ES2318482T3 - Dispositivo transformador de impedancia. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo transformador de impedancias, en particular para la transformación de impedancias en configuraciones de antenas, con las siguientes características: - con un conductor exterior (1) eléctricamente conductor con uno o varios puntos de conexión para líneas eléctricas, - con un conductor interior (2) eléctricamente conductor con uno o varios puntos de conexión para líneas eléctricas, - con un dieléctrico (3) dispuesto entre el conductor exterior (1) y el conductor interior (2), - el conductor exterior (1) incluye una superficie de base (1a) delimitada por una o varias paredes laterales (1b, 1c, 1d, 1e), mediante lo cual se forma una carcasa del conductor exterior con un espacio interior y una abertura opuesta a la superficie de base (1a), estando cerrada la abertura mediante un dispositivo de cierre adecuado; - en el espacio interior está dispuesto el conductor interior (2), estando aislados entre sí el conductor interior (2) y el conductor exterior (1) mediante el dieléctrico (3); - el conductor interior (2) incluye dos tramos (2a, 2b) con forma de nervios unidos entre sí, incluyendo el primer tramo con forma de nervio (2a) un pie de nervio (21) y el segundo tramo con forma de nervio (2b) un pie de nervio (21), - el primer tramo con forma de nervio (2a) incluye, además del pie de nervio (21) dos paredes de nervio (22, 23), que partiendo del pie de nervio (21) se extienden en dirección hacia la abertura de la carcasa del conductor exterior, - discurriendo ambas paredes de nervio (22, 23) acercándose o alejándose una de otra y pudiendo doblarse para compensar eventuales tolerancias de la impedancia.
Description
Dispositivo transformador de impedancia.
La invención se refiere a un dispositivo
transformador de impedancia según el preámbulo de la reivindicación
1.
Los transformadores de impedancia se utilizan
hoy en día en particular en configuraciones de antenas para la
transformación de impedancias. Los transformadores de impedancia
sirven para adaptar las impedancias que resultan de los elementos
emisores o bien componentes de antenas individuales, como por
ejemplo decaladores de fase, filtros, pasobajos, en banda ancha a
una impedancia común del sistema que se encuentra en la gama de la
telefonía móvil en los 50 Ohm.
Por el estado de la técnica se conocen
transformadores de impedancia en los que la transformación de
impedancia se realiza mediante una transformación \lambda/4
intercalando entre conexiones en la configuración de antenas cables
coaxiales que presentan una longitud que corresponde a la cuarta
parte de la longitud de onda de la alta frecuencia con la que
funciona la configuración de antenas. Resulta entonces un
inconveniente que para intercalar cables coaxiales tengan que
realizarse múltiples puntos de soldadura en los extremos de los
cables coaxiales, con lo que la fabricación de tales
transformadores de impedancia es costosa y también, dada la
diversidad de componentes, fuertemente afectada por las tolerancias.
Igualmente se conocen por el estado de la técnica tornillos de
sintonización para modificar la impedancia en elementos coaxiales.
También este tipo de transformador de impedancia es
comparativamente caro. Además, se realizan transformaciones de
impedancia mediante transformadores de impedancia en forma de
conductores de banda en placas de circuitos. Al respecto es un
inconveniente que estos transformadores de impedancia sólo sean
admisibles para potencias de alta frecuencia limitadas y no sea
posible una sintonización posterior de la impedancia, siendo además
de esperar problemas de intermodulación.
Un acoplador de impedancias se ha dado a conocer
además por el documento EP 0 910 135 A2. Se trata al respecto de
una aparamenta de prueba en la que dos circuitos de señal deben
unirse entre sí de manera que tengan la menor reflexión posible. Es
decir, debe ser posible una conexión sencilla y que pueda soltarse
de nuevo, que incluya una compensación del punto de toma de
contacto.
Para ello se prevé una carcasa del conductor
exterior y separado mediante un dieléctrico en el interior, una
pieza de conexión del conductor interior que incluye un zócalo axial
para la toma de contacto de los conductores interiores de los
conductores coaxiales a unir. Esta pieza de conexión del conductor
interior que se encuentra en la parte más interior está configurada
a modo de una barra corta e incluye dos zócalos de forma
semicilíndrica, separados entre sí por un nervio corto. Aquí llegan
a encontrarse los correspondientes conductores interiores a
conectar de ambos cables coaxiales en una posición inmediatamente
contigua uno de otro. Aquí los cables coaxiales sólo pueden
sujetarse. No se prevén en este lugar posibilidades de adaptación
relativas a este equipo de conexión para modificar una
transformación de impedancia.
Un transformador de impedancia de conductor de
eje hueco ha de tomarse también como conocido por el documento US 2
531 437.
Por lo tanto, es tarea de la invención lograr un
dispositivo transformador de impedancia que pueda fabricarse
económicamente, que sea adecuado para una elevada potencia a alta
frecuencia y que permita de manera sencilla un ajuste de la
impedancia.
