ES2625877T3 - Dispositivo de red de alimentación, subsistema de alimentación de antenas y sistema de estación base - Google Patents

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ES2625877T3 ES08009515.1T ES08009515T ES2625877T3 ES 2625877 T3 ES2625877 T3 ES 2625877T3 ES 08009515 T ES08009515 T ES 08009515T ES 2625877 T3 ES2625877 T3 ES 2625877T3
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Abstract

Un dispositivo de red de alimentación, que comprende: dos acopladores de primera etapa (601, 604; 701, 704), dos desfasadores (605, 606; 705, 706) y dos acopladores de segunda etapa (602, 603; 702, 703) conectados en cascada en una placa de circuito impreso, donde cada acoplador de primera etapa (601, 604; 701, 704) y cada acoplador de segunda etapa (602, 603; 702, 703) es un acoplador transversal dieléctrico multicapa, y la diferencia de fase entre una señal de salida en el puerto de acoplamiento y una señal de salida en el puerto de conexión directa es de 90º en cada acoplador transversal dieléctrico multicapa (601, 602, 603, 604; 701, 702, 703, 704); donde un puerto de entrada de cada acoplador transversal dieléctrico multicapa de la primera etapa (601, 604; 701, 704) es un puerto de entrada de señales, y el otro puerto de entrada está conectado a una resistencia de carga adaptada; dos puertos de salida de cada acoplador transversal dieléctrico multicapa de la segunda etapa (602, 603; 702, 703) son puertos de salida de señales, donde los dos desfasadores son desfasadores de 45º, donde: el puerto de acoplamiento del primer acoplador transversal dieléctrico multicapa de la primera etapa (601; 701) está conectado a un puerto de entrada del primer acoplador transversal dieléctrico multicapa de la segunda etapa (603; 702) a través de un desfasador de 45º (605; 705), y el puerto de conexión directa del primer acoplador transversal dieléctrico multicapa de la primera etapa (601; 701) está conectado directamente a un puerto de entrada del segundo acoplador transversal dieléctrico multicapa de la segunda etapa (602; 703); el puerto de acoplamiento del segundo acoplador transversal dieléctrico multicapa de la primera etapa (604; 704) está conectado al otro puerto de entrada del segundo acoplador transversal dieléctrico multicapa de la segunda etapa (602; 703) a través de un desfasador de 45º (606;706), y el puerto de conexión directa del segundo acoplador transversal dieléctrico multicapa de la primera etapa (604; 704) está conectado directamente al otro puerto de entrada del primer acoplador transversal dieléctrico multicapa de la segunda etapa (603; 702); estando caracterizado el dispositivo de red de alimentación por que cada acoplador transversal dieléctrico multicapa de la primera etapa (601, 604; 701, 704) es un acoplador transversal dieléctrico multicapa que proporciona señales de salida de diferente amplitud y cada acoplador transversal dieléctrico multicapa de la segunda etapa (602, 603; 702, 703) es un acoplador transversal dieléctrico multicapa que proporciona señales de salida con la misma amplitud.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de red de alimentacion, subsistema de alimentacion de antenas y sistema de estacion base
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente china n.° 200710107679.4, titulada "Feed Network Device, Antenna Feeder Subsystem, and Base Station system" y presentada en la Oficina de Patentes China el 24 de mayo de 2007, y de la solicitud de patente internacional PCT/CN2008/070793, titulada "Feed Network Device, Antenna Feeder Subsystem, and Base Station system" y presenta en la Oficina de Patentes China el 24 de abril de 2008, cuyos contenidos se incorporan en su totalidad en el presente documento como referencia.
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere al campo de las comunicaciones, particularmente a un dispositivo de red de alimentacion, a un subsistema de alimentacion de antena y a un sistema de estacion base.
Antecedentes de la invencion
Como una de las tecnicas principales de la comunicacion movil de tercera generacion (3G), la tecnica de antenas inteligentes puede usarse para producir un haz de onda dirigido espacialmente segun la diferencia en las caractensticas del espacio de senales entre los abonados moviles con el fin de alinear el lobulo principal de la antena con la direccion de llegada de senales de abonado y alinear el lobulo lateral con la direccion de llegada de senales de interferencia, y conseguir asf el objetivo de utilizar senales de abonado movil de manera eficaz y eliminar o suprimir las senales de interferencia, mejorar la eficacia de la utilizacion de espectro de radio y la transmision de senales y utilizar un numero de recursos de canal tan limitado como sea posible. En comparacion con las antenas no direccionales, las antenas direccionales pueden aumentar considerablemente la ganancia de antena en el enlace ascendente y el enlace descendente, reducir el nivel de potencia transmitida, mejorar la relacion de senal a ruido (SNR) y solventar de manera eficaz el desvanecimiento de canal. Ademas, puesto que la antena apunta a los abonados directamente, la interferencia entre los abonados de la celula y entre los abonados de celulas adyacentes se reduce, asf como el efecto de multiples trayectorias.
