permite una conductividad muy buena) .

El tramo de bloqueo también garantiza una función de adaptación que permite la propagación de las altas frecuencias a través del mismo, por otro lado, también ayuda a la adaptación global del acoplador (entre los puertos P1 y P2) .

La presente invención se entenderá mejor tras la lectura de la descripción detallada de un modo de realización, que se proporciona a modo de ejemplo no limitativo y que se ilustra mediante el diseño adjunto en el que:

-las figuras 1 a 5, ya descritas anteriormente, son unos esquemas simplificados de acopladores conocidos; y -las figuras 6 a 8 son unos esquemas simplificados de tres modos de realización de un acoplador de

conformidad con la presente invención.

La presente invención se describe a continuación con referencia a tres ejemplos simples de acopladores, pero se da por sentado que no se limita a estos ejemplos y que los cuerpos de estos acopladores pueden presentar un gran número de perfiles distintos, pudiendo definirse estos perfiles de forma general como una evolución de una ley multipolinómica, constantemente decreciente desde el puerto de mayor sección hasta el puerto de menor sección.

Todos los acopladores de conformidad con la invención, que se describen a continuación comprenden principalmente los siguientes elementos: un primer puerto P1 seguido de un cuerpo y de un segundo puerto P2, teniendo estos tres elementos principales una sección circular y siendo coaxiales. El diámetro interior del puerto P1 es superior al del puerto P2, mientras que el diámetro interior del tramo de acoplamiento es igual al del puerto P1 a la altura de su unión y decrece constantemente entre su unión con P1 y su unión con P2. El cuerpo comprende al menos una sección constituida por un tramo de acoplamiento... [Seguir leyendo]

1. Acoplador-separador de emisión-recepción multibanda de banda muy ancha de tipo acoplador ortomodo (OMT) para antenas de telecomunicaciones por hiperfrecuencias, que comprende un puerto (P1) para la propagación de la totalidad de las frecuencias, un cuerpo (24, 28, 33) y un puerto (P2) para la propagación de las bandas de altas 5 frecuencias, siendo estas tres partes coaxiales y teniendo las tres una sección circular, y unas ranuras (24A, 28A, 33A) de acoplamiento para la propagación de las bandas de bajas frecuencias practicadas en el cuerpo y asociadas cada una a una guía de ondas (24B, 28B, 33B) , caracterizado porque su cuerpo (24, 28, 33) , que conecta los dos puertos, comprende al menos una sección que comprende un tramo de acoplamiento y un tramo de bloqueo de bajas frecuencias, es decir de las frecuencias acopladas, y presenta una forma de revolución cuyo perfil evoluciona de acuerdo con una ley multipolinómica, constantemente decreciente desde el puerto de mayor sección hasta el puerto de menor sección, comprendiendo cada tramo de acoplamiento dos o cuatro ranuras de acoplamiento de banda ancha.

2. Acoplador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el perfil comprende al menos dos partes (26, 27) lineales de pendientes diferentes con respecto al eje común de dichas tres partes del acoplador.

3. Acoplador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el perfil comprende al menos un spline (30) seguido de un segmento (31) lineal.

4. Acoplador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el perfil comprende al menos dos splines (34, 35) sucesivos diferentes.

5. Acoplador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el perfil comprende una cascada de varios

conjuntos compuestos cada uno por un tramo de acoplamiento lineal o spline con dos o cuatro ranuras de acoplamiento seguido de un tramo lineal o spline sin ranura de acoplamiento.