ES2552204T3 - Microarray planar matrix antenna for satellite telecommunications, adapted to operate at different reception and transmission frequencies and with cross polarizations - Google Patents
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Abstract
Antena matricial planar de microcinta, que comprende: un primer módulo de antena (10T), que incluye una primera pluralidad de elementos radiantes planos (12T) dispuestos para funcionar en transmisión, un segundo módulo de antena (10R), que incluye una segunda pluralidad de elementos radiantes planos (12R) dispuestos para funcionar en recepción, y una red para suministrar señales a dichos elementos radiantes (12R, 12T), incluyendo una disposición de líneas de microcintas (120) en acoplamiento de forma capacitiva con dichos elementos (12R, 12T); en la que dichos módulos primero y segundo (10R, 10T) están hechos sobre una misma superficie de radiación (S) de la antena de acuerdo con una disposición intercalada de los respectivos elementos radiantes (12R; 12T), estando los primeros elementos radiantes (12T) adaptados para funcionar en un primer intervalo de frecuencias con una primera polarización, y estando los segundos elementos radiantes (12R) adaptados para funcionar en un segundo intervalo de frecuencias con una segunda polarización, ortogonal a dicha primera polarización; en la que dicha red de alimentación está dispuesta en un plano paralelo a la superficie de radiación (S) de la antena; caracterizada porque dichos elementos radiantes (12R, 12T) comprenden áreas radiantes (parches) (160) con discontinuidades de perfil (160'; 160"), de manera que se adapten a la determinación de una radiación de acuerdo con una polarización circular, incluyendo cada módulo de antena (10R; 10T) al menos un grupo ordenado 2 x 2 de elementos radiantes (12R; 12T) que comprende un primer par de elementos opuestos diagonalmente, dispuestos de acuerdo con una primera orientación, y un segundo par de elementos opuestos diagonalmente, dispuestos girados 90º con respecto a los elementos del primer par, estando los elementos radiantes (12R; 12T) de cada módulo (10R; 10T) dispuestos con una matriz de filas paralelas, y estando las filas paralelas de los elementos radiantes de los diferentes módulos (12T, 12R) alternas y escalonadas separadas en un medio paso, de manera que haya una especie de disposición quincunce intercalada, en la que los elementos radiantes (12R, 12T) que pertenecen a una fila de un módulo de antena (10R, 10T) están alimentados en equifase por una línea de alimentación ramificada (120), estando las filas de un módulo (12R; 12T) alimentadas de acuerdo con una relación de fase predeterminada por respectivas líneas de alimentación (120a- 120d) con las que se asocian los desfasadores adaptados para controlar las diferencias de fase entre una fila y la siguiente.Planar microstrip matrix antenna, comprising: a first antenna module (10T), including a first plurality of planar radiating elements (12T) arranged to operate in transmission, a second antenna module (10R), including a second plurality of planar radiating elements (12R) arranged to function in reception, and a network for supplying signals to said radiating elements (12R, 12T), including an arrangement of microstrip lines (120) capacitively coupled with said elements (12R, 12T); in which said first and second modules (10R, 10T) are made on the same radiating surface (S) of the antenna according to an intercalated arrangement of the respective radiating elements (12R; 12T), the first radiating elements being ( 12T) adapted to operate in a first frequency range with a first polarization, and the second radiating elements (12R) being adapted to operate in a second frequency range with a second polarization, orthogonal to said first polarization; in which said feeding network is arranged in a plane parallel to the radiating surface (S) of the antenna; characterized in that said radiating elements (12R, 12T) comprise radiating areas (patches) (160) with profile discontinuities (160'; 160"), so as to adapt to the determination of a radiation according to a circular polarization, including each antenna module (10R; 10T) at least one 2 x 2 array of radiating elements (12R; 12T) comprising a first pair of diagonally opposed elements, arranged according to a first orientation, and a second pair of opposed elements diagonally, arranged rotated 90º with respect to the elements of the first pair, the radiating elements (12R; 12T) of each module (10R; 10T) being arranged with a matrix of parallel rows, and the parallel rows of the radiating elements of the different modules (12T, 12R) alternate and staggered separated by a half step, so that there is a kind of intercalated quincunx arrangement, in which the radiating elements (12R, 12T) belonging to a row d and an antenna module (10R, 10T) are supplied in equiphase by a branched supply line (120), with the rows of a module (12R; 12T) fed according to a predetermined phase relationship by respective feed lines (120a-120d) with which phase shifters adapted to control phase differences between one row and the next are associated.