Para producir un haz de onda dirigido de manera espacial con una antena inteligente, se necesita un dispositivo de red de alimentacion (es decir, una red de conformacion de haz). Como se muestra en la Fig. 1, el dispositivo de red de alimentacion es un componente principal del subsistema de alimentacion de antenas del sistema de estacion base en el sistema de comunicaciones moviles 3G; el subsistema de alimentacion de antenas esta conectado a un duplexor del sistema de estacion base e incluye un dispositivo de red de alimentacion, un divisor de potencia y un grupo de antenas, los cuales estan conectados en secuencia. Un haz de senal emitido desde el transmisor (TX) del sistema de estacion base se conforma y despues se transmite a un grupo de antenas, y se proporciona una alimentacion a la unidad de antena del grupo, de manera que las antenas producen una pluralidad de haces diferentes dirigidos espacialmente y, por lo tanto, hacen que la onda electromagnetica superpuesta tenga una buena orientacion. Al guiar una senal de radio hacia una direccion de abonado especificada, el abonado puede transmitir y recibir una senal en un area direccional limitada y, por lo tanto, la cobertura de comunicacion y la capacidad del sistema pueden aumentar considerablemente, la utilizacion del espectro puede mejorarse, la potencia de emision de la estacion base puede reducirse, el coste del sistema puede reducirse y la interferencia entre senales y la contaminacion del entorno electromagnetico pueden reducirse. Ademas, puesto que el receptor (RX) tambien utiliza una pluralidad de diferentes antenas, puede mejorarse la sensibilidad de recepcion en una direccion esperada, y pueden suprimirse las senales en una direccion inesperada.
En la tecnica anterior se utiliza habitualmente una estructura de matriz de Butler para implementar un dispositivo de red de alimentacion; la estructura de matriz de Butler es un circuito pasivo e intercambiable que incluye varios acopladores y desfasadores, donde los acopladores son dispositivos pasivos de dos entradas y dos salidas.
En la tecnica anterior, un dispositivo de red de alimentacion que proporciona una salida de la misma amplitud se implementa con acopladores direccionales de lmea de derivacion de 3 dB en la estructura con la topologfa de la matriz de Butler estandar; el dispositivo de red de alimentacion esta formado principalmente por cuatro acopladores direccionales de lmea de derivacion de 3 dB y por dos desfasadores de 45° conectados en cascada en una placa de circuito impreso (PCI). Un acoplador direccional de lmea de derivacion 3 dB es un acoplador que proporciona una salida con la misma amplitud, y una senal en el puerto de entrada se convierte en dos senales de salida con una amplitud igual a la mitad de la amplitud de la senal de entrada tras pasar a traves del acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB.
La Fig. 2 muestra la estructura topologica de un dispositivo de red de alimentacion implementado con acopladores direccionales de lmea de derivacion de 3 dB, donde la patilla de salida 1 del acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB 201 esta conectada a la patilla de entrada 3 del acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB 202 a traves del desfasador de 45° 205, la patilla de salida 2 del acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB 201 esta conectada directamente a la patilla de entrada 4 del acoplador de 3 dB 204, el desfasador de 45° 206, y los otros dos acopladores direccionales de lmea de derivacion de 3 dB estan conectados de manera similar.
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Despues de que una senal entre por la patilla de entrada (Entrada 1) del acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB 201, una parte de la senal se proporciona desde la patilla 1 del puerto de acoplamiento al desfasador de 45° 205, y despues se proporciona desde la patilla de entrada 3 del acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB 202 al acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB 202, y se proporciona desde las patillas Salidal y Salida3 tras pasar a traves del acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB 202, respectivamente; la otra parte de la senal que pasa por el acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB 201 se proporciona desde la patilla 2 de conexion directa del acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB 201 a la patilla 4 del acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB 203 directamente, y se proporciona desde las patillas Salida2 y Salida 4 tras pasar por el acoplador direccional de lmea de derivacion de 3 dB 203.
Puesto que se usan dos etapas de acopladores direccionales de lmea de derivacion de 3 dB, despues de proporcionar la senal con la misma amplitud desde la primera etapa de acopladores, las senales que entran en la segunda etapa de acopladores tambien se proporcionan con la misma amplitud. Por lo tanto, el dispositivo de red de alimentacion puede usarse para dividir de manera equitativa la entrada de potencia de senal procedente de cualquier puerto de entrada en cuatro salidas en el puerto de salida.
Durante la implementacion de la presente invencion, el inventor ha observado que todos los dispositivos de red de alimentacion con salidas con la misma amplitud se implementan con acopladores direccionales de lmea de derivacion en la tecnica anterior, y que una lmea principal y una lmea de derivacion de un acoplador direccional de lmea de derivacion estan dispuestas en la capa de superficie de la PCI respectivamente, donde el aire actua como dielectrico en un lado y el material de la PCl actua como dielectrico en el otro lado; por lo tanto, la constante dielectrica en el lado de lmea principal es diferente a la constante dielectrica en el lado de lmea de derivacion, lo que provoca un bajo rendimiento electrico del dispositivo de red de alimentacion. La referencia D1 (US20050035825) da a conocer una clase de modulos de placa de circuito impreso (CI) modulares, de dos caras y montados a ras y una arquitectura de red modular asociada para construir redes de procesamiento de senales de lmea de cinta que incluyen amplificadores analogicos de alta potencia y redes de conformacion de haz para hacer funcionar sistemas de antenas de multiples haces. Tambien da a conocer dos etapas de acopladores; tanto los acopladores de la primera etapa como los acopladores de la segunda etapa proporcionan senales que tienen la misma amplitud.
El documento EP0313057A2 da a conocer un sistema de antenas compuestas por elementos en fase que presenta un grupo de elementos radiantes.
El documento EP0671776A1 da a conocer un acoplador direccional de microondas, y hace enfasis en la estructura espedfica del acoplador direccional de microondas; la referencia D3 no describe los acopladores de etapa de dos niveles.
El documento US20060028295 da a conocer un acoplador de microondas transversal de 90° que esta formado por tres capas metalicas en un medio dielectrico homogeneo; la referencia D4 tampoco describe los acopladores de etapa de dos niveles.
El documento US20050122185 da a conocer un acoplador que incluye una primera y una segunda espiral acopladas entre sf dispuestas en lados opuestos de un sustrato dielectrico.