Esta tarea se resuelve con las características
correspondientes a la reivindicación 1. Perfeccionamientos de la
invención quedan definidos en las reivindicaciones subordinadas.
El dispositivo transformador de impedancia
correspondiente a la invención se caracteriza por una conformación
especial de un conductor exterior, de un conductor interior, así
como de un dieléctrico que se encuentra entre los mismos. El
conductor exterior del dispositivo incluye una superficie de base,
que está limitada por una o varias paredes laterales, con lo que se
forma una carcasa del conductor exterior con un espacio interior y
una abertura opuesta a la superficie de base. En el espacio interior
está dispuesto el conductor interior, estando aislados entre sí el
conductor interior y el conductor exterior mediante el dieléctrico.
El conductor interior incluye al menos un primer y un segundo tramo
con forma de nervio, con respectivos pies del nervio, incluyendo el
primer tramo con forma de nervio, transversalmente respecto a su
dirección longitudinal, dos paredes de nervio decaladas
lateralmente entre sí y que se extienden desde el pie del nervio en
dirección hacia la abertura de la carcasa del conductor exterior.
Mediante la configuración del conductor exterior como carcasa
abierta, se posibilita el acceso al conductor interior, en
particular a las paredes del nervio de los tramos con forma de
nervio. Estas dos paredes de nervio pueden ajustarse entre sí
mediante la correspondiente herramienta en ángulo o en paralelo,
con lo que de manera sencilla un operador puede ajustar la
impedancia sin que se presenten problemas de intermodulación o bien
empeoren las características en cuanto a intermodulación.
Señalemos aquí que la abertura puede estar
cerrada mediante un dispositivo de cierre adecuado. En una forma
constructiva preferente se prevé además que la carcasa, en el lado
opuesto a la superficie de base, no esté configurada de una sola
pieza con todas las paredes laterales de la carcasa, con lo que en
el transformador de impedancia pueda localizarse siempre una
abertura (dado el caso también cerrada). Otra ventaja adicional del
transformador de impedancia correspondiente a la invención consiste
en que la carcasa del conductor exterior puede utilizarse
universalmente y para modificar las características de
transformación del transformador de impedancia sólo tiene que
sustituirse el conductor interior, fácilmente accesible. Debido a la
altura constructiva que se alcanza mediante la carcasa del
conductor exterior, no se producen radiaciones indeseadas por parte
del transformador. El transformador puede además utilizarse para
potencias de alta frecuencia muy elevadas.
Preferiblemente se extiende el transformador de
impedancia a continuación en una dirección longitudinal entre al
menos dos puntos de conexión opuestos. Además, están asociados al
menos a un pie del nervio de un tramo del conductor interior con
forma de nervio, al menos dos paredes de nervio, que se extienden en
la dirección hacia la abertura de la carcasa del conductor
exterior, en particular desde los bordes del pie del nervio. Las
paredes del nervio asociadas a un pie del nervio están dispuestas en
particular en paralelo una a otra. En una forma constructiva
discurren las paredes de nervio asociadas a un pie de nervio, en una
vista en sección, a lo largo de un plano paralelo a la superficie
de base del conductor exterior convergiendo o divergiendo en la
dirección longitudinal del transformador de impedancia.
Alternativamente, las paredes de nervio asociadas a un pie de
nervio son paralelas entre sí. Además, las paredes de nervio
asociadas a un pie de nervio pueden ser a continuación
perpendiculares al pie del nervio. Alternativamente discurren las
paredes del nervio asociadas a un pie de nervio, en una vista en
sección, a lo largo de un plano paralelo a la dirección longitudinal
del transformador de impedancia en dirección hacia la abertura de
la carcasa del conductor exterior convergiendo o divergiendo.
En una forma constructiva preferente de la
invención, incluye el conductor exterior una chapa metálica
estampada, de una sola pieza, con paredes laterales dobladas. De
esta manera es posible una fabricación extremadamente económica del
conductor exterior, ya que la fabricación mediante estampado es
sencilla y económica. Análogamente el conductor interior es
preferiblemente, de igual manera, una chapa metálica estampada, de
una sola pieza, con paredes del nervio dobladas. De esta manera se
logran por un lado una fabricación económica del conductor interior
y por otro lado queda asegurada una buena capacidad de doblado de
las paredes del nervio, con lo que la impedancia puede ajustarse o
modificarse fácilmente doblando las paredes del nervio.
En una forma constructiva preferente de la
invención, el dieléctrico es un componente con un zócalo,
alojándose el componente en el espacio interior de la carcasa del
conductor exterior y el conductor interior en el zócalo del
componente. De esta manera se logra de forma sencilla un aislamiento
eléctrico entre el conductor interior y el conductor exterior
mediante un componente separado. El componente está configurado
entonces preferiblemente de una sola pieza. Además, el componente
se sujeta, en una variante preferente, mediante arrastre de fuerza,
en particular mediante apriete y/o mediante arrastre de forma y/o
mediante arrastre de material en la carcasa del conductor exterior.