Description
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DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Antena matricial planar de microcinta para telecomunicaciones por satélite, adaptada para funcionar a diferentes frecuencias de recepción y transmisión y con polarizaciones cruzadasMicroarray planar matrix antenna for satellite telecommunications, adapted to operate at different reception and transmission frequencies and with cross polarizations
La presente invención se refiere a antenas planares, y más específicamente una antena matricial planar para telecomunicaciones por satélite de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.The present invention relates to planar antennas, and more specifically a planar matrix antenna for satellite telecommunications according to the preamble of claim 1.
Se conoce el uso de comunicaciones por satélite entre medios móviles y estaciones fijas en el suelo para superar posibles limitaciones debido a la ubicación geográfica recíproca de los aparatos de comunicaciones, que no pueden cubrirse por una red de comunicación terrestre en las áreas en las que se ubican y posiblemente se mueven.It is known to use satellite communications between mobile media and fixed stations on the ground to overcome possible limitations due to the reciprocal geographical location of communications devices, which cannot be covered by a terrestrial communication network in the areas where they locate and possibly move.
Las antenas usadas para conexiones por satélite deben tener una alta direccionalidad para asegurar una conexión de buena calidad. En condiciones operativas en las que es necesario comunicar desde o a un vehículo móvil a través de una conexión por satélite, la antena matricial del aparato de comunicación usado a bordo del vehículo móvil debe garantizar que la conexión se mantiene en todo momento y para cada orientación del vehículo.The antennas used for satellite connections must have a high directionality to ensure a good quality connection. In operational conditions where it is necessary to communicate from or to a mobile vehicle through a satellite connection, the matrix antenna of the communication device used on board the mobile vehicle must ensure that the connection is maintained at all times and for each orientation of the vehicle.
Para mantener la conexión, por lo tanto, es necesario poder usar una antena que pueda orientarse dinámicamente durante el movimiento del vehículo, o -más generalmente- una antena cuyo diagrama de radiación pueda orientarse dinámicamente.To maintain the connection, therefore, it is necessary to be able to use an antenna that can be dynamically oriented during the movement of the vehicle, or, more generally, an antenna whose radiation pattern can be dynamically oriented.
La antena no debe ofrecer resistencia al movimiento del vehículo en el que se instala y, por lo tanto, debe tener un tamaño muy pequeño y un perfil bajo, y debe ser capaz de variar rápidamente su dirección de objetivo.The antenna must not offer resistance to the movement of the vehicle in which it is installed and, therefore, must have a very small size and a low profile, and must be able to quickly change its target direction.
Generalmente, para estos fines, no es posible usar antenas parabólicas, que tienen las mejores características para respetar las necesidades de radiación que se han mencionado anteriormente (direccionalidad), ya que durante el movimiento de los vehículos experimentarían gran tensión y no sería posible mantener su orientación.Generally, for these purposes, it is not possible to use parabolic antennas, which have the best characteristics to respect the radiation needs mentioned above (directionality), since during the movement of the vehicles they would experience great tension and it would not be possible to maintain their orientation.
La solución adoptada es una antena planar que comprende un grupo ordenado de elementos radiantes con desplazamiento de fase variable que permiten el barrido electrónico del haz sobre el plano de elevación.The solution adopted is a planar antenna comprising an ordered group of radiating elements with variable phase displacement that allow the electronic scanning of the beam on the elevation plane.
Una realización ejemplar es una antena planar de microcinta en tecnología de impresión con elementos de parche radiantes.An exemplary embodiment is a planar micro-ribbon antenna in printing technology with radiant patch elements.
En el caso típico más común de comunicación en banda X, se hacen dos módulos de antena separados, uno dispuesto para funcionar en recepción con una primera polarización, y uno dispuesto para funcionar en transmisión con una segunda polarización.In the most common typical case of X-band communication, two separate antenna modules are made, one arranged to operate in reception with a first polarization, and one arranged to operate in transmission with a second polarization.