Sumario de la invencion
La presente invencion proporciona un dispositivo de red de alimentacion, un subsistema de alimentacion de antena y un sistema de estacion base que pueden mejorar el rendimiento electrico de los dispositivos de red de alimentacion existentes.
En el primer aspecto se proporciona un dispositivo de red de alimentacion, que comprende: dos acopladores de primera etapa, dos desfasadores y dos acopladores de segunda etapa conectados en cascada en una placa de circuito impreso, donde cada acoplador de primera etapa y cada acoplador de segunda etapa es un acoplador transversal dielectrico multicapa, y la diferencia de fase entre una senal de salida en el puerto de acoplamiento y una senal de salida en el puerto de conexion directa es de 90° en cada acoplador transversal dielectrico multicapa; donde cada acoplador transversal dielectrico multicapa en la segunda etapa es un acoplador transversal dielectrico de multicapa que proporciona senales de salida de igual amplitud;
donde un puerto de entrada de cada acoplador transversal dielectrico multicapa en la primera etapa es un puerto de entrada de senales, y el otro puerto de entrada esta conectado a una resistencia de carga adaptada; dos puertos de salida de cada acoplador transversal dielectrico multicapa en la segunda etapa son puertos de salida de senales,
donde los dos desfasadores son desfasadores de 45°, donde:
el puerto de acoplamiento del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa esta conectado a un puerto de entrada del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa a traves de un desfasador de 45°, y el puerto de conexion directa del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la
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primera etapa esta conectado directamente a un puerto de entrada del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa;
el puerto de acoplamiento del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa esta conectado al otro puerto de entrada del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa a traves de un desfasador de 45°, y el puerto de conexion directa del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa esta conectado directamente al otro puerto de entrada del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa;
el dispositivo de red de alimentacion esta caracterizado por que:
cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa es un acoplador transversal dielectrico multicapa que proporciona senales de salida de diferente amplitud.
Un subsistema de alimentacion de antenas incluye un dispositivo de red de alimentacion, un divisor de potencia y un grupo de antenas, que estan conectados en secuencia; caracterizado por que el dispositivo de red de alimentacion es el dispositivo de red de alimentacion descrito en el primer aspecto.
Un sistema de estacion base incluye un duplexor y un subsistema de alimentacion de antenas conectado al duplexor, donde el subsistema de alimentacion de antenas incluye un dispositivo de red de alimentacion, un divisor de potencia y un grupo de antenas conectados en secuencia;
caracterizado por que el dispositivo de red de alimentacion es el dispositivo de red de alimentacion descrito en el primer aspecto.
En el segundo aspecto se proporciona un dispositivo de red de alimentacion A, que comprende: dos acopladores de primera etapa, dos desfasadores y dos acopladores de segunda etapa conectados en cascada en una placa de circuito impreso, donde cada acoplador de primera etapa y cada acoplador de segunda etapa es un acoplador transversal dielectrico multicapa, y la diferencia de fase entre una senal de salida en el puerto de acoplamiento y una senal de salida en el puerto de conexion directa es de 90° en cada acoplador transversal dielectrico multicapa; donde cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa es un acoplador transversal dielectrico multicapa que proporciona senales de salida de igual amplitud,
donde un puerto de entrada de cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa es un puerto de entrada de senales, y el otro puerto de entrada esta conectado a una resistencia de carga adaptada; dos puertos de salida de cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa son puertos de salida de senales,
donde los dos desfasadores son desfasadores de 90°, el puerto de conexion directa del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa esta conectado a un puerto de entrada del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa a traves de un desfasador de 90°, y el puerto de acoplamiento del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa esta conectado directamente a un puerto de entrada del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa;
el puerto de conexion directa del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa esta conectado al otro puerto de entrada del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa a traves de un desfasador de 90°, y el puerto de acoplamiento del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa esta conectado directamente al otro puerto de entrada del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda fase; el dispositivo de red de alimentacion esta caracterizado por que:
cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa es un acoplador transversal dielectrico multicapa que proporciona senales de salida de diferente amplitud.
Un subsistema de alimentacion de antenas incluye un dispositivo de red de alimentacion, un divisor de potencia y un grupo de antenas, que estan conectados en secuencia; caracterizado por que el dispositivo de red de alimentacion es el dispositivo de red de alimentacion descrito en el segundo aspecto.
Un sistema de estacion base incluye un duplexor y un subsistema de alimentacion de antenas conectado al duplexor, donde el subsistema de alimentacion de antenas incluye un dispositivo de red de alimentacion, un divisor de potencia y un grupo de antenas conectados en secuencia; caracterizado por que el dispositivo de red de alimentacion es el dispositivo de red de alimentacion descrito en el segundo aspecto.
Breve descripcion de los dibujos
La Fig. 1 es un diagrama esquematico de la posicion de un dispositivo de red de alimentacion en un sistema de estacion base existente.
La Fig. 2 muestra la estructura topologica de un dispositivo de red de alimentacion implementado con acopladores direccionales de lmea de derivacion de 3 dB de la tecnica anterior.
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La Fig. 3 es un diagrama esquematico de la posicion de un dispositivo de red de alimentacion descrito en una forma de realizacion de la presente invencion en un sistema de estacion base.
La Fig. 4 es un diagrama esquematico de la estructura topologica del dispositivo de red de alimentacion descrito en la forma de realizacion 1.
La Fig. 5 es un diagrama esquematico de la estructura topologica del dispositivo de red de alimentacion descrito en la forma de realizacion 2.
La Fig. 6 es un diagrama esquematico de la estructura topologica del dispositivo de red de alimentacion descrito en la forma de realizacion 3 de la presente invencion.