Análogamente puede sujetarse el conductor interior mediante arrastre
de fuerza, en particular mediante apriete y/o mediante arrastre de
forma y/o mediante arrastre de material en el zócalo del
dieléctrico. De esta manera es posible un ensamblaje sencillo de los
componentes del transformador de impedancia correspondiente a la
invención, sin que tengan que preverse medios de fijación
adicionales.
En otra variante preferente del transformador,
presenta el conductor interior en sus extremos tramos finales con
al menos una o varias superficies extremas que se extienden en
dirección hacia la abertura de la carcasa del conductor exterior.
Con ayuda de estos tramos extremos es posible una fijación de la
posición del conductor interior en la carcasa del conductor
exterior. Cuando se combina esta variante con la forma constructiva
en la que el dieléctrico es un componente con zócalo, están
redondeadas preferiblemente una o varias esquinas del zócalo y
alojan bordes de los tramos finales del conductor interior.
En una forma constructiva especialmente
preferente de la invención, presenta el conductor interior al menos
un primer tramo con forma de nervio para la transformación de la
impedancia. El tramo con forma de nervio presenta entonces
preferiblemente una longitud que es 1/4 de la longitud de onda de
una alta frecuencia que se utiliza para la transmisión de telefonía
móvil, en particular una alta frecuencia de una red GSM y/o una red
UMTS. La longitud está entonces preferiblemente sintonizada a la
frecuencia central a transmitir. De esta manera es posible la
utilización del transformador de impedancia correspondiente a la
invención como transformador \lambda/4 en las redes de telefonía
móvil usuales. Con el transformador de impedancia pueden realizarse
dado el caso también transformaciones \lambda/4 utilizando
conductores exteriores largos.
En otra forma constructiva de la invención,
presenta el conductor interior al menos un segundo tramo con forma
de nervio para la adaptación de longitudes del conductor interior.
Mediante el segundo tramo con forma de nervio se logra que la
longitud del conductor interior sea siempre la misma,
independientemente de las altas frecuencias utilizadas, con lo que
el conductor interior puede siempre utilizarse en una carcasa del
conductor exterior construida de manera idéntica. De esta manera
puede adaptarse fácilmente el transformador de impedancia a
distintos sistemas de antena mediante la sustitución del conductor
interior.
Para conectar el transformador de impedancia con
líneas eléctricas, se prevén puntos de conexión en el conductor
exterior y en el conductor interior, que preferiblemente incluyen
aberturas en los extremos del conductor exterior o bien del
conductor interior. Cada abertura del conductor exterior está
alineada preferiblemente con una abertura del conductor interior,
estando unidas entre sí las aberturas alineadas en cada caso
mediante una abertura en el dieléctrico. Las aberturas del
conductor exterior y del conductor interior sirven preferiblemente
para alojar y a continuación soldar cables coaxiales, sirviendo las
aberturas del conductor exterior para alojar un conductor exterior
coaxial y las aberturas del conductor interior para alojar un
conductor interior coaxial. Las aberturas del dieléctrico están
alojadas preferiblemente en respectivas escotaduras, que en
particular sirven para alojar un aislamiento dispuesto entre un
conductor exterior coaxial y un conductor interior coaxial. Además,
pueden incluir las aberturas del conductor exterior al menos una
espaldilla, que en particular sirve como tope para un extremo del
conductor exterior coaxial.
En una forma constructiva preferente del
transformador de impedancia correspondiente a la invención, están
soldados en las aberturas del conductor exterior y del conductor
interior cables coaxiales mediante pasta de soldadura y/o piezas
conformadas soldadas integradas. De esta manera es posible una
soldadura automatizada y económica de los cables coaxiales al
transformador de impedancia.
El dieléctrico utilizado en el transformador de
impedancia correspondiente a la invención puede incluir, en una
configuración de la invención, aire, lo cual significa que el
conductor interior y el conductor exterior del transformador de
impedancia se distancian entre sí mediante medios de distanciamiento
adicionales.
En otra configuración del transformador de
impedancia correspondiente a la invención está configurado el
conductor interior con forma de abanico con varios tramos con forma
de nervio dispuestos en paralelo. De esta manera puede
interconectarse el dispositivo con varios sistemas diferentes. Para
fijar los tramos con forma de nervio, están dispuestos los mismos
en cada caso en una escotadura en el dieléctrico.
A continuación se describen ejemplos de la
invención en base a las figuras adjuntas.
Se muestra en:
figura 1: una vista en perspectiva de un
transformador de impedancia según una primera forma constructiva de
la invención;
figura 1a: una vista en perspectiva de una
forma constructiva preferente de un conductor exterior utilizado en
el transformador de impedancia correspondiente a la invención;
figura 2: una vista en perspectiva del
transformador de impedancia de la figura 1 girada respecto a la
figura 1 en 180º;
figura 3: una vista en planta del transformador
de impedancia de la figura 1;
figura 4: una vista en sección del transformador
de impedancia de la figura 3 a lo largo de la línea
I-I;
figura 5: una vista en perspectiva de una
segunda forma constructiva de un transformador de impedancia
correspondiente a la invención;
figura 6: una vista en perspectiva del
transformador de impedancia de la figura 5, girada en 180º respecto
a la figura 5;
figura 7: una vista en planta del transformador
de impedancia de la figura 6; y
figura 8: una vista en planta del transformador
de impedancia de la figura 7 a lo largo de la línea
II-II.
