ES2359074B1 - ANTENNA. - Google Patents
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- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
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Abstract
La antena de la invención permite trabajar en modo direccional, bidireccional y omnidireccional, con una estructuración mediante la cual su ajuste resulta sumamente eficaz y duradero en el tiempo. Para ello, la antena está constituida a partir de una base discoidal, de la que emerge centradamente un vástago (2) alrededor del cual se establece un elemento radiante (3) de configuración helicoidal decreciente, el cual se fija a la citada base (1), incorporando un componente electrónico de capacidad ajustable que relaciona eléctricamente dicho elemento radiante (3) con la base (1) para ajuste preciso de la sintonía. Adicionalmente la antena incorpora un sistema de protección frente a descargas (10-11-12) materializado en un dispositivo electrónico con una elevada impedancia en la frecuencia de trabajo de la antena y con impedancia cero frente a pulsos generados durante una descarga eléctrica. El conjunto descrito complementa con un radomo que se adapta a la geometría del elemento radiante (3) y que se fija estancamente a la base (1).The antenna of the invention allows working in directional, bidirectional and omnidirectional mode, with a structuring whereby its adjustment is extremely efficient and durable over time. For this, the antenna is constituted from a discoidal base, from which a stem (2) emerges centered around which a radiating element (3) of decreasing helical configuration is established, which is fixed to said base (1 ), incorporating an electronic component of adjustable capacity that electrically relates said radiating element (3) to the base (1) for precise tuning adjustment. Additionally, the antenna incorporates a protection system against discharges (10-11-12) materialized in an electronic device with a high impedance in the working frequency of the antenna and with zero impedance against pulses generated during an electric shock. The set described complements with a radome that adapts to the geometry of the radiating element (3) and that is fixed tightly to the base (1).
Description
das, que se fija mediante adhesivo a la citada base para das, which is fixed by adhesive to said base for
Antena. Antenna.
Objeto de la invenciónObject of the invention
La presente invención se refiere a una antena, de las utilizadas en telecomunicaciones vía radio. The present invention refers to an antenna, of those used in telecommunications via radio.
El objeto de la invención es proporcionar una antena que permita trabajar en modo direccional, bidireccional y omnidireccional, con una estructuración mediante la cual su ajuste resulte sumamente eficaz y duradero en el tiempo, quedando dicha antena protegida frente a descargas eléctricas. The object of the invention is to provide an antenna that allows working in directional, bidirectional and omnidirectional mode, with a structuring whereby its adjustment is extremely efficient and durable over time, said antenna being protected against electric shock.
La invención se ha previsto para ser utilizada dentro del sector ferroviario, pero obviamente puede ser utilizada en otros sectores industriales o del transporte donde se precise un enlace o comunicación vía radio. Antecedentes de la invención The invention is intended to be used within the railway sector, but obviously it can be used in other industrial or transport sectors where a link or communication via radio is required. Background of the invention
Dentro del ámbito de aplicación de la invención, es conocido el empleo de antenas para comunicaciones entre uno o varios puntos. La utilización de antenas direccionales con polarización fija puede originar que entre el emisor y el receptor puedan existir pérdidas de nivel cuando en el entorno próximo a las antenas o entre ambos equipos existan objetos que pueden alterar la fase de la señal, por ejemplo edificios, vegetación, etc, provocando que en estas condiciones la señal llegue a desaparecer. Within the scope of the invention, the use of antennas for communications between one or several points is known. The use of directional antennas with fixed polarization can cause that there may be level losses between the emitter and the receiver when there are objects in the environment close to the antennas or between both equipment that can alter the signal phase, for example buildings, vegetation , etc., causing the signal to disappear under these conditions.
Si bien son conocidas antenas con una configuración helicoidal progresiva en otros ámbitos de aplicación distintos al de la invención, como es la industria espacial, el solicitante no tiene conocimiento de antenas de este tipo dentro del ámbito de aplicación de la invención, que incorporen medios que las hagan inmunes a las descargas atmosféricas, así como que incorporen sistemas de ajuste de alta precisión que permitan optimizar su funcionamiento. Descripción de la invenciónAlthough antennas with a progressive helical configuration in other fields of application other than the invention are known, such as the space industry, the applicant has no knowledge of antennas of this type within the scope of the invention, which incorporate means that make them immune to atmospheric discharges, as well as incorporating high precision adjustment systems that optimize their operation. Description of the invention
La antena que la invención propone viene a llenar el vacío anteriormente descrito, de manera que la misma está constituida a partir de una base discoidal, en funciones de masa, de cuyo centro emerge un vástago alrededor del cual se establece el elemento radiante, convenientemente adaptado en impedancia al sistema emisor/receptor, materializado en un cuerpo de configuración helicoidal, de radio progresivamente decreciente según se avanza hacia su extremidad libre. The antenna proposed by the invention comes to fill the vacuum described above, so that it is constituted from a discoidal base, in mass functions, from whose center a stem emerges around which the radiating element is established, conveniently adapted in impedance to the emitter / receiver system, materialized in a helical configuration body, of progressively decreasing radius as it moves towards its free extremity.