La Fig. 7 es un diagrama esquematico de la estructura topologica del dispositivo de red de alimentacion descrito en la forma de realizacion 4 de la presente invencion.
La Fig. 8 es un diagrama esquematico de la estructura topologica del dispositivo de red de alimentacion descrito en la forma de realizacion 5.
La Fig. 9 es un diagrama esquematico de la estructura topologica del dispositivo de red de alimentacion descrito en la forma de realizacion 6 de la presente invencion.
La Fig. 10 es un diagrama esquematico de la estructura de PCI laminada del dispositivo de red de alimentacion descrito en una forma de realizacion de la presente invencion.
La Fig. 11 es una vista desde arriba en la direccion Z de la estructura de un acoplador transversal dielectrico multicapa.
Descripcion detallada de las formas de realizacion
En una forma de realizacion de la presente invencion se proporciona un dispositivo de red de alimentacion para conformar un haz de onda de grupo de antenas, que esta formado por dos etapas de acopladores transversales dielectricos multicapa y dos desfasadores que estan conectados en cascada en una PCI, donde cada etapa incluye dos acopladores transversales dielectricos multicapa identicos, cada uno de los cuales esta dispuesto en una PCI y el material de la PCI se utiliza como dielectrico; por lo tanto, las constantes dielectricas en los dos lados de cada acoplador transversal dielectrico multicapa son identicas entre sf y, por lo tanto, se mejora el rendimiento electrico global del dispositivo de red de alimentacion.
Como se muestra en la Fig. 3, el dispositivo de red de alimentacion proporcionado en una forma de realizacion de la presente invencion es un componente principal de un subsistema de alimentacion de antenas; el subsistema de alimentacion de antenas incluye un dispositivo de red de alimentacion, un divisor de potencia y un grupo de antenas, que estan conectados en secuencia, donde el dispositivo de red de alimentacion esta conectado entre el duplexor y el divisor de potencia, y dos grupos de dispositivos de red de alimentacion identicos pueden usarse en el sistema de estacion base para conformar las senales principales y de diversidad y despues introducir las senales conformadas en el grupo de antenas a traves del divisor de potencia. Si todos los acopladores transversales dielectricos multicapa son acopladores transversales dielectricos multicapa con salidas de la misma amplitud, tales como acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB, cualquier senal de entrada en el puerto de entrada puede proporcionarse con la misma amplitud; en caso de que el grado de acoplamiento de los dos acopladores transversales dielectricos multicapa de la primera etapa se ajuste para cambiar los dos acopladores transversales dielectricos multicapa de la primera etapa por acopladores transversales dielectricos multicapa que proporcionan salidas de diferente amplitud, cualquier senal de entrada puede proporcionarse con diferente amplitud, segun sea necesario. Puesto que la fase de una senal de salida en un puerto de acoplamiento de un acoplador transversal dielectrico multicapa esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal de salida de un puerto de conexion directa, junto con un desfasador de 45° o de 90°, las fases de las senales en los cuatro puertos de salida de la red de alimentacion pueden diferir entre sf en 45° o 90° en secuencia.
A continuacion se describira con detalle la presente invencion a traves de formas de realizacion y haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
Forma de realizacion 1
Esta forma de realizacion no es una forma de realizacion de la invencion, pero ayuda a entender determinados aspectos de la misma.
Como se muestra en la Fig. 4, el dispositivo de red de alimentacion proporcionado por la forma de realizacion 1 incluye cuatro acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB (401, 402, 403 y 404) y dos desfasadores de 45° (405 y 406); dos acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB (401 y 404) forman la primera etapa de acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB, los otros dos acopladores transversales dielectricos
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multicapa de 3 dB (402 y 403) forman la segunda etapa de acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB, y los dos desfasadores de 45° (405 y 406) estan conectados entre las dos etapas de acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB y forman una estructura de circuito intercambiable pasivo. La conexion es:
Un puerto de entrada del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 401 de la primera etapa es un puerto de carga que puede estar conectado a una resistencia de carga adaptada de 50 Q; el otro puerto del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 400 sirve como el primer puerto de entrada (Entrada 1); la patilla 1 del puerto de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 401 de la primera etapa esta conectada a la patilla de entrada 5 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 403 de la segunda etapa a traves del desfasador de 45° 405; la patilla 2 del puerto de conexion directa del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 401 de la primera etapa esta conectada directamente a la patilla de entrada 3 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 402 de la segunda etapa.
El acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 404 de la primera etapa esta conectado de manera similar a la del acoplador transversal dielectrico multicapa 401, donde un puerto de entrada sirve como el puerto de carga y puede estar conectado a una resistencia de carga adaptada de 50 Q 405, el otro puerto sirve como el segundo puerto de entrada (Entrada 2), el puerto de conexion directa esta conectado directamente a la patilla de entrada 6 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 403 de la segunda etapa, y el puerto de acoplamiento esta conectado a la patilla de entrada 4 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 402 de la segunda etapa a traves del desfasador de 45° 406.
Los cuatro puertos de salida (Salida 2, Salida 4, Salida 1 y Salida 3) de los dos acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB de la segunda etapa son cuatro puertos de salida de senales.
En lo sucesivo, se supondra a modo de ejemplo que una senal introducida en el primer puerto de entrada (Entrada
1) se proporciona con la misma amplitud.
