ES2276295T3 - Emisor dipolar, especialmente emisor dipolar de doble polarizacion. - Google Patents
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Abstract
Disposición de emisores de doble polarización, con las siguientes características: - la disposición de emisores comprende varios dipolos que se disponen o están configurados, vistos desde arriba, a modo de un cuadrado de dipolos o similar a un cuadrado de dipolos o con una estructura perimetral similar a un cuadrado de dipolos visto desde arriba, - cada dipolo se alimenta mediante un línea (115-118) simétrica, - la disposición de emisores está conectada y se alimenta de tal manera que la disposición de emisores desde el punto de vista eléctrico es equivalente a un dipolo en cruz con dos planos (3'', 3") de polarización dispuestos perpendicular uno respecto a otro que discurren paralelos con respecto a las dos diagonales formadas mediante la disposición de emisores, dispuestas en perpendicular una respecto a la otra, - la mitades (3''a, 3''b, 3"a, 3"b) de dipolo equivalentes a un dipolo en cruz desde el punto de vista eléctrico comprenden, desde el punto de vista de la construcción, respectivamente dos componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de medio dipolo que se disponen de manera que discurren transversal y preferiblemente perpendicular y /o fundamentalmente perpendicular unos respecto a otros y terminan separados unos de otros en su zona (20) angular externa con respecto al centro de la disposición de emisores o se conectan entre sí solamente de manera mecánica empleando un material no conductor, caracterizada por las siguientes características adicionales: - los componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de medio dipolo respectivos que actúan conjuntamente y que, desde el punto de vista eléctrico, forman respectivamente una mitad (3''a, 3''b; 3"a, 3"b) de dipolo están conectados eléctricamente entre sí además de a una conexión con su o mediante su punto (5'', 5"; 15'', 15") de alimentación, también mediante una segunda conexión o travesaño (200), actuando esta segunda conexión o travesaño (200) en los componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de medio dipolo que actúan conjuntamente por pares en cada caso directa o indirectamente desplazados con respecto a la zona (202) angular externa.
Description
Emisor dipolar, especialmente emisor dipolar de
doble polarización.
La invención se refiere a un emisor dipolar
según el preámbulo de la reivindicación 1.
Un emisor dipolar que forma el concepto genérico
se ha dado a conocer, por ejemplo, por el documento WO 00/39894 o
también por el documento US 6.313.809 B1. Se trata de una
disposición de emisores de polarización doble con varios dipolos
que, vistos desde arriba, se disponen en cada caso a modo de un
cuadrado de dipolos o al menos de forma similar a un cuadrado de
dipolos. La disposición de emisores formada en forma de un cuadrado
de dipolos o la disposición de emisores que se acerca al menos a un
cuadrado de dipolos (observado desde su forma externa vista desde
arriba) está configurada y alimentada de tal manera que la
disposición de emisores, desde el punto de vista eléctrico, irradia
en dos planos de polarización dispuestos en perpendicular uno
respecto al otro que discurren paralelos con respecto a las dos
diagonales formadas mediante la disposición de emisores dispuestas
en perpendicular una respecto a la otra.
Una disposición de emisores de doble
polarización de este tipo se ha acreditado en la práctica. Presenta
grandes ventajas con respecto a las disposiciones de emisores
anteriores.
Una de las disposiciones de antena con varios
emisores dipolares que puede compararse al estado de la técnica que
forma el concepto genérico mencionado anteriormente también se ha
dado a conocer por el documento US 2002/163476 A1.
Un dipolo en cruz se conoce por ejemplo también
por el documento US 5.977.929 A. En este caso se trata de un dipolo
en cruz que, visto desde arriba, presenta una forma rectangular. Las
mitades de dipolos se forman en este ejemplo de realización
ocupando toda la superficie.
Otro dipolo en cruz se conoce por ejemplo por la
publicación previa US 5.796.372 A. Las mitades de dipolos están
configuradas, vistas desde arriba, en forma de cometa. Las mitades
de dipolos se forman en este caso mediante una estructura de
conducción circundante que imita la estructura de una cometa. En la
dirección diagonal a lo largo del eje central que representa al
mismo tiempo también el eje de simetría para cada mitad de dipolo
está prevista en cada caso otra conexión eléctrica que discurre
desde el centro hacia el exterior. A este respecto, la sección de
la mitad de dipolo dispuesta a la izquierda o a la derecha
respectivamente del eje de simetría puede configurarse también como
material que ocupa toda la superficie.
El objetivo de la presente invención es crear,
partiendo del estado de la técnica que forma el concepto genérico
indicado al principio, una disposición de emisores de nuevo mejorada
que presenta características mejoradas especialmente con respecto
al ancho de banda.
El objetivo se soluciona según las
características indicadas en la reivindicación 1. En las
reivindicaciones dependientes se indican configuraciones ventajosas
de la invención.
Ha de calificarse como más que sorprendente el
hecho de que el ancho de banda de una disposición de emisores que
forma el concepto genérico pueda mejorarse claramente de nuevo y con
medidas técnicas sencillas. Concretamente esto puede realizarse
según la invención porque cada una de las cuatro mitades de dipolos
proporcionadas desde el punto de vista eléctrico (de la disposición
de emisores que irradian a modo de una cruz de dipolos desde el
punto de vista eléctrico) presenta en cada caso una conexión
transversal o travesaño eléctricamente conductor, que discurre
transversal y preferiblemente perpendicular con respecto a los
planos eléctricos de polarización. Los componentes de medio dipolo
no están conectados eléctricamente entre sí en su extremo exterior.