Por este motivo, los elementos radiantes ocupan dos veces el espacio necesario para garantizar los rendimientos de las antenas.For this reason, the radiating elements occupy twice the space necessary to guarantee the antenna performance.
El documento EP 0342175 divulga una antena matricial de circuito impreso de doble polarización que comprende elementos radiantes de parche dispuestos en dos capas, cada una de las cuales se asocia con una polarización de radiación. Cada capa de elementos radiantes tiene una capa de distribución de alimentación respectiva asociada con ésta, incluyendo líneas de alimentación de microcinta con las que los elementos radiantes se acoplan de forma capacitiva. Específicamente, la configuración de los parches de antena tiene como finalidad permitir una polarización circular en un primer sentido para los elementos radiantes de una primera capa, y una polarización circular en el sentido opuesto para los elementos radiantes de la otra capa que se va a obtener.EP 0342175 discloses a dual polarized printed circuit matrix antenna comprising radiating patch elements arranged in two layers, each of which is associated with a radiation polarization. Each layer of radiant elements has a respective power distribution layer associated with it, including micro-tape feed lines with which the radiating elements are capacitively coupled. Specifically, the configuration of the antenna patches is intended to allow a circular polarization in a first direction for the radiating elements of a first layer, and a circular polarization in the opposite direction for the radiating elements of the other layer to be obtained. .
La antena hecha de este modo se adapta para funcionar en una única banda de transmisión con polarización circular dual gracias al uso de un componente fuera de la antena (902 híbrido).The antenna made in this way is adapted to operate in a single transmission band with dual circular polarization thanks to the use of a component outside the antenna (902 hybrid).
El documento WO 02/084790 divulga un grupo ordenado de antenas de polarización dual de doble banda que es capaz de funcionar simultáneamente en dos bandas de frecuencia diferentes, presentando al mismo tiempo polarización dual en ambas bandas. La característica de polarización dual de doble banda se consigue principalmente por medio de la posición física de los elementos de la antena dentro del grupo ordenado.WO 02/084790 discloses an ordered group of dual-band dual polarization antennas that is capable of operating simultaneously in two different frequency bands, while presenting dual polarization in both bands. The dual-band dual polarization feature is achieved primarily through the physical position of the antenna elements within the ordered group.
El documento US 2006/0256013 divulga adicionalmente el uso de parches de esquina rebajados para conseguir una mejor polarización cruzada, conduciendo de este modo a un mejor aislamiento entre los elementos radiantes de una antena matricial.US 2006/0256013 further discloses the use of lowered corner patches to achieve better cross polarization, thereby leading to better insulation between the radiating elements of a matrix antenna.
La presente invención tiene el fin de proporcionar una antena matricial planar para telecomunicaciones por satélite que tenga una mayor eficiencia en la transmisión y en la recepción, en comparación con soluciones conocidas, y un volumen reducido.The present invention is intended to provide a planar matrix antenna for satellite telecommunications that has greater efficiency in transmission and reception, compared to known solutions, and a reduced volume.
De acuerdo con la presente invención, tal fin se consigue gracias a una antena matricial planar que tiene lasIn accordance with the present invention, such an end is achieved thanks to a planar matrix antenna having the
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características descritas en la reivindicación 1.characteristics described in claim 1.
Las realizaciones particulares son objeto de las reivindicaciones dependientes, que deben considerarse parte integral e inclusiva de la presente descripción.Particular embodiments are the subject of the dependent claims, which should be considered an integral and inclusive part of the present description.
En resumen, la presente invención se basa en el principio de hacer una antena dirección planar usando elementos radiantes de banda estrecha, respectivamente agrupados en un conjunto de elementos radiantes para la transmisión y un conjunto de elementos radiantes para la recepción, intercalados en la misma superficie de radiación, para hacer una antena adaptada al caso más común y típico de comunicación por satélite en banda X.In summary, the present invention is based on the principle of making a planar direction antenna using narrow-band radiating elements, respectively grouped into a set of radiating elements for transmission and a set of radiating elements for reception, interspersed on the same surface of radiation, to make an antenna adapted to the most common and typical case of satellite communication in X-band.