La figura 1 y la figura 2 muestran vistas en
perspectiva de una primera forma constructiva de un transformador
de impedancia correspondiente a la invención. El transformador
incluye un conductor exterior en forma de una carcasa metálica 1
exterior alargada, estando abierta la carcasa por la parte superior
y estando compuesta por una chapa metálica estampada. La carcasa
está configurada esencialmente con forma rectangular y presenta una
superficie de base 1a (que no puede observarse en la figura 1 ni en
la figura 2), así como paredes laterales 1b, 1c, 1d y 1e. Tal como
se muestra en la figura 1a, el conductor exterior 1 es
preferiblemente una pieza de chapa metálica, cuyas paredes
laterales son tramos de la pieza de chapa metálica doblados hacia
arriba. Los bordes de las distintas paredes laterales están
distanciados entonces entre sí mediante pequeños espacios
intermedios Z. En el interior del conductor exterior mostrado en la
figura 1a, puede fijarse por apriete el dieléctrico 3 mediante
arrastre de fuerza sobre las paredes laterales dobladas.
El dieléctrico está abierto igualmente en la
cara superior y alojado en su interior está un conductor interior
2. Este conductor interior presenta tramos extremos 2c y 2d
respectivamente, que incluyen paredes laterales 24, 25, 26 y 27,
28, 29, respectivamente. Los tramos extremos están insertados
mediante esquinas redondeadas 3a, 3b, 3c, y 3d en el dieléctrico 3.
El conductor interior 2 presenta una longitud tal que el mismo queda
fijado por apriete en el espacio interior del dieléctrico 3
mediante los tramos extremos 2c y 2d. El conductor interior incluye
entre los tramos extremos 2c y 2d dos tramos con forma de nervio 2a
y 2b unidos entre sí. El primer tramo con forma de nervio 2a
incluye un pie de nervio 2a, así como dos paredes de nervio 22 y 23
que se extienden perpendicularmente hacia arriba. Analógamente
incluye el segundo tramo con forma de nervio 2b un pie de nervio
21', así como paredes de nervio 22' y 23' (que no pueden verse en
las figuras 1 y 2). El conductor interior está configurado
preferiblemente como chapa metálica de una sola pieza, estampándose
en la chapa metálica primeramente la forma de las paredes laterales
del tramo extremo y de los tramos con forma de nervio y a
continuación doblándose hacia arriba las paredes laterales y las
paredes del nervio. Mediante la utilización de chapas estampadas
para el conductor exterior y el conductor interior, queda asegurada
una fabricación económica y sencilla del transformador de
impedancia.
Mediante la anchura de los tramos con forma de
nervio 2a, 2b y las correspondientes paredes de nervio dobladas, o
bien mediante la altura de los tramos con forma de nervio por encima
del suelo del conductor interior (distancia debida al dieléctrico),
puede ajustarse la impedancia de transformación.
El primer tramo 2a con forma de nervio sirve
para la transformación de la impedancia cuando el transformador de
impedancia se suelda en una configuración de antenas entre cables
coaxiales. La longitud del primer tramo con forma de nervio 2a es
1/4 de una longitud de onda \lambda, con lo que se realiza una
transformación \lambda/4, correspondiendo \lambda a la longitud
de onda de la alta frecuencia con la que funciona la
correspondiente configuración de antenas. Aquí se trata al respecto
preferiblemente de las frecuencias de telefonía móvil usuales, como
por ejemplo 900 ó 1800 MHz en redes GSM. Contrariamente al primer
tramo con forma de nervio, sirve el segundo tramo con forma de
nervio 2b del transformador de impedancia predominantemente para la
corrección de longitudes. Es decir, la longitud del segundo tramo
con forma de nervio se elige siempre en función de la longitud del
primer tramo con forma de nervio y de la longitud total del
transformador de impedancia tal que el conducto interior siempre
está fijado en el dieléctrico en la misma posición.
El conductor interior 2 presenta la gran ventaja
de que su impedancia puede ajustarse o bien modificarse mediante
doblado de las paredes del nervio del primer tramo con forma de
nervio 2a. Esto es ventajoso en particular en la fabricación del
transformador de impedancia, ya que al final del proceso de
fabricación deben compensarse de nuevo eventuales tolerancias en la
impedancia mediante doblado de las paredes del nervio 22 y 23,
respectivamente. Dado el caso, puede estar configurado también el
segundo tramo con forma de nervio tal que el mismo influya
igualmente sobre la impedancia, con lo que también mediante doblado
de las paredes del nervio 22' y 23' puede modificarse la impedancia
del transformador.