En la forma de realización preferida, los componentes de medio
dipolo terminan en su zona de extremo externa separados unos de
otros. No obstante, en otra forma de realización de la invención
pueden estar conectados entre sí en este punto solamente de manera
mecánica utilizando un material no conductor.
Ahora se ha demostrado que, mediante las medidas
explicadas anteriormente, el ancho de banda de una antena puede
mejorarse de nuevo de manera clara.
La conexión transversal mencionada o los
travesaños mencionados se disponen preferiblemente de tal manera
que unen respectivamente los dos componentes de medio dipolo que
pertenecen a una mitad de dipolo, y concretamente de manera
preferida en el punto de extremo interior opuesto al punto de ángulo
exterior. Básicamente, la conexión transversal eléctrica puede
disponerse o estar eléctricamente conectada también en otros puntos
entre los dos componentes de medio dipolo que actúan conjuntamente
en cada caso. Preferiblemente, la conexión transversal eléctrica, o
travesaño, está configurada como travesaño que discurre en línea
recta y que se dispone perpendicular al plano de polarización
correspondiente. Sin embargo también puede estar configurada en la
vista desde arriba al menos ligeramente convexa o cóncava o con
otras secciones arqueadas. También puede discurrir al menos
parcialmente fuera del plano, en el que se disponen los componentes
individuales de medio dipolo. En otras palabras, el travesaño puede
sobresalir también ligeramente de este plano hacia arriba o hacia
debajo, siendo el plano mencionado anteriormente generalmente aquel
en el que se disponen todos los componentes de medio dipolo. Este
plano es normalmente paralelo al plano del reflector.
En las zonas angulares externas terminan los
componentes de medio dipolo que actúan conjuntamente en cada caso
separados unos de otros o están conectados entre sí de manera
mecánica solamente empleando un material no conductor.
No obstante, la conexión transversal o travesaño
explicado puede estar configurado también como elemento plano. En
este caso sigue siendo preferida una zona de abertura que permanece
en la zona angular externa, que atraviesa la disposición plana de
las mitades de dipolos formadas de esta manera y que preferiblemente
es mayor a al menos el 20% de toda la superficie de una mitad de
dipolo correspondiente. Esta zona de abertura que atraviesa la
superficie de dipolos desemboca en una zona de separación entre los
componentes de medio dipolo externos que discurren unos hacia
otros, que pueden interpretarse también como límite de bordes de la
mitad de dipolo correspondiente y que, en esta forma de
realización, no están conectados eléctricamente entre sí en su zona
angular externa. Las mitades de dipolos se componen en esta forma de
realización de elementos planos, disponiéndose respectivamente los
bordes de limitación, dirigidos unos hacia otros, de dos mitades de
dipolo contiguas y que pertenecen respectivamente a la otra
polarización, de manera simétrica y en este caso preferiblemente de
manera que discurren en paralelo unos respecto a otros. Las mitades
de dipolo planas presentan en este caso respectivamente, vistas
desde arriba, una conformación cuadrada o una formación que se
aproxima a un cuadrado, terminando los límites externos dispuestos
hacia el exterior en cada caso y que discurren hacia sus zonas
angulares externas unos sobre otros al menos con una separación
mínima entre sí y, a través del espacio de separación formado de
esta manera, presentan una unión con una zona de ruptura o de
abertura que atraviesa la mitad de dipolo plana. Esta zona de
abertura debe presentar al menos el 20% de la superficie de las
mitades de dipolo. De lo contrario, las mitades de dipolo planas
pueden presentar también otras aberturas, incluso estar
configuradas por ejemplo a modo de red o de rejilla. Por tanto, los
elementos planos de las mitades de dipolo desempeñan aquella
función que, en la forma de realización según la reivindicación 1,
desempeñan las conexiones transversales o travesaños eléctricos
mencionados en la misma.
Un emisor de doble polarización con elementos de
emisor planos se ha dado a conocer fundamentalmente por el
documento US 6.028.563. Sin embargo, los brazos de dipolo o mitades
de dipolo están configurados en este caso con forma triangular, es
decir, las mismas mitades de dipolo no presentan una estructura
cuadrada. Además, las mitades de dipolo planas conocidas por el
estado de la técnica conocido anteriormente tampoco están dotadas
de rupturas.
A continuación se deducen otras ventajas,
particularidades y características de la invención a partir de los
ejemplos de realización mostrados mediante los dibujos, siendo el
emisor 1 dipolar explicado a continuación también conocido con
respecto a la estructura básica por el documento ya mencionado WO
00/39894 o el paralelo a éste US 6.313.809 B1. Las figuras adjuntas
muestran:
la figura 1, una representación en perspectiva
según la invención de una red de antenas con tres disposiciones de
emisores de doble polarización según la invención dispuestas unas
sobre otras en verti-
cal,
cal,
la figura 2, un primer ejemplo de realización en
vista en planta esquemática de una disposición de emisores según la
invención,
la figura 2a, un ejemplo de realización
modificado con respecto a la figura 2 que corresponde a la vista en
planta,
la figura 3, una representación en perspectiva
de un ejemplo de realización mostrado de manera más concreta de un
emisor bipolar según la invención,
la figura 3a, una vista lateral esquemática del
emisor bipolar de doble polarización según la invención,
la figura 4, una vista en planta de una
disposición de emisores ligeramente modificada con respecto a las
disposiciones de emisores que corresponden a las representaciones en
las figuras 1, 2 ó 3,
la figura 5, otro ejemplo de realización
modificado con respecto a la figura 2,
la figura 6, otro ejemplo de realización
modificado con respecto a la figura 2 y la figura 5,
la figura 7, un ejemplo de realización de nuevo
modificado en vista en planta esquemática,
la figura 8, un último ejemplo de realización
modificado adicional en alzado en el plano de los dipo-
los,
los,
la figura 9, un ejemplo de realización
ligeramente modificado con respecto a la figura 8 en una
representación en sección transversal, transversal al plano del
reflector, y
la figura 10, una vista en planta de un ejemplo
de realización modificado con mitades de dipolos más bien con forma
plana.