De acuerdo con la esencialidad de la invención, en una zona próxima al extremo en el que el elemento radiante se fija a la base, se ha previsto la inclusión de un componente electrónico de capacidad ajustable, asociado a una línea de adaptación de impedancias, que permite optimizar con gran precisión el punto de trabajo de la misma, haciendo que este permanezca inalterable con el paso del tiempo, dotando al sistema de una elevada fiabilidad. In accordance with the essentiality of the invention, in an area close to the end where the radiating element is fixed to the base, the inclusion of an electronic component of adjustable capacity, associated with an impedance matching line, is provided. allows to optimize with great precision the work point of the same, making it remain unchanged with the passage of time, giving the system high reliability.
De acuerdo con otra de las características de la invención, se ha previsto que en la zona de confluencia del elemento radiante con la citada base, se establezca un sistema de protección frente a descargas, consistente en un dispositivo electrónico que presenta una impedancia elevada en la frecuencia de trabajo de la antena, mientras que por el contrario dicha impedancia es cero frente a los pulsos generados durante una descarga eléctrica, haciendo que ésta no pueda dañar a los elementos, tanto internos de la antena como a los equipos conectados. According to another of the characteristics of the invention, it is provided that in the area of fl uence of the radiating element with said base, a protection system against discharges is established, consisting of an electronic device having a high impedance in the working frequency of the antenna, while on the contrary said impedance is zero against the pulses generated during an electric shock, so that it cannot damage the elements, both internal to the antenna and the connected equipment.
El conjunto así descrito queda protegido de los efectos de la intemperie a través de un radomo, de que el conjunto quede sellado de forma estanca. The assembly thus described is protected from the effects of the weather through a radome, that the assembly is sealed tightly.
La base incorporará en su cara externa los correspondientes medios de fijación de la antena al correspondiente poste, así como el correspondiente conector coaxial de la antena. The base will incorporate in its external face the corresponding fixing means of the antenna to the corresponding post, as well as the corresponding coaxial connector of the antenna.
Se consigue de esta forma obtener una antena estable en el tiempo, muy precisa en lo que a la regulación de su sintonía se refiere, e inmune a las descargas eléctricas. Descripción de los dibujosIn this way, it is possible to obtain a stable antenna over time, which is very precise as far as the regulation of its tuning is concerned, and immune to electric shocks. Description of the drawings
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. In an illustrative and non-limiting manner, the following has been represented:
La figura 1.-Muestra una vista en perspectiva de una antena realizada de acuerdo con el objeto de la presente invención. Figure 1.- Shows a perspective view of an antenna made in accordance with the object of the present invention.
La figura 2.-Muestra una vista similar a la de la figura 1, en la que la antena aparece desprovista de su radomo. Figure 2.- Shows a view similar to that of Figure 1, in which the antenna appears devoid of its radome.
La figura 3.-Muestra un detalle en perspectiva de los medios de ajuste de la sintonía de la antena. Figure 3.- Shows a perspective detail of the means for adjusting the tuning of the antenna.
Las figuras 4 y 5.-Muestran, finalmente, dos detalles en diferente perspectiva del sistema de protección frente a descargas eléctricas previsto para la antena. Realización preferente de la invenciónFigures 4 and 5. - Finally, they show two details in a different perspective of the protection system against electric shocks provided for the antenna. Preferred Embodiment of the Invention
A la vista de las figuras reseñadas, y en especial de la figura 2, puede observarse como la antena que se preconiza está constituida a partir de una base discoidal (1), de naturaleza metálica, en funciones de masa, base (1) de la que emerge ortogonalmente hacia arriba un vástago (2), que en el ejemplo de realización práctica elegido se materializa en un perfil de sección cuadrangular, vástago (2) alrededor del cual se establece un elemento radiante (3) a base de un cuerpo de sección mayoritariamente circular, que adopta una configuración helicoidal, progresivamente decreciente en sentido de su extremidad libre. In view of the fi gures outlined, and in particular of Figure 2, it can be seen how the antenna that is recommended is constituted from a discoidal base (1), of a metallic nature, as a function of mass, base (1) of the one that emerges orthogonally upwardly a rod (2), which in the example of practical embodiment chosen is embodied in a quadrangular section profile, rod (2) around which a radiating element (3) is established based on a body of mostly circular section, which adopts a helical configuration, progressively decreasing in the direction of its free limb.