Con el fin de hacer una única antena que pueda usarse en toda la banda X en transmisión y en recepción, cada elemento radiante tendrá que hacerse para que esté adaptado para funcionar en toda la banda. En el caso de una antena planar de microcinta en tecnología de impresión con elementos radiantes de parche, los elementos radiantes son elementos de banda estrecha, razón por la cual se hace necesario de este modo hacer dos módulos de antena separados, uno dispuesto para funcionar en recepción en un primer rango de frecuencias, y uno dispuesto para funcionar en transmisión en un segundo rango de frecuencias.In order to make a single antenna that can be used throughout the X band in transmission and reception, each radiating element will have to be made so that it is adapted to work throughout the band. In the case of a planar micro-ribbon antenna in printing technology with radiant patch elements, the radiating elements are narrow-band elements, which is why it is thus necessary to make two separate antenna modules, one arranged to operate in reception in a first frequency range, and one arranged to operate in transmission in a second frequency range.
Separando los módulos de antena en recepción de los de en transmisión, e integrando los módulos en la misma superficie de radiación de la antena, intercalando los elementos radiantes respectivos, se obtiene un montaje de antena individual que tiene un tamaño reducido en comparación con las soluciones conocidas anteriores.By separating the antenna modules in reception from those in transmission, and integrating the modules on the same radiation surface of the antenna, intercalating the respective radiating elements, an individual antenna assembly is obtained which has a reduced size compared to the solutions previous acquaintances.
En la disposición de acuerdo con la invención, los elementos radiantes en transmisión y los elementos radiantes en recepción se afectan entre sí por la proximidad entre ello, y para reducir los problemas de acoplamiento, se usan diferentes patrones de elementos radiantes, adaptados para radiar diferentes polarizaciones. En una realización preferida, los elementos radiantes del primer módulo se hacen tipo parches cuadrados con dos esquinas opuestas truncadas, adaptados para radiar una polarización circular izquierda, y los elementos radiantes del segundo módulo se hacen en forma de parches circulares con discontinuidades (muescas) a lo largo de la circunferencia, adaptados para radiar una polarización circular derecha.In the arrangement according to the invention, the radiating elements in transmission and the radiating elements in reception affect each other by the proximity thereto, and to reduce coupling problems, different patterns of radiating elements are used, adapted to radiate different polarizations In a preferred embodiment, the radiating elements of the first module are made square patches type with two truncated opposite corners, adapted to radiate a left circular polarization, and the radiating elements of the second module are made in the form of circular patches with discontinuities (notches) to along the circumference, adapted to radiate a right circular polarization.
Convenientemente, las corrientes electromagnéticas a los parches se inducen por efecto capacitivo por circuitos de microcinta respectivos a través de ranuras hechas sobre el plano de tierra bajo la capa de parche.Conveniently, the electromagnetic currents to the patches are induced by capacitive effect by respective micro-tape circuits through grooves made on the ground plane under the patch layer.
Características y ventajas adicionales de la invención se expondrán en más detalle en la siguiente descripción detallada de una realización de la misma, dada como un ejemplo y no con fines de limitación, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:Additional features and advantages of the invention will be set forth in more detail in the following detailed description of an embodiment thereof, given as an example and not for limitation purposes, with reference to the accompanying drawings, in which:
la figura 1 es una representación en planta de una antena de acuerdo con la invención, que comprende un grupo ordenado 2 x 2 de primeros elementos radiantes dispuestos para transmisión, intercalados con un grupo ordenado 2 x 2 de segundos elementos radiantes dispuestos para recepción;Figure 1 is a plan representation of an antenna according to the invention, comprising a 2 x 2 ordered group of first radiating elements arranged for transmission, interspersed with a 2 x 2 ordered group of second radiating elements arranged for reception;
la figura 2 es una representación en sección transversal de la antena de acuerdo con la invención; las figuras 3 y 4 muestran realizaciones respectivas de elementos radiantes de la antena; yFigure 2 is a cross-sectional representation of the antenna according to the invention; Figures 3 and 4 show respective embodiments of radiating elements of the antenna; Y
la figura 5 es una representación en planta de una antena de acuerdo con la invención, que comprende un grupo ordenado 2 x 8 de primeros elementos radiantes dispuestos para transmisión, intercalados con un grupo ordenado 2 x 8 de segundos elementos radiantes dispuestos para recepción, y una red de distribución de alimentación respectiva.Figure 5 is a plan representation of an antenna according to the invention, comprising a 2 x 8 ordered group of first radiating elements arranged for transmission, interspersed with a 2 x 8 ordered group of second radiating elements arranged for reception, and a respective power distribution network.