En la figura 1 se muestra en una vista en planta
en perspectiva esquemática una red de antenas con tres emisores 1
dipolares de polarización doble dispuestos unos sobre otros, estando
configurado el emisor 1 dipolar visto desde arriba a modo de un
cuadrado de dipolos o similar a un cuadrado de dipolos. Aunque los
componentes de medio dipolo, explicados de forma más exacta con
detalle a continuación, están o parecen orientados en la
orientación vertical de la red de antenas vertical u
horizontalmente, los emisores dipolares mencionados irradian desde
el punto de vista eléctrico en una orientación de +45º o bien -45º
con respecto a la horizontal.
Los tres dipolos 1 mencionados se disponen en el
ejemplo de realización según la figura 1 delante de una placa 33
reflectora. La placa reflectora está dotada en sus lados de los
márgenes externos laterales opuestos, por ejemplo, con secciones 35
de márgenes eléctricamente conductoras que discurren transversales
al plano del reflector, preferiblemente perpendiculares al plano
del reflector.
Mediante la figura 1 se muestra también que el
cuadrado de dipolos en los ángulos 202 de limitación externos puede
presentar una sección libre, los componentes de medio dipolo
explicados detalladamente más adelante terminan separados unos de
otros y en este caso no están conectados entre sí. Esto se muestra
mediante la disposición 1a de emisores que se encuentra más
arriba.
A diferencia de esto, las disposiciones 1 de
emisores también podrían configurarse de manera que los componentes
de medio dipolo se conecten de manera eléctricamente conductora
entre sí en las zonas 202 angulares, preferiblemente en forma de
una unión mecánica fija.
Igualmente, las mitades de medios dipolos
podrían conectarse en las zonas angulares externas solamente de
manera mecánica, es decir, mediante piezas de prolongación o piezas
de inserción no conductoras en la zona angular externa. Esta zona
angular externa se define también mediante los dos componentes de
medio dipolo que pertenecen a una mitad de dipolo eléctrica que se
intersecan en su zona angular externa, o al menos sus
prolongaciones se intersecan en una denominada zona angular externa.
En esta zona angular, los componentes de medios dipolos terminan
separados unos de otros de manera que sus zonas angulares externas
no tocan esta zona angular externa. Sin embargo, en sus zonas
angulares externas también pueden conectarse mecánicamente mediante
una fijación mecánica y también eléctricamente mediante una conexión
eléctrica.
En las tras disposiciones 1a a 1c de emisores,
desplazada desde las zonas angulares hacia el interior y
transversalmente a la orientación diagonal de los planos de emisión
o polarización, está configurada una conexión 200 transversal
eléctrica que puede estar formada preferiblemente en forma de un
travesaño eléctrico que se tratará más adelante también con más
detalle.
El emisor bipolar mostrado en la figura 2 en
vista en planta esquemática y en las figuras 3 y 3a de manera algo
más concreta actúa, lo que se explicará más detalladamente a
continuación, desde el punto de vista eléctrico como un dipolo que
irradia con una polarización de \pm45º, es decir, por ejemplo,
como un dipolo en cruz. El emisor que actúa desde el punto de vista
eléctrico como un dipolo 3 en cruz está dibujado en la figura 2 con
línea discontinua. Este emisor que actúa como dipolo 3 en cruz desde
el punto de vista eléctrico con una orientación de \pm45º con
respecto a la horizontal se forma mediante un dipolo 3' eléctrico
(inclinado en la dirección +45º) y un dipolo 3'' perpendicular a
éste (inclinado con -45º con respecto a la horizontal). Cada uno de
los dos dipolos 3', 3'' formados desde el punto de vista eléctrico
comprende, en cada caso, las mitades 3'a y 3'b de dipolos
correspondientes para el dipolo 3' así como las mitades 3''a y 3''b
de dipolos para el dipolo 3''. Desde el punto de vista
constructivo, en este caso la mitad 3'a de dipolo que se produce
eléctricamente se forma mediante dos componentes 114b y 111a de
medio dipolo dispuestos en perpendicular uno respecto al otro. En
el ejemplo de realización mostrado, los componentes 114b y 111a de
medio dipolo terminan con sus extremos que discurren en ángulo
recto unos respecto a otros separados entre sí. Además, podrían
estar conectados, y concretamente tanto mediante una unión metálica
eléctricamente conductora como mediante la inserción de un elemento
eléctricamente no conductor o aislante, para garantizar, por
ejemplo, una estabilidad mecánica más alta. En los extremos de las
mitades de dipolo, éstas pueden estar dotadas también de
acodamientos más pequeños. Como complemento de la figura 2 se
muestra en la figura 2a que la zona 202 angular externa está
cerrada en esta disposición de emisores.
De manera correspondiente, la mitad 3''b de
dipolo siguiente en el sentido de las agujas del reloj del dipolo
3'' eléctrico previsto con una orientación de -45º desde el punto de
vista eléctrico se forma mediante los dos componentes 111b y 112a
de medio dipolo. La segunda mitad 3'b de dipolo formada en la
prolongación hacia la mitad 3'a de dipolo se forma mediante los dos
componentes 112b y 113a de medio dipolo y la cuarta mitad 3''a de
dipolo mediante los dos componentes 113b y 114a de medio dipolo de
manera análoga.