Tras introducirse en el acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 401 de la primera etapa desde la Entrada 1, una senal se proporciona como senales con la misma amplitud, la senal proporcionada desde la patilla 1 del puerto de acoplamiento pasa a traves del desfasador de 45° a la patilla 5 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 403 de la segunda etapa, y despues se proporciona con la misma amplitud desde el puerto de acoplamiento (Salida 1) y el puerto de conexion directa (Salida 3) del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 403 de la segunda fase; la senal proporcionada desde la patilla 2 del puerto de conexion directa entra directamente en la patilla 3 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 402 de la segunda etapa y despues se proporciona con la misma amplitud desde el puerto de acoplamiento (Salida 2) y el puerto de conexion directa (Salida 4) del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 402 de la segunda etapa.
Puesto que todos los acopladores transversales dielectricos multicapa de las dos etapas son acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB, una senal de entrada se distribuye a los cuatro puertos de salida y se proporciona con la misma amplitud, respectivamente. Debido al efecto de los desfasadores de 45° y a la caractenstica de que la fase de una senal de salida en el puerto de acoplamiento de acoplador transversal dielectrico multicapa esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal de salida en el puerto de conexion directa, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta retrasada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta retrasada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida
2) , y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta retrasada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3).
Asimismo, cuando la senal se introduce desde la Entrada 2, la senal de entrada se distribuye a los cuatro puertos de salida y se proporciona con la misma amplitud, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2), y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3).
Forma de realizacion 2
Esta forma de realizacion no es una forma de realizacion de la invencion, pero ayuda a entender determinados aspectos de la misma.
Como se muestra en la Fig. 5, el dispositivo de red de alimentacion proporcionado por la forma de realizacion 2 incluye cuatro acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB (501, 502, 503 y 504) y dos desfasadores de 45° (505 y 506); dos acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB (501 y 504) forman la primera etapa de acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB, los otros dos acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB (502 y 503) forman la segunda etapa de acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB,
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y los dos desfasadores de 45° (505 y 506) estan conectados entre las dos etapas de acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB y forman una estructura de circuito intercambiable pasivo. La conexion es:
Un puerto de entrada del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 501 de la primera etapa es un puerto de carga que puede estar conectado a una resistencia 500 de carga adaptada de 50 Q; el otro puerto del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 501 sirve como el primer puerto de entrada (Entrada 1); la patilla 1 del puerto de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 501 de la primera etapa esta conectada a la patilla de entrada 3 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB de la segunda etapa a traves del desfasador de 45° 505; la patilla 2 del puerto de conexion directa del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 501 de la primera etapa esta conectada directamente a la patilla de entrada 5 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 503 de la segunda etapa.
El acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 504 de la primera etapa esta conectado de manera similar a la del acoplador transversal dielectrico multicapa 501, donde un puerto de entrada sirve como un puerto de carga y puede estar conectado a una resistencia de carga adaptada de 50 Q 507, el otro puerto sirve como el segundo puerto de entrada (Entrada 2), el puerto de conexion directa esta conectado directamente a la patilla de entrada 4 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 502 de la segunda etapa y el puerto de acoplamiento esta conectado a la patilla de entrada 6 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 503 de la segunda etapa a traves del desfasador de 45° 506.
Los cuatro puertos de salida (Salida 1, Salida 2, Salida 3 y Salida 4) de los dos acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB de la segunda etapa son cuatro puertos de salida de senales.
En lo sucesivo, se supondra a modo de ejemplo que una senal introducida en el primer puerto de entrada (Entrada
1) se proporciona con la misma amplitud.
Tras introducirse en el acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 501 de la primera etapa desde la Entrada 1, una senal se proporciona como senales con la misma amplitud, donde la senal proporcionada desde la patilla 1 del puerto de acoplamiento pasa a traves del desfasador de 45° 505 a la patilla 3 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 502 de la segunda etapa, y despues se proporciona desde la Salida 1 y la Salida 3 con la misma amplitud; la senal proporcionada desde la patilla 2 del puerto de conexion directa entra directamente en la patilla 5 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 503 de la segunda etapa y despues se proporciona desde la Salida 2 y la Salida 4 con la misma amplitud.
Puesto que todos los acopladores transversales dielectricos multicapa de las dos etapas son acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB, una senal de entrada se distribuye a los cuatro puertos de salida y se proporciona con la misma amplitud, respectivamente. Debido al efecto de los desfasadores de 45° y a la caractenstica de que la fase de una senal de salida en el puerto de acoplamiento de acoplador transversal dielectrico multicapa esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal de salida en el puerto de conexion directa, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta retrasada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta retrasada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida
2) , y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta retrasada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3).
Asimismo, cuando la senal se introduce desde la Entrada 2, la senal de entrada se distribuye a los cuatro puertos de salida y se proporciona con la misma amplitud, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3).
Forma de realizacion 3
Para implementar una salida de diferente amplitud a partir de una senal de entrada, ajustando el grado de acoplamiento de los acopladores transversales dielectricos multicapa, los dos acopladores transversales dielectricos multicapa de la primera etapa pueden disenarse como acopladores transversales dielectricos multicapa que proporcionan una salida de diferente amplitud. La estructura del circuito se muestra en la Fig. 6, donde los acopladores de la primera etapa son acopladores transversales dielectricos multicapa (601 y 604) que proporcionan una salida de diferente amplitud, y los acopladores de la segunda etapa son dos acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB (602 y 603); los dos desfasadores de 45° (605 y 606) estan conectados en cascada entre las dos etapas de acopladores. La conexion es:
Un puerto de entrada del acoplador transversal dielectrico multicapa 601 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa es un puerto de carga que puede estar conectado a una resistencia de carga adaptada de 50 Q 600; el otro puerto del acoplador transversal dielectrico multicapa 601 sirve como el primer puerto de
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entrada (Entrada 1); la patilla 1 del puerto de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa 601 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa esta conectada a la patilla 5 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 603 de la segunda etapa a traves del desfasador de 45° 605; la patilla 2 del puerto de conexion directa del acoplador transversal dielectrico multicapa 601 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa esta conectada directamente a la patilla 3 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 602 de la segunda etapa.