La figura 1 muestra un módulo entero 10, de una antena matricial planar, que incluye un módulo de transmisión 10T que comprende un grupo ordenado 2 x 2 de primeros elementos radiantes 12T adaptados para radiar una polarización circular izquierda, y un módulo de recepción 10R que comprende un grupo ordenado 2 x 2 de segundos elementos radiantes 12R adaptados para radiar una polarización circular derecha.Figure 1 shows an entire module 10, of a planar matrix antenna, which includes a transmission module 10T comprising an ordered 2 x 2 group of first radiating elements 12T adapted to radiate a left circular polarization, and a reception module 10R which it comprises a 2 x 2 ordered group of second radiating elements 12R adapted to radiate a right circular polarization.
En el caso específico de un realización actualmente preferida, se muestra una antena de banda X, que funciona en el rango de frecuencias [7,25 4- 7,75] GHz para recepción, y en el rango de frecuencias [7,9 4 8,4] GHz para transmisión.In the specific case of a presently preferred embodiment, an X-band antenna is shown, operating in the frequency range [7.25 4- 7.75] GHz for reception, and in the frequency range [7.9 4 8.4] GHz for transmission.
En la figura 1 - de acuerdo con una vista en planta - se muestra la disposición intercalada de los elementos radiantes 12T, 12R sobre una superficie de radiación S de la antena.In figure 1 - according to a plan view - the interleaved arrangement of the radiating elements 12T, 12R on a radiation surface S of the antenna is shown.
Los elementos radiantes 12T, 12R de cada módulo se disponen en una matriz con filas paralelas. En la disposición global de la antena, las filas paralelas de los elementos radiantes de diferentes módulos (12T, 12R) se alternan y se escalan separados por medio paso, de manera que haya una especie de disposición quincunce intercalada.The radiating elements 12T, 12R of each module are arranged in a matrix with parallel rows. In the overall arrangement of the antenna, the parallel rows of the radiating elements of different modules (12T, 12R) alternate and scale separately by half a step, so that there is a sort of quincunce arrangement interspersed.
La estructura multicapa que constituye la antena 10 como un todo, incluyendo una red de distribución deThe multilayer structure that constitutes the antenna 10 as a whole, including a distribution network of
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alimentación F y un grupo ordenado de elementos radiantes R, se muestra esquemáticamente en la figura 2.Feeding F and an ordered group of radiant elements R, is schematically shown in Figure 2.
Específicamente, la red de distribución de microcinta comprende un plano de tierra 100, un sustrato dieléctrico 110 y unas pistas conductoras 120 dispuestas de acuerdo con una configuración ramificada predeterminada para la alimentación a un conjunto de elementos radiantes (12T, 12R) de un módulo de antena de acuerdo con un desplazamiento de fase predeterminado de las señales.Specifically, the micro-tape distribution network comprises a ground plane 100, a dielectric substrate 110 and conductive tracks 120 arranged in accordance with a predetermined branched configuration for feeding a set of radiating elements (12T, 12R) of a module of antenna according to a predetermined phase shift of the signals.
El grupo ordenado de elementos radiantes R comprende a su vez un plano de tierra respectivo 130 que solapa la red de distribución F y separado por ésta por una capa de espaciador dieléctrico 140, un sustrato dieléctrico respectivo 150 y áreas radiantes (parches) 160 depositadas en éste, posiblemente protegidas por una capa de revestimiento de cúpula externa (no mostrada) permeable a radiaciones electromagnéticas.The ordered group of radiating elements R in turn comprises a respective ground plane 130 that overlaps the distribution network F and separated by it by a dielectric spacer layer 140, a respective dielectric substrate 150 and radiating areas (patches) 160 deposited in this one, possibly protected by an external dome lining layer (not shown) permeable to electromagnetic radiation.
Los elementos radiantes 12T usados en transmisión se hacen preferiblemente tipo áreas cuadradas con un par de esquinas biseladas opuestas 160', como se muestra en la figura 3, constituyendo dichas esquinas 160' discontinuidades adaptadas para determinar una radiación con polarización circular.The radiating elements 12T used in transmission are preferably made type square areas with a pair of opposite beveled corners 160 ', as shown in Figure 3, said corners 160' being discontinuities adapted to determine a radiation with circular polarization.