El conductor exterior 1 del transformador de
impedancia presenta una abertura cilíndrica 101 en la superficie
lateral 1e, así como dos aberturas cilíndricas 102 y 103 unidas
entre sí en la superficie lateral 1c. Estas aberturas están unidas
mediante las correspondientes abertura cilíndricas 301, 302 y 303
en el dieléctrico 3 con aberturas cilíndricas más pequeñas 201, 202
y 203 en los tramos extremos 2c y 2d respectivamente. Las aberturas
en el conductor exterior y en conductor interior sirven para la
unión con un cable coaxial, sirviendo las aberturas del conductor
exterior para alojar un conductor exterior coaxial y las
correspondientes aberturas en el conductor interior para alojar el
correspondiente conductor interior coaxial. Para fijar los
conductores coaxiales del cable, se sueldan los conductores en las
aberturas. En particular se realizan en las caras exteriores de las
paredes laterales 1c y 1e de la carcasa 1 soldaduras para los
conductores exteriores coaxiales y en los tramos extremos 2c y 2d
del conductor interior 2, soldaduras para el conductor interior
coaxial. Mediante las piezas conformadas integradas de soldadura o
bien la pasta de soldadura, puede realizarse la soldadura del
conductor interior y del conductor exterior entre el transformador
de impedancia y los cables coaxiales de forma automatizada (por
ejemplo soldadura por inducción). En comparación con los
transformadores de impedancia tradicionales, en los que los cables
coaxiales se sueldan para la transformación de impedancias como
conexión intermedia, se necesita en el transformador de impedancia
correspondiente a la invención una cantidad inferior de puntos de
soldadura. Además, debido a la altura constructiva del transformador
de impedancia se evitan radiaciones, que por ejemplo se presentan
en transformadores de impedancia en forma de conductores de banda
en placas de circuitos.
La figura 3 muestra una vista en planta sobre el
transformador de impedancia de la figura 1 y la figura 2. En
particular en la figura 3 puede observarse que el pie del nervio 21
del primer tramo con forma de nervio 2a es más ancho que el pie de
nervio 21' del segundo tramo con forma de nervio 2b. Además, la
longitud del segundo tramo con forma de nervio es inferior a la
longitud del primer tramo con forma de nervio. Debido a la forma
constructiva reducida del segundo tramo con forma de nervio, se
logra que este tramo sólo tenga una reducida influencia, o bien
ninguna, sobre la impedancia del transformador. En la figura 3 puede
observarse además que las paredes del nervio 22 y 23, así como 22'
y 23' de los tramos con forma de nervio son fácilmente accesibles
desde arriba, con lo que un operador puede ajustar posteriormente o
bien sintonizar la impedancia doblando las paredes de los
nervios.
En la figura 4 se muestra una vista en sección a
lo largo de la línea I-I de la figura 3, indicándose
con líneas de trazos discontinuo la posición de cables coaxiales
que se conectan con el transformador de impedancia. Además, se
indica la sección de la carcasa del conductor exterior 1 con un
rayado simple y por el contrario la sección del dieléctrico 3 con
un rayado doble. De la figura 4 resultan en particular los diámetros
de las aberturas 101 y 103 en la carcasa del conductor exterior, de
las aberturas 301 y 303 en el dieléctrico, así como de las
aberturas 201 y 203 en la carcasa del conductor interior. De entre
las aberturas 103, 203 y 303, presenta la abertura 103 el mayor
diámetro, sirviendo la misma para alojar un conductor exterior
coaxial 51 de un cable coaxial 5. El conductor exterior coaxial
utilizado hace tope entonces en una espaldilla S que va alrededor
en la abertura 103. La abertura 303 presenta un diámetro inferior a
la abertura 103 y sirve para alojar un aislamiento 53 del cable
coaxial 5. La abertura 203 presenta el diámetro más pequeño y sirve
para alojar el conductor interior coaxial 52 del cable coaxial 5.
El conductor exterior coaxial 51 se fija mediante una soldadura a
la cara exterior de la pared lateral 1c. Análogamente se suelda el
conductor interior coaxial 52 a la cara interior de la pared
lateral 25.
Las aberturas 101, 201 y 301 en la zona de la
pared lateral 1e están diseñadas para un cable coaxial 5' de mayor
tamaño o bien inferior atenuación. Análogamente a la abertura 103,
presenta la abertura 101 la correspondiente espaldilla S', contra
la que choca un extremo de un cable exterior coaxial 51'. La
abertura 301 es menor que la abertura 101 y está dispuesta en una
escotadura cilíndrica A en el dieléctrico 3, estando elegida la
escotadura tal que el aislamiento 53' del cable coaxial 5' puede
alojarse allí. El tamaño de la abertura 201 en el conductor
interior 2 corresponde esencialmente al tamaño de la abertura 301 en
el dieléctrico 3, estando elegido el diámetro de las aberturas tal
que el conductor interior coaxial 52' del cable coaxial 5' cabe a
través de las aberturas. Análogamente al lado contrario del
transformador de impedancia, el conductor interior coaxial 52' está
soldado a la cara interior de la pared lateral 28 y el conductor
exterior coaxial 51' a la cara exterior de la pared lateral 1e.