El acoplador transversal dielectrico multicapa 604 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa esta conectado de manera similar a la del acoplador transversal dielectrico multicapa 601, donde un puerto de entrada es un puerto de carga y puede estar conectado a una resistencia de carga adaptada de 50 Q 607, el otro puerto sirve como el segundo puerto de entrada (Entrada 2), el puerto de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa 604 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa esta conectado a la patilla 4 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 602 de la segunda etapa a traves de un desfasador de 45° 606, y el puerto de conexion directa del acoplador transversal dielectrico multicapa 604 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa esta conectado directamente a la patilla 6 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 603 de la segunda etapa.
Los cuatro puertos de salida (Salida 2, Salida 4, Salida 1 y Salida 3) de los dos acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB de la segunda etapa son cuatro puertos de salida de senales.
En lo sucesivo se supondra, a modo de ejemplo, que una senal introducida en el primer puerto de entrada (Entrada 1) se proporciona con diferente amplitud.
Tras introducirse en el acoplador transversal dielectrico multicapa 601 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa desde la Entrada 1, una senal se proporciona como senales X e Y de diferente amplitud; la senal X proporcionada desde la patilla 1 del puerto de acoplamiento entra en la patilla 5 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 603 en la segunda etapa a traves del desfasador de 45° 605, y despues se proporciona desde el puerto de acoplamiento (Salida 1) y el puerto de conexion directa (Salida 3) del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 603 de la segunda etapa con la misma amplitud; la senal Y proporcionada desde la patilla 2 del puerto de conexion directa entra en la patilla 3 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 602 de la segunda etapa directamente, y despues se proporciona desde la Salida 2 y la Salida 4 con la misma amplitud.
En ese caso, mediante el efecto del acoplador transversal dielectrico multicapa que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa, las senales de salida de la Salida 1 y la Salida 2 tienen diferente amplitud; por otro lado, la amplitud de la senal de salida de la Salida 1 es igual a la amplitud de la senal de salida de la Salida 3, y la amplitud de la senal de salida de la Salida 2 es igual a la amplitud de la senal de salida de la Salida 4; ajustando el grado de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa 601 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa, la relacion de amplitud entre las senales de salida de la Salida 2 y la Salida 1 pueden fijarse a un valor esperado. Debido al efecto de los dos desfasadores de 45° y a la caractenstica de que la fase de una senal de salida del puerto de acoplamiento de acoplador transversal dielectrico multicapa esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal de salida del puerto de conexion directa, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta retrasada 45° con respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta retrasada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2), y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta retrasada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3).
Asimismo, cuando la senal se introduce desde la Entrada 2, la senal de salida de la Salida 1 tiene la misma amplitud que la senal de salida de la Salida 3, y la senal de salida de la Salida 2 tiene la misma amplitud que la senal de salida de la Salida 4, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2), y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3). Ajustando el grado de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa 604 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa, la relacion de amplitud entre las senales de salida de la Salida 2 y de la Salida 1 puede fijarse a un valor esperado.
Forma de realizacion 4
Para implementar una salida de diferente amplitud a partir de la senal de entrada, ajustando el grado de acoplamiento de los acopladores transversales dielectricos multicapa, los dos acopladores transversales dielectricos multicapa de la primera etapa pueden disenarse como acopladores transversales dielectricos multicapa que proporcionan una salida de diferente amplitud. La estructura del circuito se muestra en la Fig. 7, donde los acopladores de la primera etapa son acopladores transversales dielectricos multicapa (701 y 704) que proporcionan
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una salida de diferente amplitud, y los acopladores de la segunda etapa son dos acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB (702 y 703); los dos desfasadores de 45° (705 y 706) estan conectados en cascada entre las dos etapas de acopladores. La conexion es:
Un puerto de entrada del acoplador transversal dielectrico multicapa 701 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa es un puerto de carga que puede estar conectado a una resistencia de carga adaptada de 50 Q 700; el otro puerto del acoplador transversal dielectrico multicapa 701 sirve como el primer puerto de entrada (Entrada 1); la patilla 1 del puerto de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa 701 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa esta conectada a la patilla 3 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 702 de la segunda etapa a traves del desfasador de 45° 705; la patilla 2 del puerto de conexion directa del acoplador transversal dielectrico multicapa 701 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa esta conectada directamente a la patilla 5 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 703 de la segunda etapa.
El acoplador transversal dielectrico multicapa 704 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa esta conectado de forma parecida a la del acoplador transversal dielectrico multicapa 701, donde un puerto de entrada es un puerto de carga y puede estar conectado a una resistencia de carga adaptada de 50 Q 707, y el otro puerto sirve como el segundo puerto de entrada (Entrada 2).
Los cuatro puertos de salida (Salida 1, Salida 2, Salida 3 y Salida 4) de los dos acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB de la segunda etapa son cuatro puertos de salida de senales.
En lo sucesivo se supondra, a modo de ejemplo, que una senal introducida en el primer puerto de entrada (Entrada 1) se proporciona con diferente amplitud.