Tal como puede observarse en los dibujos, con
respecto a cada mitad de dipolo está prevista o se dispone ahora
una conexión eléctrica o travesaño 200 que, en el ejemplo de
realización mostrado, se sitúa transversal, es decir, especialmente
perpendicular al plano 3' o 3'' de polarización correspondiente. El
travesaño 200 conecta en este caso respectivamente dos componentes
de medio dipolo, concretamente los componentes 114b y 111a de medio
dipolo, los componentes 111b y 112a de medio dipolo, los dos
componentes 112b y 113a de medio dipolo así como los componentes
113b y 114a de medio dipolo. Esta conexión eléctrica o travesaño 200
se dispone en este caso de manera preferida de tal manera que
adopta una longitud máxima, es decir, se une preferiblemente entre
las dos zonas 201 angulares internas opuestas diagonalmente de
manera eléctrica o mecánica. Estas zonas 201 angulares internas se
forman en cada caso mediante el extremo de las líneas 115 a 118
simétricas, es decir, las mitades 115a a 118b de líneas asociadas
en cada caso y los componentes de medio dipolo conectados a estas
(representando las dos mitades de línea en cada caso, que pertenecen
a un componente de medio dipolo, por ejemplo las dos mitades 118b y
115a de línea, que pertenecen a los componentes 114b y 111a de medio
dipolo, con respecto a un potencial 20 cero ficticio, una línea
asimétrica). En otras palabras, estas zonas 201 angulares internas
se disponen opuestas a la zona 202 angular externa en la que, en
cada caso, dos componentes de medio dipolo de un medio dipolo
discurren uno respecto al otro, terminan ligeramente delante de
estos o se conectan entre sí mecánicamente mediante una fijación
mecánica.
Los componentes de medio dipolo dispuestos como
cuadrado de dipolos se alimentan ahora mediante una línea 115, 116,
117 o 118 de alimentación simétrica en cada caso. A este respecto,
por ejemplo, los dos componentes 114b y 111a de medio dipolo, es
decir los componentes de medio dipolo adyacentes orientados de
manera ortogonal uno respecto al otro en cada caso, se excitan en
fase a través de un punto de alimentación común, en este caso el
punto 15' de alimentación. Las líneas de conexión que pertenecen a
estos componentes 114b, 111a de medio dipolo se componen en cada
caso de dos mitades 118b y 115a de línea que, consideradas
individualmente, muestran una línea asimétrica con respecto a un
potencial 20 cero ficticio. De manera correspondiente, por ejemplo,
los dos componentes 111b y 112a de medio dipolo siguientes se
conectan eléctricamente mediante las mitades 115b ó 116a de línea
con su punto 5'' de alimentación común, etc. En este modo de
conexión, la línea de alimentación simétrica correspondiente en
cada caso está configurada al mismo tiempo de manera que se encarga
de la fijación mecánica de los dipolos, es decir de los componentes
de medio dipolo. En este caso, por ejemplo, de la línea 115
simétrica, una de las mitades 115a de línea asimétrica porta la
mitad 111a de dipolo y la segunda mitad 115b de línea que discurre
preferiblemente paralela separada eléctricamente de la mitad 115a
de línea porta la segunda mitad 111b de dipolo. En otras palabras,
las dos mitades de línea asimétricas respectivas que corresponden
en cada caso a una línea 115 a 118 simétrica portan respectivamente
las dos mitades de dipolo de un dipolo 111 a 114 dispuestas una en
relación a la otra en prolongación axial. Debido a que las mitades
de línea que se dirigen hacia las mitades de dipolo dispuestas en
cada caso adyacentes de manera ortogonal una respecto a la otra se
conectan de manera eléctricamente conductora en su punto de
alimentación se producen cuatro puntos 15', 5'', 15'', 5' de
interconexión que a su vez se alimentan de manera simétrica mediante
la cruz tal como se deduce especialmente también a partir de la
representación según la figura 5. El emisor global que se crea a
partir de ello actúa ahora mediante la excitación en fase de los
componentes 114b, 111a de medio dipolo o los componentes 111b y
112a ó 112b y 113a ó 113b y 114a de medio dipolo eléctricamente como
un dipolo en cruz. Debido a la disposición específica de las
mitades de línea que se disponen en cada caso paralelas unas
respecto a otras con poca separación y a que la corriente fluye en
ellas en oposición de fase, se garantiza que las mitades de línea
no suministran por sí mismas ninguna cantidad de irradiación
significativa, por lo que cada irradiación se extingue mediante
solapa-
miento.
miento.
La estructura básica en la vista en planta sobre
la disposición de emisores según la figura 2 muestra que el módulo
de emisores presenta una simetría cuádruple en la vista en planta.
Dos ejes de simetría que se disponen en ángulo recto uno respecto
al otro se forman mediante las líneas 115 y 117 o 116 y 118
simétricas, disponiéndose el tercer y cuarto eje de simetría
girados 45º en la vista en planta sobre la disposición de emisores
según la figura 2 y se forman mediante los dipolos 3' y 3'' que se
forman desde el punto de vista eléctrico.
En la figura 3 se muestra además en el punto 5'
de interconexión y alimentación, respectivamente, una de las partes
de la simetría 21 y, a poca distancia, opuesta con respecto al punto
5 central, la otra parte de la simetría 21a, que sirve por un lado
para la fijación mecánica de la estructura de dipolos en la placa
reflectora y, por otro lado, permite la transición a líneas de
alimentación asimétricas (por ejemplo, líneas coaxiales) en el
punto de interconexión.