Dicho elemento radiante (3) se remata por su extremidad de fijación a la base (1) en una pletina (4), que adopta igualmente una configuración curvada, dotada de orificios por los que son pasantes tornillos Said radiating element (3) is finished off by its fixing end to the base (1) on a plate (4), which also adopts a curved configuration, provided with holes through which screws are passed through.
(5) a través de los que dicho elemento queda estabilizado a la base. (5) through which said element is stabilized to the base.
Pues bien, de acuerdo con la esencialidad de la invención, y tal y como se puede observar en el detalle de la figura 3, al elemento radiante (3), convenientemente adaptado en impedancia al sistema emisor/receptor, se le asocia un sistema de ajuste de sintonía, materializado en una abrazadera de naturaleza metálica (6) que se fija a dicho elemento radiante (3) a una cierta distancia de su extremo de fijación a la base (1), abrazadera (6) que se relaciona con una pletina (7) fijada a la base (1) en funciones de masa a través de un condensador de sintonía cuya capacidad varía en función de la actuación sobre un tornillo (9), permitiendo así regular con gran precisión el punto de trabajo de la antena, haciendo que este ajuste permanezca inalterable con el paso del tiempo. Well, according to the essentiality of the invention, and as can be seen in the detail of Figure 3, the radiating element (3), conveniently adapted in impedance to the emitter / receiver system, is associated with a system of tuning adjustment, materialized in a clamp of a metallic nature (6) that is fixed to said radiating element (3) at a certain distance from its fixing end to the base (1), clamp (6) that relates to a plate (7) fixed to the base (1) in mass functions through a tuning capacitor whose capacity varies depending on the performance on a screw (9), thus allowing to regulate with great precision the working point of the antenna, causing this adjustment to remain unchanged over time.
Complementariamente, en la extremidad de fijación del elemento radiante (3), concretamente su pletina extrema (4) a la base (1), y en correspondencia In addition, at the fixing end of the radiating element (3), specifically its end plate (4) to the base (1), and in correspondence
con los medios de conexión de la antena, se ha previsto la inclusión de un dispositivo de protección que presenta una impedancia elevada en la frecuencia de trabajo de la antena y que por el contrario dicha impedancia es cero frente a los pulsos generados durante una descarga eléctrica, impidiendo que ésta pueda dañar a los elementos tanto internos de la antena como a los equipos conectados. with the connection means of the antenna, the inclusion of a protection device that has a high impedance in the working frequency of the antenna and which on the contrary said impedance is zero against the pulses generated during an electric shock is provided , preventing it from damaging both the internal elements of the antenna and the connected equipment.
Dicho dispositivo de protección podrá materializarse, por ejemplo, en un núcleo de ferrita (10) soldado a la base (1), núcleo (10) dotado de orificios longitudinales (11) por los que son pasantes una serie de espiras (12) actuando dicho conjunto como cortocircuito ante una fuerte descarga eléctrica, cortocircuito que conecta eléctricamente el elemento radiante (34) a tierra (masa), de manera que merced a esta estructuración no es necesario ningún tipo de rearme ni mantenimiento. Said protection device may be materialized, for example, in a ferrite core (10) welded to the base (1), core (10) provided with longitudinal holes (11) through which a series of turns (12) are passing through said set as a short circuit before a strong electric shock, short circuit that electrically connects the radiating element (34) to ground (ground), so that thanks to this structuring, no rearmament or maintenance is necessary.
La estructura así descrita se complementa con un radomo (13) de configuración tronco-cónica, de arista superior fuertemente redondeada, que se adapta a la geometría del elemento radiante (3), fijándose a la base (1) mediante adhesivo, estableciendo un cierre estanco que impida la entrada de humedad y suciedad. The structure thus described is complemented by a radome (13) with a truncated conical configuration, with a highly rounded upper edge, which adapts to the geometry of the radiating element (3), being fixed to the base (1) by means of adhesive, establishing a closure watertight that prevents the entry of moisture and dirt.
Por último, cabe señalar que la citada base (1) incorporará en su cara externa el correspondiente conector coaxial de la antena, así como los medios de fijación de la misma al correspondiente poste, materializados en una pletina en omega (14), dotada de orificios (15) en sus ramas extremas para fijación del mismo en colaboración con la complementaria abrazadera. Finally, it should be noted that said base (1) will incorporate in its external face the corresponding coaxial connector of the antenna, as well as the means of fixing it to the corresponding post, materialized in an omega plate (14), equipped with holes (15) in its extreme branches to fix it in collaboration with the complementary clamp.