Tras introducirse en el acoplador transversal dielectrico multicapa 701 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa desde la Entrada 1, una senal se proporciona como senales X e Y de diferente amplitud; la senal X proporcionada desde la patilla 1 del puerto de acoplamiento entra en la patilla 3 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 702 de la segunda etapa a traves del desfasador de 45° 705, y despues se proporciona desde la Salida 1 y la Salida 3 con la misma amplitud; la senal Y proporcionada desde la patilla 2 del puerto de conexion directa entra en la patilla 5 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 703 en la segunda etapa directamente, y despues se proporciona desde la Salida 2 y la Salida 4 con la misma amplitud.
De este modo, mediante el efecto del acoplador transversal dielectrico multicapa que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa, las senales de salida de la Salida 1 y la Salida 2 tienen diferente amplitud; por otro lado, la amplitud de la senal de salida de la Salida 1 es igual a la amplitud de la senal de salida de la Salida 3, y la amplitud de la senal de salida de la Salida 2 es igual a la amplitud de la senal de salida de la Salida 4; ajustando el grado de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa 701, la relacion de amplitud entre las senales de salida de la Salida 2 y la Salida 1 pueden fijarse a un valor esperado. Debido al efecto de los dos desfasadores de 45° y a la caractenstica de que la fase de una senal de salida del puerto de acoplamiento de acoplador transversal dielectrico multicapa esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal de salida del puerto de conexion directa, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta retrasada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta retrasada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2), y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta retrasada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3).
Asimismo, cuando la senal se introduce desde la Entrada 2, la senal de salida de la Salida 1 tiene la misma amplitud que la senal de salida de la Salida 3, y la senal de salida de la Salida 2 tiene la misma amplitud que la senal de salida de la Salida 4, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta adelantada 45° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3). Ajustando el grado de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa 704 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa, la relacion de amplitud entre las senales de salida de la Salida 2 y de la Salida 1 puede fijarse a un valor esperado.
Forma de realizacion 5
Esta forma de realizacion no es una forma de realizacion de la invencion, pero ayuda a entender determinados aspectos de la misma.
Dos desfasadores de 90° pueden usarse para hacer que la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1) esta adelantada respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida.
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La Salida 1 adelanta en 90° la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4). La estructura se muestra en la Fig. 8. Como se muestra en la Fig. 8, el dispositivo de red de alimentacion proporcionado en esta forma de realizacion incluye cuatro acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB (801, 802, 803 y 804) y dos desfasadores de 90° (805 y 806), donde:
La patilla 1 del puerto de conexion directa del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 801 de la primera etapa esta conectada a la patilla 3 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 802 de la segunda etapa a traves del desfasador de 90° 805, y la patilla 2 del puerto de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 801 de la primera etapa esta conectada directamente a la patilla 5 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 803 de la segunda etapa.
La patilla 7 del puerto de conexion directa del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 804 de la primera etapa esta conectada a la patilla 4 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 802 de la segunda etapa a traves del desfasador de 90° 806, y la patilla 8 del puerto de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 804 de la primera etapa esta conectada directamente a la patilla 6 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB de la segunda etapa.
En cada acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB de la primera etapa, hay un puerto de entrada que sirve como puerto de Carga y que puede estar conectado a una resistencia de carga adaptada de 50 Q; los cuatro puertos de salida (Salida 1, Salida 2, Salida 3 y Salida 4) de los dos acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB de la segunda etapa sirven como los puertos de salida del dispositivo de red de alimentacion en secuencia.
Tras introducirse en el acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 801 de la primera etapa desde la Entrada
1, una senal se proporciona como senales con la misma amplitud; la senal proporcionada desde la patilla 1 del puerto de conexion directa entra en la patilla 3 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 802 de la segunda etapa a traves del desfasador de 90° 805, y despues se proporciona desde la Salida 1 y la Salida 2 con la misma amplitud; la senal proporcionada desde la patilla 2 del puerto de acoplamiento entra en la patilla 5 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 803 en la segunda etapa directamente, y despues se proporciona desde la Salida 3 y la Salida 4 con la misma amplitud.
Tras introducirse en el acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 804 de la primera etapa desde la Entrada
2, una senal se proporciona como senales con la misma amplitud; la senal proporcionada desde la patilla 8 del puerto de acoplamiento entra en la patilla 6 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 803 de la segunda etapa directamente y despues se proporciona desde la Salida 3 y la Salida 4 con la misma amplitud; la senal proporcionada desde la patilla 7 del puerto de conexion directa pasa a traves del desfasador de 90° 806 y entra en la patilla 4 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 802 en la segunda etapa y despues se proporciona desde la Salida 1 y la Salida 2 con la misma amplitud.
Puesto que todos los acopladores transversales dielectricos multicapa de las dos etapas son acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB, la senal de entrada se distribuye a los cuatro puertos de salida y se proporciona con la misma amplitud; debido al efecto de los desfasadores de 90° y a la caractenstica de que la fase de una senal de salida en el puerto de acoplamiento de acoplador transversal dielectrico multicapa esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal de salida en el puerto de conexion directa, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta retrasada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta retrasada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2), y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta retrasada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3).
Asimismo, cuando la senal se introduce desde la Entrada 2, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3).
Forma de realizacion 6
La Fig. 9 es un diagrama esquematico de la estructura topologica de un dispositivo de red de alimentacion que proporciona una salida de diferente amplitud, implementado con dos desfasadores de 90°; los acopladores transversales dielectricos multicapa de la primera etapa del dispositivo de red de alimentacion incluyen dos acopladores transversales dielectricos multicapa (901 y 904) que proporcionan una salida de diferente amplitud, y los acopladores transversales dielectricos multicapa de segunda etapa incluyen dos acopladores transversales
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dielectricos multicapa de 3 dB (902 y 903); los dos desfasadores de 90° (905 y 906) estan conectados en cascada entre las dos etapas de acopladores transversales dielectricos multicapa.