De manera correspondiente se muestra de manera
especial en la figura 3 que el punto 15' de interconexión para los
componentes 114b, 111a de medio dipolo así como el punto 15'' de
interconexión opuesto para los componentes 112b, 113a de medio
dipolo se forman en la zona de la simetría 22 y 180º o de manera
opuesta en la simetría 22a que de nuevo también, por un lado, sirve
para la fijación mecánica de la estructura de dipolos a una placa
33 reflectora posterior y, por otro lado, permite la transición a la
línea de alimentación asimétrica (o línea coaxial) en el punto de
interconexión. En este caso, en la figura 3 puede verse muy bien,
cómo se realiza la alimentación eléctrica mediante una conexión
cruzada con un primer puente 121 de conexión y un segundo puente
122 de conexión desplazado 90º con respecto al primero en las
simetrías 21 y 21a o 22 y 22a opuestas en cada caso. Los puentes
121 y 122 de conexión mencionados en último lugar se disponen con
separación vertical uno respecto al otro, es decir no conectados
eléctricamente entre sí.
En este caso, a partir de la figura 3 puede
observarse también que, por ejemplo, el puente 122 en forma de
clavija está colocado de manera mecánicamente fija en la mitad de la
simetría 21 dispuesta en la parte posterior de la figura 3 y allí
está conectado eléctricamente con la simetría 22, mientras que el
extremo libre opuesto de este puente en forma de clavija sobresale
a través de un orificio correspondiente de dimensión mayor a través
de la mitad anterior de la simetría 22a, sin estar conectado
eléctricamente con esta simetría 22a. Esto abre la posibilidad de
llevar hacia arriba un cable coaxial para la alimentación delante de
la simetría 22a, enlazar eléctricamente el conductor externo a la
simetría en un punto apropiado y conectar el conductor interno en
el extremo libre del puente 121 y, mediante esto, llevar a cabo la
alimentación. También la segunda parte del puente 121 se construye
de manera correspondiente, es decir, se coloca mecánicamente con su
extremo posterior en la simetría 22 y se conecta eléctricamente a
ésta, mientras que el extremo libre opuesto sobresale a través de
un orificio de dimensión mayor sin contacto eléctrico mediante la
simetría 21a dispuesta a la derecha en la parte anterior en la
figura 3. En este punto, el segundo cable coaxial puede tenderse
desde abajo, por ejemplo, paralelo a la simetría, el conductor
externo puede conectarse eléctricamente con la simetría y el
conductor interno puede conectarse con el extremo libre del puente
121 en forma de clavija.
Solamente para una mayor comprensión se menciona
que también son posibles otras posibilidades de conexión, por
ejemplo de tal manera que un conductor interno entre las respectivas
simetrías se conduce desde arriba hacia abajo y después, en un
punto adecuado en el extremo superior de una simetría asociada, se
conecta para permitir mediante esto la alimentación simétrica. El
conductor externo puede guiarse por una parte de este tramo o
conectarse eléctricamente ya a un nivel inferior con la mitad de la
simetría opuesta en cada caso. Los posibles cambios de la
alimentación se explican solamente a modo de ejemplo.
En otras palabras, la alimentación se realiza
por tanto de manera cruzada entre los puntos 5', 5'' ó 15', 15''.
Las mitades 115a a 118b de línea eléctricas mencionadas se disponen
en este caso por parejas simétricamente entre sí, respectivamente,
es decir, las mitades de línea eléctricas adyacentes respectivamente
de dos componentes de medio dipolo dispuestos de manera adyacente
discurren paralelo a unas respecto a otras con una separación
relativamente reducida, correspondiendo esta separación
preferiblemente a la separación 55 entre los extremos dirigidos
unos hacia otros respectivamente de las mitades de dipolo
correspondientes, es decir, por ejemplo, a la separación entre los
extremos dirigidos unos hacia otros de las mitades 111a, 111b de
dipolo, etc. En principio, a este respecto, las mitades de línea
pueden discurrir paralelas con respecto a una placa reflectora
posterior en el plano de los componentes de medio dipolo. A
diferencia de esto, en el ejemplo de realización según las figuras
2 y 3 se muestra una realización en la que también las mitades de
línea que representan el dispositivo de soporte para los
componentes de medio dipolo están montadas ligeramente inclinadas
partiendo de su simetría asociada y terminan a la altura de los
componentes de medio dipolo que pueden disponerse paralelos a una
placa 33 reflectora posterior. Esto está relacionado con la gama de
ondas de las ondas electromagnéticas emisoras o receptoras dado que
la altura de la simetría sobre la placa 33 reflectora debe
corresponder a aproximadamente \lambda/4 y, con respecto a la
característica de la radiación, puede ser deseable, dado el caso,
que los dipolos y mitades de dipolos deban disponerse más cerca con
respecto a la placa 33 reflectora.
Debido a esta disposición, por consiguiente, un
dipolo actúa siempre simultáneamente para la polarización +45º y
-45º, produciéndose de hecho la polarización +45' o la polarización
-45º resultante, a diferencia de la orientación espacialmente
geométrica de los componentes de medio dipolo individuales en la
dirección horizontal y vertical, solamente mediante la combinación
de las partes emisoras, en otras palabras, el emisor 3 de dipolos
en cruz con polarización X desde el punto de vista eléctrico
dibujado en la figura 2. El principio de funcionamiento es que las
corrientes en las líneas de conexión o de alimentación dispuestas
paralelas unas respecto a otras y adyacentes en cada caso, es
decir, en las líneas 115a eléctricas se superponen en fase con la
corriente en la línea 115b eléctrica así como la corriente en la
línea 116a con aquella en la línea 116b eléctrica, etc., de tal
manera que éstas no irradian conjuntamente, o lo hacen de manera
insignificante, y al mismo tiempo por la superposición de las
corrientes en los puntos de alimentación se produce un
desacoplamiento de los puntos 5', 5'' de alimentación con respecto
a los puntos 15', 15'' de alimentación.