Cuando a través de las aberturas 102 y 103 se utilizan por ejemplo
dos cables coaxiales con en cada caso una impedancia de 50 Ohm,
resulta en este punto una impedancia de entrada de 25 Ohm. La
impedancia del transformador de impedancia ha de ajustarse en un
caso así a 35 Ohm, para que en la abertura opuesta 101 resulte de
nuevo una impedancia de 50 Ohm. En lugar de dos puntos de conexión
para cables coaxiales en la pared lateral 1e, podría dado el caso
estar previsto también un único punto de conexión para un único
cable coaxial.
Las figuras 5 y 6 muestran dos vistas en
perspectiva de una segunda forma constructiva de un transformador
de impedancia, estando girada en 180º la vista de la figura 6
respecto a la vista de la figura 5. A diferencia de la primera
forma constructiva, está configurado el conductor interior 2 del
transformador de impedancia con forma de abanico, estando
previstos, en lugar de un único primer tramo con forma de nervio,
tres tramos 2a, 2a' y 2a'' con forma de nervio dispuestos en
paralelo entre sí. No obstante, pueden estar previstos también sólo
dos o también varios de tales tramos con forma de nervio dispuestos
en paralelo. Los tramos con forma de nervio están unidos mediante
un nervio 2e que discurre transversalmente con el segundo tramo con
forma de nervio 2b. Para la toma de contacto de los tres primeros
tramos con forma de nervio con los correspondientes cables
coaxiales, están previstas en el conductor exterior 1 respectivas
aberturas unidas entre sí 102, 103 y 102', 103' y 102'', 103''.
Además, desemboca cada tramo con forma de nervio 2a, 2a', 2a'' en
tramos extremos separados 2c, 2c' y 2c'' respectivamente, tal como
resulta en particular de la figura 6. Igualmente le sigue a un lado
del tramo con forma de nervio 2b un tramo extremo 2d. Todas las
aberturas en el conductor exterior 1 están alineadas, análogamente
a la anterior forma constructiva, con las correspondientes aberturas
en el dieléctrico y en el conductor interior. Para fijar el
conductor interior en el dieléctrico, se prevén en el espacio
interior del dieléctrico los correspondientes zócalos para los
tramos finales 2c, 2c', 2c'' y 2d. Estos zócalos se forman mediante
resaltes con forma paralelepipédica 31, 32, 33 y 34 en las caras
interiores del dieléctrico. De esta manera se logra una fijación
del conductor interior en el dieléctrico.
La figura 7 muestra una vista en planta sobre el
transformador de impedancia de la figura 5 o bien de la figura 6.
En la figura 7 se observa en particular la estructura del conductor
interior. Puede observarse que los tres tramos 2a, 2a' y 2a''
paralelos con forma de nervio están configurados idénticos y
presentan una anchura superior al tramo 2b con forma de nervio. Los
tramos con forma de nervio pueden no obstante tener también una
anchura diferente, para lograr el reparto de potencia deseado.
Mediante doblado de las paredes del nervio de los tramos con forma
de nervio 2a, 2a' y 2a'', puede a su vez sintonizarse o modificarse
la impedancia, ya que los tramos 2a, 2a' y 2a'' con forma de nervio
asumen esencialmente la función de la transformación de
impedancia. El tramo con forma de nervio más pequeño 2b sirve para
la adaptación de la longitud o bien dado el caso también para la
transformación de impedancia de los tres ramales individuales del
conductor interior 2, eligiéndose la longitud del tramo siempre tal
que el conductor interior está fijado por apriete en el espacio
interior del dieléctrico 3 entre paredes laterales opuestas del
dieléctrico. El transformador de impedancia sirve, debido a su
forma en abanico, para la conexión de varios cables coaxiales en
paralelo, con lo que resulta posible una interconexión y
transformación de impedancias de varios sistemas de antenas.
La figura 8 muestra una vista en sección a lo
largo de la línea II-II de la figura 7. Al respecto
pueden observarse en particular las dimensiones de las aberturas
cilíndricas en el transformador de impedancia, habiéndose
introducido para mayor claridad en las aberturas los
correspondientes cables coaxiales 5 y 5'. La estructura del
transformador según la figura 8 es esencialmente idéntica a la
estructura del transformador de la figura 4, designándose los
mismos componentes con las mismas referencias. Por lo tanto, se
renuncia a una descripción detallada de la estructura de la figura
8 y remitimos a este respecto a la figura 4. En el lado izquierdo
del transformador de impedancia de la figura 8 se representa la
disposición de las aberturas 103, 203 y 303 en la zona del tramo
extremo 2c, siendo idéntica la disposición de las aberturas en los
correspondientes tramos extremos 2c' y 2c''. Análogamente a en la
figura 4, presenta la abertura 103 una espaldilla S para alojar el
conductor exterior coaxial 51. Igualmente está prevista en el lado
opuesto derecho del transformador en la abertura 101 una espaldilla
S' y la abertura 301 está dispuesta en una escotadura A que sirve
para alojar el aislamiento 53'. Tal como se ha descrito en relación
con la figura 4, se sueldan los conductores interior y exterior de
los cables coaxiales a los conductores exteriores e interiores del
transformador de impedancia.