Los elementos radiantes 12R usados en la recepción se hace preferiblemente como áreas circulares que tienen un par de incisiones periféricas diametralmente opuestas 160", como se muestra en la figura 4, constituyendo las incisiones discontinuidades adaptadas para determinar una radiación con polarización circular.The radiating elements 12R used in the reception is preferably made as circular areas having a pair of diametrically opposite peripheral incisions 160 ", as shown in Figure 4, constituting the discontinuous incisions adapted to determine a radiation with circular polarization.
En ambos módulos, la disposición de grupo ordenado 2x2 comprende un par de elementos opuestos diagonalmente (12T o 12R) dispuestos de acuerdo con una primera orientación y un segundo par de elementos opuestos diagonalmente (12T o 12R), girados 902 con respecto a los elementos del primer par.In both modules, the 2x2 ordered group arrangement comprises a pair of diagonally opposite elements (12T or 12R) arranged in accordance with a first orientation and a second pair of diagonally opposite elements (12T or 12R), rotated 902 with respect to the elements of the first pair.
La alimentación a los elementos 12T, 12R se produce a través de una ranura alargada 200 hecha sobre el plano de tierra respectivo 130, en el que se extienda una sección de línea de microcinta 120 de la red de alimentación F, orientada de acuerdo con una dirección perpendicular a la dirección de la extensión principal de la ranura 200, para inducir corrientes electromagnéticas en el elemento radiante correspondiente a través de la misma ranura.The power supply to the elements 12T, 12R is produced through an elongated groove 200 made on the respective ground plane 130, in which a section of micro tape line 120 of the power supply network F, oriented in accordance with a direction perpendicular to the direction of the main extension of the slot 200, to induce electromagnetic currents in the corresponding radiating element through the same slot.
La ranura se extiende de acuerdo con una dirección angularmente desalineada con las discontinuidades en la forma (esquinas biseladas, incisiones periféricas) de las áreas que forman los elementos radiantes y, por lo tanto, los elementos radiantes se conforman asimétricamente con respecto a un eje medio de los mismos, que coincide con la dirección de la extensión de la ranura (o, dicho de otro modo, con la dirección de extensión de la sección de línea de alimentación de microcinta asociada con éste), para emitir radiación electromagnética de acuerdo con una polarización circular.The groove extends according to an angularly misaligned direction with the discontinuities in the form (beveled corners, peripheral incisions) of the areas that form the radiating elements and, therefore, the radiating elements are shaped asymmetrically with respect to a middle axis thereof, which coincides with the direction of the slot extension (or, in other words, with the extension address of the micro-tape feed line section associated with it), to emit electromagnetic radiation in accordance with a circular polarization
Por supuesto, cualquier otra técnica para hacer un elemento radiante asimétrico con el fin de hacerlo adaptado para emitir una radiación con polarización circular es aplicable a la estructura de los elementos radiantes 12T y 12R usados aquí, con la condición de que se respete la regla de atribuir polarizaciones perpendiculares entre sí (polarizaciones circulares en sentidos opuestos, polarizaciones lineales perpendiculares) a los elementos destinados a la transmisión y la recepción.Of course, any other technique for making an asymmetric radiant element in order to make it adapted to emit a radiation with circular polarization is applicable to the structure of the radiating elements 12T and 12R used here, provided that the rule of Attribute perpendicular polarizations to each other (circular polarizations in opposite directions, perpendicular linear polarizations) to the elements intended for transmission and reception.
En las proximidades del acoplamiento con la ranura 200, la línea de alimentación de microcinta tiene una línea de adaptación de sección ensanchada 220, que constituye una porción de línea de circuito abierto, adaptada para garantizar que la energía enviada por la línea de alimentación transite en su mayor parte por el parche sin regresar (onda reflejada).In the vicinity of the coupling with the groove 200, the micro-belt power line has an enlarged section adaptation line 220, which constitutes an open circuit line portion, adapted to ensure that the energy sent by the power line transits in mostly from the patch without returning (reflected wave).