Solamente para una mayor comprensión se menciona
también que la configuración de la disposición de emisores
reproducida en los dibujos es tal que los bordes (111a', 114b';
112a', 111b'; 113a', 112b'; 114a', 113b') de limitación de los
componentes de medio dipolo dirigidos hacia el exterior forman al
menos aproximadamente un cuadrado visto desde arriba y rodean y
delimitan una estructura cuadrada, y estos bordes de limitación no
están conectados entre sí eléctricamente en cada caso en la zona 202
angular externa.
En la figura 1 se muestra que empleando un
emisor 1 dipolar de doble polarización explicado mediante las
figuras 2 a 4 también puede construirse una red de antenas
correspondiente con varios emisores 1 dipolares dispuestos
superpuestos, por ejemplo, en la dirección de montaje vertical, que
describen todos juntos desde el punto de vista eléctrico una antena
polarizada en +45' o -45'a pesar de los componentes de medio dipolo
orientados vertical y horizontalmente.
Las disposiciones de emisores mostrados en la
figura 1 con su simetría respectiva se disponen en cada caso sobre
una placa 33 reflectora que, en la dirección de montaje de los
módulos emisores individuales, en los lados opuestos, está dotada
de bordes 35 eléctricamente conductores que discurren
perpendiculares al plano del reflector.
Sin embargo, a diferencia de los ejemplos de
realización mostrados, también es posible realizar la alimentación
eléctrica en las mitades de dipolo no en la zona de la simetría y en
las mitades de línea fijadas eléctricamente en la simetría 21, 21a
o 22, 22a y que además que llevan a cabo la función de soporte. A
diferencia de esto, es posible que los elementos 115a a 118b
dibujados en las figuras 2 a 5b estén configurados como elementos
de soporte no conductores para las mitades de dipolo y que las
líneas 115 a 118 se dirijan directamente desde abajo a través de la
placa 33 reflectora hacia los extremos 215a, 215b, 216a, 216b, 217a,
217b ó 218a, 218b de conexión. A este respecto es ventajoso que en
el punto de alimentación de las mitades de dipolos se consiga una
separación simétrica o aproximadamente simétrica y la alimentación
de las mitades de dipolo se realice de manera correlativa en la
posición de fase descrita. Además, las líneas de alimentación pueden
discurrir también a lo largo o paralelas a los elementos de
alambre. En este caso, la forma de realización preferida es aquella
en la que los elementos de alambre son al mismo tiempo
eléctricamente conductores y sirven como líneas de alimentación.
Finalmente también es concebible que, en un caso similar, los
elementos 115a a 118b de soporte para las mitades de dipolo desde
el punto de vista constructivo se configuren de manera totalmente
diferente y se dispongan de manera que discurran de otro modo, por
ejemplo, desde los puntos 215a a 218b de conexión, partiendo desde
el centro de las mitades de dipolo o que discurran, desde la zona
angular de las mitades de dipolo dispuestas perpendiculares unas
respecto a otras, respectivamente, en perpendicular o inclinados
hacia abajo hacia el reflector 33 y estén anclados allí
mecánicamente.
Además, a diferencia de esto, puede concebirse
también que el propio reflector esté configurado como placa
conductora, es decir, por ejemplo en el lado superior de una placa
conductora en la que está montada toda la disposición de antenas.
La alimentación correspondiente puede realizarse en el lado
posterior de la placa conductora, discurriendo desde allí las
mitades de línea eléctricas por un trayecto adecuado hacia los
puntos 215a a 218b de conexión mencionados. Para conseguir una
característica de irradiación lo mejor posible, solamente ha de
prestarse atención a que estas mitades de línea, independientemente
de cómo se dirijan a los puntos de conexión en las mitades de
dipolo, estén orientadas lo más, es decir, fundamentalmente o al
menos aproximadamente paralelas posible entre sí, en otras
palabras, que produzcan fundamentalmente o aproximadamente una línea
simétrica.
Mediante la figura 4 se reproduce una vista en
planta de una disposición de emisores, que puede compararse en
principio con la disposición de emisores, tal como se muestra
mediante la figura 1, la figura 2 así como las figuras 3 y 3a. La
disposición de emisores mostrada en la figura 4 en vista en planta
(es decir perpendicular al plano del reflector) presenta
componentes de medio dipolo, que terminan en las zonas 202 angulares
externas sin tocarse con una pequeña separación entre sí. En este
caso, los componentes de medio dipolo pueden estar acabados
formando una sola pieza. Los travesaños 200 mencionados son una
parte componente de una sola pieza de la mitad de dipolo
respectiva. En la vista en planta según la figura 4, pueden verse
además los puentes 121 y 122 en forma de clavija dispuestos en
cruz. Los conductores internos de una línea coaxial para la
alimentación para ambas polarizaciones pueden conducirse hacia
arriba en canales o rupturas 400 que discurren en perpendicular al
plano del dibujo o al plano del reflector, formándose de manera
preferida en el extremo superior directamente en la zona de
conexión el conductor externo de la línea coaxial directamente
mediante la estructura de soporte metálica, que sirve al mismo
tiempo para la simetría, mientras que el conductor interno está
conectado eléctricamente al puente 122, gracias a lo cual la
segunda mitad 3''a de dipolo opuesta se alimenta eléctricamente. La
estructura forma en este caso el propio conductor externo. Para la
polarización dispuesta desplazada 90º, la conexión se realiza
mediante una línea coaxial, de tal manera que, en el otro canal 400,
el conductor externo de la línea coaxial se forma mediante la
propia estructura metálica y en el extremo superior en la zona de
los emisores dipolares el conductor externo de la línea coaxial o
de alimentación está conectado eléctricamente con la mitad 3b' de
dipolo correspondiente, mientras que el conductor interno está
conectado eléctricamente con el puente 121 que está conectado
eléctricamente sin tocarse con la mitad 3'a de dipolo opuesta
pasando más allá de otro puente 122.