Claims (27)
1. Dispositivo transformador de impedancias, en
particular para la transformación de impedancias en configuraciones
de antenas, con las siguientes características:
- -
- con un conductor exterior (1) eléctricamente conductor con uno o varios puntos de conexión para líneas eléctricas,
- -
- con un conductor interior (2) eléctricamente conductor con uno o varios puntos de conexión para líneas eléctricas,
- -
- con un dieléctrico (3) dispuesto entre el conductor exterior (1) y el conductor interior (2),
- -
- el conductor exterior (1) incluye una superficie de base (1a) delimitada por una o varias paredes laterales (1b, 1c, 1d, 1e), mediante lo cual se forma una carcasa del conductor exterior con un espacio interior y una abertura opuesta a la superficie de base (1a), estando cerrada la abertura mediante un dispositivo de cierre adecuado;
- -
- en el espacio interior está dispuesto el conductor interior (2), estando aislados entre sí el conductor interior (2) y el conductor exterior (1) mediante el dieléctrico (3);
- -
- el conductor interior (2) incluye dos tramos (2a, 2b) con forma de nervios unidos entre sí, incluyendo el primer tramo con forma de nervio (2a) un pie de nervio (21) y el segundo tramo con forma de nervio (2b) un pie de nervio (21),
- -
- el primer tramo con forma de nervio (2a) incluye, además del pie de nervio (21) dos paredes de nervio (22, 23), que partiendo del pie de nervio (21) se extienden en dirección hacia la abertura de la carcasa del conductor exterior,
- -
- discurriendo ambas paredes de nervio (22, 23) acercándose o alejándose una de otra y pudiendo doblarse para compensar eventuales tolerancias de la impedancia.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el conductor
interior (2) del dispositivo transformador de impedancia dispone de
dos puntos de conexión que se encuentran decalados, preferiblemente
en forma de tramos extremos (2c, 2d) para la conexión de un
conductor interior coaxial, entre los que se encuentra el tramo con
forma de nervio (2a), de los que al menos hay uno, con el pie de
nervio (21).
\vskip1.000000\baselineskip
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó
2,
caracterizado porque el primer tramo con
forma de nervio (2a) del conductor interior (2) depende de la
impedancia de la transformación.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3,
caracterizado porque el tramo con forma
de nervio (2a), de los que al menos hay uno, presenta una anchura
que depende de la impedancia de la transformación y/o una distancia
que depende de la impedancia de la transformación a un fondo que
forma una parte del conductor exterior (1), estando formada la
distancia que depende de la impedancia de la transformación por un
dieléctrico.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4,
caracterizado porque para la
transformación de la impedancia el tramo con forma de nervio (2a)
presenta una longitud que corresponde a 1/4 de la longitud de onda
(\lambda/lambda) de la alta frecuencia transmitida mediante el
dispositivo, en particular de la alta frecuencia utilizada en una
red GSM y/o en una red UMTS.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5,
caracterizado porque el conductor
interior (2) presenta al menos un segundo tramo con forma de nervio
(2b) para la adaptación de la longitud del conductor interior (2),
siendo la longitud total formada por el primer y el segundo tramo
con forma de nervio (2a, 2b) igual a un conductor interior (2)
formado de otra manera que, en adaptación a otra transformación de
impedancia, presenta una longitud diferente a la del primer tramo
con forma de nervio (2a).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque también el segundo
tramo con forma de nervio (2b) incluye al menos dos paredes de
nervio (22', 23'), que están unidas con el pie del nervio (21) y a
una distancia lateral entre sí, pudiendo deformarse los nervios
(22', 23'), de los que al menos hay dos, para modificar la
impedancia acercándose o alejándose entre sí.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 7,
caracterizado porque el tramo con forma
de nervio (2a), de los que al menos hay uno, o el conductor
interior (2), que incluye al menos un primer tramo con forma de
nervio (2a), de los que al menos hay uno, y el segundo tramo con
forma de nervio (2b), de los que al menos hay uno, puede elegirse
previamente según la transformación de impedancia deseada con un
dimensionado adecuado o un conductor interior (2) predeterminado
que depende de la impedancia puede sustituirse por otro conductor
interior (2) con otros valores en cuanto a la transformación de
impedancia.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 8,
caracterizado porque el transformador de
impedancia se extiende en una dirección longitudinal entre al menos
dos puntos de conexión opuestos y al menos un pie de nervio (21;
21') de un tramo con forma de nervio (2a, 2b) lleva asociadas al
menos dos paredes del nervio (22, 23; 22', 23'), que se extienden
en la dirección de la abertura de la carcasa del conductor exterior,
en particular desde bordes del pie del nervio (21; 21').
