ES2207037T3 - Fuente de radiacion guiaondas. - Google Patents
Fuente de radiacion guiaondas.Info
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- H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UNA ANTENA CON DOS ALIMENTACIONES ORTOGONALES DE CONDUCTORES COAXIALES EN UN RADIADOR DE GUIAONDAS REDONDO O CUADRADO.
Description
Fuente de radiación guíaondas.
La innovación se refiere a una fuente de
radiación guíaondas, compuesta por una sección guíaondas con una
abertura y una pared de cortocircuito así como por una alimentación
coaxial y un paso desde la alimentación coaxial a la fuente de
radiación guíaondas.
Una fuente de radiación guíaondas semejante ha
sido dada a conocer por el documento DE 42 13 539 A1. Esta fuente de
radiación guíaondas presenta un sección guíaondas recta de sección
transversal circular, un extremo de la cual está conectado con una
placa de cortocircuito. El otro extremo desemboca en una fuente de
radiación de bocina. En la placa de cortocircuito está dispuesta una
barra que se extiende axialmente, que junto con dos espigas de
acoplamiento ortogonales forma un paso desde una línea de
alimentación coaxial a un guíaondas. Este tipo de construcción
además del acoplamiento de las ondas alimentadas ortogonalmente
presenta también el inconveniente de que la alimentación tiene una
considerable necesidad de espacio en dirección radial alrededor del
guíaondas y de que para la formación del diagrama de radiación se
requiere una fuente de radiación de bocina.
El documento DE 40 38 817 C1 describe un
dispositivo de acoplamiento para dos sistemas de líneas coaxiales
que se desarrollan en planos superpuestos. Este paso ha dado buenos
resultados. Sin embargo no está dada ninguna indicación de cómo
puede utilizarse este dispositivo de acoplamiento en combinación con
una fuente de radiación guíaondas.
Por la Publicación de Patente US 3.680.138 ha
sido dada a conocer asimismo una fuente de radiación para antenas
direccionales, que sin embargo sólo es apropiada para la emisión de
radiación electromagnética polarizada linealmente. No se da sin
embargo ninguna indicación sobre de qué manera podría radiarse una
onda polarizada circularmente ni de cómo podría optimizarse la
formación del diagrama de antenas.
El problema del invento es desarrollar una fuente
de radiación guíaondas de alimentación coaxial, que pueda emplearse
tanto con guíaondas circulares como cuadrados, que no presente
ningún elemento de construcción que sobresalga radialmente sobre la
pared del guíaondas y que a pesar de la corta longitud axial de
construcción presente características eléctricas de potencia por lo
menos igual de buenas que por ejemplo las fuentes de radiación tipo
Patch o de ranuras.
Este problema es solucionado mediante las
particularidades de la reivindicación 1; en las reivindicaciones
subordinadas están especificadas configuraciones ventajosas.
La especial ventaja de la fuente de radiación
guíaondas debe verse en que se evitan los arriba mencionados
inconvenientes de las formas de construcción convencionales y en que
la fuente de radiación guíaondas en particular con una longitud de
sólo poco más que una cuarta parte de la longitud de la onda
operativa presenta sólo un muy pequeño acoplamiento de las
componentes ortogonales de la onda y una característica de banda
ancha y además de ello permite una disposición en un conjunto
densamente comprimido, pudiendo reducirse en gran parte mediante
sencillas medidas de ajuste el acoplamiento entre fuentes de
radiación adyacentes.
Un ejemplo de realización del invento está
representado en el dibujo y se describe en detalle a continuación.
Muestran:
La Figura 1 una sección de un paso desde un
conductor coaxial a una fuente de radiación guíaondas,
la Figura 2 una vista en planta correspondiente a
la Figura 1.
En la Figura 1 está representada una fuente de
radiación guíaondas 1, que está compuesta por una sección guíaondas
3 y una pared de cortocircuito 2 y presenta una abertura circular
con el diámetro de la sección guíaondas 3. Por debajo de la pared de
cortocircuito 2 desemboca la alimentación coaxial 4. La unión entre
la alimentación coaxial 4 y la sección guíaondas 3 se realiza por
una abertura 5 en la pared de cortocircuito 2, a través de la cual
está llevada una sonda coaxial 6 de efecto capacitivo. Esta sonda 6
está unida con el conductor central 8 de la alimentación coaxial 4
mediante la conexión 7. La forma de realización de la sonda está
descrita detalladamente en el documento DE 40 38 817 C1. El extremo
del lado de la abertura de la sonda coaxial 6 de efecto capacitivo
está fijado a una brida de cortocircuito 10 que se desarrolla
paralela a la pared de cortocircuito 2. Simétrica con respecto al
eje principal A de la fuente de radiación guíaondas 1 está dispuesta
otra sonda 9 de forma exterior similar, que por una parte está unida
fija con la pared de cortocircuito 2 y que por otra parte está
fijada en el extremo libre de la brida de cortocircuito 10.