Tal como se reproduce mediante la vista en
planta esquemática según la figura 5, estos travesaños 200
eléctricos que conectan eléctricamente los dos componentes de medio
dipolo que actúan conjuntamente, en cada caso, pueden disponerse
dado el caso también en otro lugar. En el ejemplo de realización
según la figura 5, estos travesaños 200 se disponen desde su
posición central (como se muestran también en las figuras 1 a 4)
desplazados más hacia su zona 202 angular externa. Sin embargo en
este ejemplo de realización siguen estando dispuestos
transversalmente, es decir perpendiculares al plano 3' y 3'' de
polarización respectivo. En determinadas circunstancias los
travesaños 200 también pueden disponerse desplazados en el sentido
contrario (esto se dibuja con líneas discontinuas a modo de ejemplo
en la figura 5), disponiéndose entonces los puntos 200' de conexión
eléctrica no en los componentes de medio dipolo ni tampoco en el
extremo de los componentes de medio dipolo opuestos a sus zonas 202
angulares externas, sino en las líneas 115, 116, 117 y 118
simétricas, es decir, en las mitades de línea que actúan
conjuntamente por pares respectivamente para una mitad de
dipolo.
Tal como se muestra mediante las figuras 6 y 7,
esta conexión eléctrica o travesaño 200 no tiene que discurrir
obligatoriamente en línea recta. Es posible también que esta
conexión eléctrica o travesaño 200 se forme, visto desde arriba,
por ejemplo al menos ligeramente cóncava o convexa. La conexión
eléctrica o travesaño 200 puede configurarse y disponerse también
al menos ligeramente en forma de arco de manera que la sección de
conexión correspondiente discurra al menos parcialmente por encima o
por debajo del plano que se forma mediante los componentes de medio
dipolo.
Mediante la figura 8, en representación en
sección transversal vertical, transversal al plano del reflector 33
se muestra (al igual que en la figura 9) que los travesaños o
conexiones 200 transversales también pueden configurarse desde el
otro plano de las mitades de dipolo de manera que discurren de
manera arqueada hacia arriba o hacia abajo (es decir orientados
desde la placa reflectora o hacia ésta).
Mediante la figura 10 se muestra en vista en
planta esquemática que una disposición de emisores correspondiente
puede presentar también mitades de dipolo que, también en vista en
planta, presentan estructuras cuadradas o aproximadamente cuadradas
en las que, sin embargo, las superficies de dipolo en la zona
interna no están configuradas básicamente libres ni vacías sino que
ocupan toda la superficie.
El travesaño o conexión 200 transversal
explicada mediante las figuras 1 a 9 se forma en el ejemplo de
realización según la figura 10 mediante un elemento 200' plano,
formándose los bordes 115a' a 118b' de limitación dirigidos unos
hacia otros respectivamente en los ejemplos de realización 1 a 9
mediante las líneas de simetría que discurren simétricamente y
preferiblemente paralelas unas respecto a otras. Los bordes 111a' a
114b' de limitación dirigidos hacia el exterior corresponden, desde
el punto de vista funcional en los ejemplos de realización según
las figuras 1 a 9, a los componentes 111a a 114b de medio dipolo
dibujados en las mismas. La zona 300 de abertura en las mitades 3'a
a 3''b de dipolo de forma plana se forman en los ejemplos de
realización según las figuras 1 a 9 mediante la zona 300 de
abertura correspondiente que se forma mediante los travesaños 200
dibujados en las mismas y los componentes 111a a 113b de medio
dipolo dirigidos hacia el exterior respectivamente. En el ejemplo
de realización según la figura 10, la zona 202 angular externa está
configurada preferiblemente abierta también de manera que la
abertura 300 no está limitada hacia el exterior por este espacio 202
de separación y, en especial desde el punto de vista eléctrico, no
está encuadrada de manera cerrada. No obstante puede emplearse un
elemento angular no conductor que sirve solamente para la
estabilidad mecánica, tal como se dibuja con líneas discontinuas en
la vista en planta según la figura 10 para la mitad de dipolo que se
dispone en la parte superior derecha. La zona 300 de abertura
mencionada es preferiblemente al menos el 20% con respecto al
tamaño global o límite externo de la estructura cuadrada o similar a
un cuadrado, vista desde arriba, de la disposición correspondiente
que actúa desde el punto de vista eléctrico como mitad 3'a, 3'b o
3''a, 3''b de dipolo.