Claims (6)
- 1. one.
- Antena, que siendo del tipo de las utilizadas en telecomunicaciones vía radio, en las que el elemento radiante presenta una configuración helicoidal de radio progresivamente decreciente, caracterizada porque está constituida a partir de una base discoidal, de la que emerge centradamente un vástago (2) alrededor del cual se establece el elemento radiante (3), el cual se fija a la citada base (1), con la particularidad de que a una cierta distancia del extremo de fijación entre la base (1) actuante como masa y el elemento radiante (3) se establece un componente electrónico de capacidad ajustable que relaciona eléctricamente dicho elemento radiante (3) con la base (1), permitiendo un ajuste preciso y duradero de la sintonía de la antena, habiéndose previsto que el conjunto se complemente con un radomo (13), de configuración preferentemente tronco-cónica, de aristas redondeadas, que se adapta a la geometría del elemento radiante (3) y que se fija estancamente a la base (1), contando dicha base con medios de fijación para la antena, así como con el complementario conector coaxial de la antena. Antenna, which being of the type used in telecommunications via radio, in which the radiating element has a helical configuration of progressively decreasing radius, characterized in that it is constituted from a discoidal base, from which a stem emerges (2) around which the radiant element (3) is established, which is fixed to said base (1), with the particularity that at a certain distance from the end of fixation between the base (1) acting as mass and the radiating element (3) an electronic component of adjustable capacity is established that electrically relates said radiating element (3) to the base (1), allowing a precise and long-lasting adjustment of the tuning of the antenna, with the assembly being provided to complement a radome (13), preferably with a conical trunk-con fi guration, with rounded edges, which adapts to the geometry of the radiating element (3) and which is tightly fixed to the base (1) , said base having fixing means for the antenna, as well as with the complementary coaxial connector of the antenna.
- 2. 2.
- Antena, según reivindicación 1ª, caracterizada porque entre la extremidad de fijación del elemento radiante (3) a la base (1) se establece un sistema de protección frente a descargas (10-11-12) materiaAntenna, according to claim 1, characterized in that a protection system against discharges (10-11-12) material is established between the fixing end of the radiating element (3) to the base (1)
- 3. 3.
- Antena, según reivindicación 1ª, caracterizada porque el sistema de ajuste de sintonía se materializa en una abrazadera de naturaleza metálica (6) que se fija al elemento radiante (3) a una cierta distancia de su extremo de fijación a la base (1), abrazadera (6) que se relaciona con una pletina (7) fijada a la base (1) en funciones de masa a través de un condensador de sintonía cuya capacidad varía en función de la actuación sobre un tornillo (9) asociado al mismo. Antenna, according to claim 1, characterized in that the tuning adjustment system is embodied in a clamp of a metallic nature (6) that is fixed to the radiating element (3) at a certain distance from its fixing end to the base (1), clamp (6) that relates to a plate (7) fixed to the base (1) in mass functions through a tuning capacitor whose capacity varies depending on the action on a screw (9) associated with it.
- 4. Four.
- Antena, según reivindicaciones 1ª y 2ª, caracterizada porque el elemento de protección frente a descargas está constituido por un núcleo de ferrita (10) soldado a la base (1), dotado de orificios longitudinales (11) por los que son pasantes una serie de espiras Antenna, according to claims 1 and 2, characterized in that the protection element against discharges is constituted by a ferrite core (10) welded to the base (1), provided with longitudinal holes (11) through which a series of interns are you turn
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- Documentos citados Reivindicaciones afectadas Documents cited Claims Affected
- Y A Y AND AND
- US 3573840 A (OFFICE NATIONAL D’ETUDES ET DE RECHERCHES AEROSPATIALES) 06.04.1971, todo el documento. US 5146235 A (FRESE) 08.09.1992, todo el documento. 1 2-5 1 US 3573840 A (OFFICE NATIONAL D’ETUDES ET DE AEROSPATIAL RECHERCHES) 06.04.1971, the whole document. US 5146235 A (FRESE) 08.09.1992, the whole document. 1 2-5 1
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
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- Fecha de realización del informe 29.04.2011 Date of realization of the report 29.04.2011
- Examinador J. Botella Maldonado Página 1/4 Examiner J. Maldonado Bottle Page 1/4
- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-5 SI NO Claims Claims 1-5 IF NOT
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 2-5 1 SI NO Claims Claims 2-5 1 IF NOT
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- D02 D02
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