En la figura 5 se muestra esquemáticamente en planta una antena matricial que comprende un grupo ordenado 2x8 de primeros elementos radiantes dispuestos para transmisión, intercalados con un grupo ordenado 2 x 8 de segundos elementos radiantes dispuestos para recepción. En una especie de vista "transparente", también se muestran la red de distribución de alimentación subyacente F y las ranuras 200 para el acoplamiento de la red de alimentación con los elementos radiantes.In figure 5 a matrix antenna is schematically shown in plan which comprises a 2x8 ordered group of first radiating elements arranged for transmission, interspersed with a 2 x 8 ordered group of second radiating elements arranged for reception. In a kind of "transparent" view, the underlying power distribution network F and the grooves 200 for coupling the power network with the radiating elements are also shown.
En la figura, es posible identificar cuatro subconjuntos de transmisión TM1-TM4 dispuestos de lado a lado y cuatro subconjuntos de recepción RM1-RM4 dispuestos de lado a lado, intercalados entre sí como en la figura 1.In the figure, it is possible to identify four TM1-TM4 transmission subsets arranged side by side and four RM1-RM4 reception subsets arranged side by side, interspersed with each other as in Figure 1.
La primera fila de elementos radiantes en transmisión 12T es atendida por una línea de alimentación ramificada 120a para alimentar en fase los elementos de los subconjuntos TM1-TM4.The first row of radiating elements in transmission 12T is serviced by a branched feed line 120a to phase feed the elements of the TM1-TM4 subsets.
La segunda fila de elementos radiantes en recepción 12R es atendida por una línea de alimentación 120b también ramificada para alimentaren fase los elementos de los subconjuntos TR1-TR4.The second row of radiating elements in reception 12R is served by a feed line 120b also branched to phase feed the elements of the subsets TR1-TR4.
Lo mismo ocurre para la tercera fila de elementos radiantes en transmisión 12T, atendidos por una línea de alimentación respectiva 120c, y para la cuarta fila de elementos radiantes en recepción 12R, atendida por una línea de alimentación 120d.The same is true for the third row of radiating elements in transmission 12T, served by a respective power line 120c, and for the fourth row of radiating elements in reception 12R, served by a power line 120d.
Los elementos radiantes distribuidos a lo largo de una fila son todos equifase, mientras que es posible controlar el desplazamiento de fase entre una fila y la siguiente a través de integración de desfasadores variables integrados aguas arriba de las líneas de alimentación respectivas 120a-120a', que permiten la creación de diferencias de fase entre una fila y la siguiente de manera que el diagrama de radiación tenga un mayor lóbulo con una orientación 5 diferente de O2 y estrictamente conectada a las diferencias de fase aplicadas.The radiating elements distributed along a row are all equifase, while it is possible to control the phase shift between one row and the next through integration of variable phase shifters integrated upstream of the respective feed lines 120a-120a ', which allow the creation of phase differences between one row and the next so that the radiation diagram has a larger lobe with an orientation 5 different from O2 and strictly connected to the applied phase differences.
Ventajosamente, así como el menor tamaño dado por la disposición de los elementos radiantes en una única capa, el uso de elementos radiantes que tienen diferentes formas permite que se aumente el aislamiento entre los módulos de recepción y transmisión, es decir, la señal transmitida no interfiere con la recibida, en el caso de una radiación 10 simultánea en las dos polarizaciones.Advantageously, as well as the smaller size given by the arrangement of the radiating elements in a single layer, the use of radiating elements that have different shapes allows the isolation between the reception and transmission modules to be increased, that is, the transmitted signal is not interferes with that received, in the case of simultaneous radiation 10 in the two polarizations.
Se obtiene una ventaja adicional gracias a la rotación sucesiva en 902 de los elementos radiantes de cada módulo, lo que permite mejorar el rendimiento radiativo del grupo ordenado en términos de pureza de la polarización.An additional advantage is obtained thanks to the successive rotation in 902 of the radiating elements of each module, which allows to improve the radiative performance of the ordered group in terms of polarity purity.
15 Ventajosamente, una antena fabricada de este modo puede instalarse en el techo de un vehículo, para permitir que se haga y una comunicación de radio por satélite y se mantenga durante el movimiento del vehículo.Advantageously, an antenna manufactured in this way can be installed on the roof of a vehicle, to allow it to be made and a satellite radio communication and maintained during the movement of the vehicle.
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