Claims (14)
1. Disposición de emisores de doble
polarización, con las siguientes características:
- -
- la disposición de emisores comprende varios dipolos que se disponen o están configurados, vistos desde arriba, a modo de un cuadrado de dipolos o similar a un cuadrado de dipolos o con una estructura perimetral similar a un cuadrado de dipolos visto desde arriba,
- -
- cada dipolo se alimenta mediante un línea (115-118) simétrica,
- -
- la disposición de emisores está conectada y se alimenta de tal manera que la disposición de emisores desde el punto de vista eléctrico es equivalente a un dipolo en cruz con dos planos (3', 3'') de polarización dispuestos perpendicular uno respecto a otro que discurren paralelos con respecto a las dos diagonales formadas mediante la disposición de emisores, dispuestas en perpendicular una respecto a la otra,
- -
- la mitades (3'a, 3'b, 3''a, 3''b) de dipolo equivalentes a un dipolo en cruz desde el punto de vista eléctrico comprenden, desde el punto de vista de la construcción, respectivamente dos componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de medio dipolo que se disponen de manera que discurren transversal y preferiblemente perpendicular y/o fundamentalmente perpendicular unos respecto a otros y terminan separados unos de otros en su zona (20) angular externa con respecto al centro de la disposición de emisores o se conectan entre sí solamente de manera mecánica empleando un material no conductor,
caracterizada por las siguientes
características adicionales:
- -
- los componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de medio dipolo respectivos que actúan conjuntamente y que, desde el punto de vista eléctrico, forman respectivamente una mitad (3'a, 3'b; 3''a, 3''b) de dipolo están conectados eléctricamente entre sí además de a una conexión con su o mediante su punto (5', 5''; 15', 15'') de alimentación, también mediante una segunda conexión o travesaño (200), actuando esta segunda conexión o travesaño (200) en los componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de medio dipolo que actúan conjuntamente por pares en cada caso directa o indirectamente desplazados con respecto a la zona (202) angular externa.
2. Disposición de emisores de doble polarización
según la reivindicación 1, caracterizada porque la conexión
transversal eléctrica o travesaño (200) está conectado a los
componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de
medio dipolo respectivos en cada caso y/o a la línea
(115-118) simétrica correspondiente en cada caso en
un punto alejado de la zona (202) angular externa.
3. Disposición de emisores de doble polarización
según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque entre la
conexión transversal eléctrica o travesaño (200) y la zona (202)
angular externa está prevista una abertura (300) que atraviesa el
plano de las mitades (3'a, 3'b; 3''a, 3''b) de dipolo
correspondientes, cuyo tamaño superficial corresponde al menos al
20% de toda la superficie de la mitad (3'a, 3'b; 3''a, 3''b) de
dipolo correspondiente, de modo que los bordes (111a', 114b';
112a', 111b'; 113a', 112b'; 114a', 113b') de limitación que indican
hacia el exterior no están conectados eléctricamente entre sí en la
zona (202) angular externa correspondiente.
4. Disposición de emisores de doble polarización
según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la zona
que está definida mediante el travesaño (200), las partes de los dos
componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de
medio dipolo en cada caso dirigidas hacia el punto (5', 5''; 15',
15'') de alimentación y conectadas con el travesaño (200) y/o el
punto (5', 5''; 15', 15'') de alimentación correspondiente, está
configurada ocupando toda la superficie, y porque los componentes
(111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de medio dipolo
que discurren unos hacia otros en la zona (202) angular externa
correspondiente terminan separados unos de otros, presentando la
zona entre el travesaño (200) y la zona (202) angular, que
parcialmente también está limitada hacia el exterior mediante la
parte restante de los componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a,
112b; 114a, 113b) de medio dipolo, una abertura o ruptura (300).
5. Disposición de emisores de doble polarización
según la reivindicación 4, caracterizada porque los límites
(111a', 114b'; 112a', 111b'; 113a', 112b'; 114a', 113b') externos
que indican hacia el exterior están formados a modo de componentes
(111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de medio
dipolo.
dipolo.
6. Disposición de emisores de doble polarización
según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque el
travesaño o conexión (200) transversal está formada a modo de una
sección plana que está conectada indirectamente al menos con los
límites (111a', 114b'; 112a', 111b'; 113a', 112b'; 114a', 113b')
externos que indican hacia el exterior o los componentes (111a,
114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de medio dipolo imitados
por éstos.
7. Disposición de emisores de doble polarización
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque
la conexión transversal eléctrica o travesaño (200) está conectado
eléctricamente con los componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a,
112b; 114a, 113b) de medio dipolo correspondientes en cada caso en
un punto (200) que está enlazado con conexión eléctrica se dispone
entre la zona (202) angular externa y la zona de extremo opuesta de
los componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de
medio dipolo.
8. Disposición de emisores de doble polarización
según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque
la conexión (200) transversal eléctrica discurre recta.
9. Disposición de emisores de doble polarización
según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque
la conexión (200) transversal está dotada al menos de una
curvatura.
10. Disposición de emisores de doble
polarización según una de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizada porque la conexión eléctrica o travesaño
(200), visto desde arriba, está dotado de al menos una curvatura
cóncava o convexa.
11. Disposición de emisores de doble
polarización según una de las reivindicaciones 1 a 10,
caracterizada porque la conexión eléctrica o travesaño (200)
se dispone en el plano en el que también se sitúan los componentes
(111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de medio
dipolo.
12. Disposición de emisores de doble
polarización según una de las reivindicaciones 1 a 11,
caracterizada porque la conexión transversal eléctrica o
travesaño (200) con al menos una curvatura discurre de tal manera
que al menos una sección de la conexión transversal eléctrica o
travesaño (200) se sitúa fuera del plano en el que se disponen los
componentes (111a, 114b; 112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de
medio dipolo.
13. Disposición de emisores de doble
polarización según una de las reivindicaciones 1 a 12,
caracterizada porque todos los componentes (111a, 114b;
112a, 111b; 113a, 112b; 114a, 113b) de medio dipolo, incluidos la
conexión transversal eléctrica o travesaño (200), están configurados
de una sola pieza.
14. Disposición de emisores de doble
polarización según la reivindicación 4, caracterizada porque
la abertura o ruptura (200) presenta un tamaño que es al menos el
20% de la disposición que actúa desde el punto de vista eléctrico
como mitad (3'a, 3'b; 3''a, 3''b) de dipolo.
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