\vskip1.000000\baselineskip
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque las paredes de
nervio (22, 23; 22', 23') asociadas a un pie de nervio (21; 21'), en
vista en sección, discurren a lo largo de un plano paralelo a la
superficie de base (1a) del conductor exterior (1) en la dirección
longitudinal del transformador de impedancia, convergiendo o
divergiendo.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el conductor
exterior (1) incluye una chapa metálica estampada, de una sola
pieza, con paredes laterales (1b, 1c, 1d, 1e) dobladas.
\vskip1.000000\baselineskip
12. Dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el conductor
interior (2) incluye una chapa metálica estampada, de una sola
pieza, con paredes laterales (21,22; 21', 22') dobladas.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el dieléctrico (3)
es un componente con un zócalo (4f), estando alojado el componente
en el espacio interior de la carcasa del conductor exterior y
estando dispuesto el conductor interior (2) en el zócalo del
componente.
\vskip1.000000\baselineskip
14. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque el componente está
configurado de una sola pieza.
\vskip1.000000\baselineskip
15. Dispositivo según la reivindicación 13 ó
16,
caracterizado porque el dieléctrico está
sujeto mediante arrastre de fuerza, en particular mediante una
sujeción por apriete y/o por arrastre de forma y/o por arrastre de
material a la carcasa del conductor exterior.
\vskip1.000000\baselineskip
16. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 13 a 15,
caracterizado porque el conductor
interior (2) está sujeto mediante arrastre de fuerza, en particular
mediante una sujeción por apriete y/o mediante arrastre de forma
y/o mediante arrastre de material al zócalo (3f) del dieléctrico
(3).
\newpage
\global\parskip0.950000\baselineskip
17. Dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el conductor
interior (2) presenta en sus extremos tramos extremos (2c, 2d) con
al menos una o varias superficies extremas (24, 25, 26, 27, 28,
29), que se extienden en dirección hacia la abertura de la carcasa
del conductor exterior.
\vskip1.000000\baselineskip
18. Dispositivo según la reivindicación 17,
caracterizado porque una o varias
esquinas (3a, 3b, 3c, 3d) del zócalo del dieléctrico (3) están
redondeadas y alojan bordes de los tramos extremos (2c, 2d) del
conductor interior (2).
\vskip1.000000\baselineskip
19. Dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque los puntos de
conexión del conductor exterior (1) y del conductor interior (2)
incluyen aberturas (101, 102, 103; 201, 202, 203), en particular
aberturas cilíndricas, en extremos del conductor exterior (1) y del
conductor interior (2).
\vskip1.000000\baselineskip
20. Dispositivo según la reivindicación 19,
caracterizado porque cada abertura (101,
102,103) del conductor exterior (1) está alineada con una abertura
(201, 202, 203) del conductor interior (2), estando unidas entre sí
las aberturas alineadas mediante respectivas aberturas (301, 302,
303) en el dieléctrico (3).
\vskip1.000000\baselineskip
21. Dispositivo según la reivindicación 19 ó
20,
caracterizado porque las aberturas (101,
102, 103; 201, 202, 203) del conductor exterior (1) y del conductor
interior (2) están diseñadas para alojar y a continuación soldar
cables coaxiales, sirviendo las aberturas (101, 102, 103) del
conductor exterior (1) para alojar un conductor exterior coaxial
(51, 51') y las aberturas (201, 202, 203) del conductor interior (2)
para alojar un conductor interior coaxial (52, 52').
\vskip1.000000\baselineskip
22. Dispositivo según la reivindicación 20 o la
reivindicación 21, cuando depende de la reivindicación 22,
caracterizado porque las aberturas (301,
302, 303) del dieléctrico (3) están alojadas en respectivas
escotaduras (A), que en particular sirven para alojar un
aislamiento (53, 53') dispuesto entre un conductor exterior coaxial
(51, 51') y un conductor interior coaxial (52, 52').
\vskip1.000000\baselineskip
23. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 19 a 22,
caracterizado porque las aberturas (101,
102, 103) del conductor exterior (1) incluyen al menos una
espaldilla (S, S'), que sirve en particular como tope para un
extremo de un conductor exterior coaxial (51, 51').
\vskip1.000000\baselineskip
24. Dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el dieléctrico (3)
es aire.
\vskip1.000000\baselineskip
25. Dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el conductor
interior (2) está configurado a modo de abanico con varios tramos
(2a, 2a', 2a'') con forma de nervio dispuestos en paralelo.
\vskip1.000000\baselineskip
26. Dispositivo según la reivindicación 25,
caracterizado porque un extremo de los
tramos con forma de nervio (2a, 2a', 2a'', 2b) está dispuesto en
cada caso en una escotadura en el dieléctrico (3).
\vskip1.000000\baselineskip
27. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 26,
caracterizado porque la abertura de la
carcasa del conductor exterior está cerrada mediante un dispositivo
de cierre.
\global\parskip1.000000\baselineskip
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