Las sondas 6 y 9 forman junto con la brida de
cortocircuito 10 el sistema de acoplamiento para una dirección de
polarización de una onda fundamental en la fuente de radiación
guíaondas 1. Como se observa en la Figura 2, en la fuente de
radiación guíaondas 1 está dispuesto ortogonal al primer sistema de
acoplamiento 6, 9, 10 otro sistema de acoplamiento similar,
compuesto por las sondas 12 y 13 y la brida de cortocircuito 11. La
alimentación desde una alimentación coaxial propia no está
representada en las Figuras, pero corresponde a la alimentación ya
descrita para el primer sistema de acoplamiento. Las dos bridas de
cortocircuito 10 y 11 están llevadas cruzándose una sobre otra en la
zona del eje principal A de tal manera que no tiene lugar ningún
contacto eléctrico. Esto puede realizarse - como puede verse en la
Figura 1 - mediante un desplazamiento en altura de ambas bridas de
cortocircuito.
La longitud L_{0}de las sondas 6, 9, 12, 13 es
de aproximadamente una cuarta parte de la longitud de la onda
operativa \lambda. Por lo tanto las bridas de cortocircuito 10,
11, debido a la distancia de \lambda/4 desde la pared de
cortocircuito 2, se encuentran en estado de circuito abierto. La
longitud L_{0} de las sondas dado el caso puede modificarse, así
como el diámetro D de las sondas y su distancia S unas respecto a
otras. De este modo el paso diseñado como elemento simétrico puede
ajustarse a la impedancia del guíaondas.
Por medio de los pasos la onda TEM
(Electro-Magnética Transversal) susceptible de
propagación en la alimentación coaxial 4 se transforma en el tipo de
onda fundamental del guíaondas 3. En el guíaondas cuadrado se forman
los tipos de onda H_{01} o H_{10} y en el guíaondas circular los
tipos de onda ortogonales H_{11}.
La radiación de las microondas se realiza a
través de la abertura de la fuente de radiación guíaondas 1. El
plano de la abertura está aquí dispuesto alejado una distancia l de
las bridas de cortocircuito 10, 11. Mediante variación de la
longitud l en el intervalo 0 l \lambda la
parte de radiación secundaria del dispositivo de acoplamiento se
superpone con la amplitud y fase adecuadas a la parte de radiación
de la abertura del guíaondas. De esta manera se pueden compensar las
degradaciones del diagrama de radiación por efectos de acoplamiento
en funcionamiento en conjunto de varias fuentes de radiación
guíaondas 1 similares (= acoplamiento mutuo). Esta es una ventaja
decisiva del dispositivo de acoplamiento propuesto, la cual no está
dada en el caso de los elementos de radiación conocidos como las
fuentes de radiación tipo Patch o de ranuras.
Como puede verse bien en la Figura 2, la
\hbox{fuente} de radiación guíaondas se distingue por una
forma de construcción muy compacta en dirección radial con respecto
al eje de radiación principal A. De este modo es posible una
disposición particularmente estrecha de varios dispositivos de
acoplamiento adyacentes, como se requiere por ejemplo en un conjunto
guíaondas. Las dimensiones de un conjunto guíaondas de este tipo
están situadas en el campo de las dimensiones de un conjunto planar
tipo Patch, en comparación con el cual el conjunto guíaondas se
distingue por mejores características eléctricas de potencia y por
una mejor característica de banda ancha.
Claims (3)
1. Fuente de radiación guíaondas, compuesta por
una sección guíaondas con una abertura y una pared de cortocircuito,
así como por una alimentación coaxial y un paso desde la
alimentación coaxial a la fuente de radiación guíaondas,
caracterizada por las particularidades siguientes:
- a)
- la sección guíaondas (3) de la fuente de radiación guíaondas (1) presenta una longitud L = L_{0}+ l (con L_{0} = 1/4\lambda; 0 l \lambda; \lambda = longitud de la onda operativa),
- b)
- la alimentación desde la alimentación coaxial (4) se realiza a través de una abertura (5) dispuesta excéntrica en la pared de cortocircuito (2) por medio de una sonda coaxial (6) de efecto capacitivo, compuesta de una espiga y un casquillo que rodea parcialmente sin contacto a la espiga, en la cual una conexión (7) está unida con el conductor central (8) de la alimentación coaxial,
- c)
- otra sonda (9) de
forma exterior similar está fijada conductora sobre la pared de
cortocircuito (2) simétrica con respecto al eje principal (A) de la
fuente de radiación guíaondas (1) y el extremo del lado de la
abertura de la otra sonda (9) está unido con el extremo del lado de
la abertura de la sonda coaxial (6) de efecto capacitivo por medio
de una brida de
\hbox{cortocircuito (10).}
2. Fuente de radiación guíaondas según la
reivindicación 1, caracterizada porque las sondas (6, 9)
presentan una longitud de aproximadamente una cuarta parte de la
longitud de la onda
operativa.
operativa.
3. Fuente de radiación guíaondas según la
reivindicación 1 o 2, caracterizada porque ortogonal al
primer dispositivo de acoplamiento, compuesto por las dos sondas (6,
9) y la brida de cortocircuito (10), sobre la pared de cortocircuito
(2) está dispuesto otro dispositivo de acoplamiento similar (11, 12,
13), estando las bridas de cortocircuito (10, 11) llevadas sin
contacto una sobre otra en la zona del eje principal (A) de la
fuente de radiación guíaondas (1).
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| DE19803565 | 1998-01-30 | ||
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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