Tras introducirse en el acoplador transversal dielectrico multicapa 901 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa desde la Entrada 1, una senal se proporciona como dos senales de diferente amplitud; la senal proporcionada desde la patilla 1 del puerto de conexion directa pasa a traves del desfasador de 90° 905 y entra en la patilla 3 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 902 de la segunda etapa, y despues se proporciona desde la Salida 1 y la Salida 2 con la misma amplitud; la senal proporcionada desde la patilla 2 del puerto de acoplamiento entra en la patilla 5 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 903 de la segunda etapa directamente y despues se proporciona desde la Salida 3 y la Salida 4 con la misma amplitud.
Tras introducirse en el acoplador transversal dielectrico multicapa 904 que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa desde la Entrada 2, una senal se proporciona como dos senales de diferente amplitud; la senal proporcionada desde la patilla 8 del puerto de acoplamiento entra en la patilla 6 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 903 de la segunda etapa directamente y despues se proporciona desde la Salida 3 y la Salida 4 con la misma amplitud; la senal proporcionada desde la patilla 7 del puerto de conexion directa pasa a traves del desfasador de 90° 906 y entra en la patilla 4 del acoplador transversal dielectrico multicapa de 3 dB 902 de la segunda etapa y despues se proporciona desde la Salida 1 y la Salida 2 con la misma amplitud.
De esta manera, mediante el efecto del acoplador transversal dielectrico multicapa que proporciona una salida de diferente amplitud en la primera etapa, la amplitud de la senal de salida (Salida 1) es igual a la amplitud de la senal de salida (Salida 2), y la amplitud de la senal de salida (Salida 3) es igual a la amplitud de la senal de salida (Salida 4); ajustando el grado de acoplamiento del acoplador, la relacion de amplitud entre las senales de salida de la Salida 1 y la Salida 3 puede fijarse a un valor esperado. Debido al efecto de los dos desfasadores de 90° y a la caractenstica de que la fase de una senal de salida del puerto de acoplamiento de acoplador transversal dielectrico multicapa esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal de salida del puerto de conexion directa, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta retrasada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta retrasada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2), y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta retrasada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3).
Asimismo, cuando la senal se introduce desde la Entrada 2, la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2) esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 1), la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3) esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 2), y la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 4) esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal proporcionada desde el puerto de salida (Salida 3).
Debe observarse que los valores de diferencia de fase de 45° y 90° entre los puertos de salida del dispositivo de red de alimentacion son valores de diseno; los valores reales pueden tener un cierto grado de error dentro de un intervalo permitido.
El dispositivo de red de alimentacion descrito en las formas de realizacion de la presente invencion se implementa con cuatro capas de placas apiladas en una PCI, como se muestra en la Fig. 10. En el dibujo se observa lo siguiente: la capa dielectrica superior y la inferior son una primera capa de tierra 1 y una segunda capa de tierra 2, dos lmeas de acoplamiento transversales estan dispuestas en las dos capas intermedias respectivamente y estan hechas de material de PCI dielectrico, donde el dielectrico esta distribuido de manera uniforme y tiene la misma constante dielectrica.
Las dos lmeas de acoplamiento transversales en cada acoplador transversal dielectrico multicapa tienen una distribucion cruzada en forma de X; ese enfoque puede evitar errores en el grado de acoplamiento causado por un error de procesamiento, donde los dos puertos de entrada estan en un lado del acoplador transversal dielectrico multicapa y los dos puertos de salida estan en el lado opuesto del acoplador transversal dielectrico multicapa. Por lo tanto, los dos puertos de entrada de senales del dispositivo de red de alimentacion estan distribuidos en el mismo lado de la PCI, y los cuatro puertos de salida estan en el lado opuesto de la PCI para facilitar la instalacion y el mantenimiento.
Segun el mismo principio, los acopladores y los desfasadores del dispositivo de red de alimentacion proporcionado por la presente invencion pueden ser componentes individuales que estan conectados en cascada a traves de la PCI; las posiciones de los componentes pueden disenarse de manera flexible, segun sea necesario.
A continuacion se describira como implementar acopladores transversales dielectricos multicapa en los que la fase de una senal de salida del puerto de acoplamiento esta adelantada 90° respecto a la fase de una senal de salida del puerto de conexion directa y como utilizar una tecnica de emulacion para ajustar el grado de acoplamiento de los
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acopladores transversales dielectricos multicapa en el proceso de diseno para implementar acopladores transversales dielectricos multicapa que proporcionan una salida de diferente amplitud.
La Fig. 11 es una vista desde arriba en la direccion Z de las dos lmeas de acoplamiento transversal acopladas de un acoplador transversal dielectrico multicapa. En la Fig. 11 se observa lo siguiente: fijando la longitud de las lmeas de acoplamiento a un cuarto de longitud de onda correspondiente a la banda de trabajo, la fase de la senal de salida del puerto de acoplamiento del acoplador transversal dielectrico multicapa puede adelantar 90° la fase de la senal de salida del puerto de conexion directa. En la estructura topologica de los circuitos de cada forma de realizacion descrita anteriormente, puesto que dos desfasadores fijos de 45° o 90° estan conectados en cascada entre las dos etapas de acopladores, para una senal introducida en la Entrada 1 o una senal introducida en la Etapa 2, hay una diferencia de fase de 45° o 90° entre las senales de salida de puertos de salida adyacentes de todo el dispositivo de red de alimentacion. El grado de acoplamiento de los acopladores transversales dielectricos multicapa de la primera etapa y la segunda etapa puede ajustarse ajustando el area saliente solapada de las dos lmeas de acoplamiento cruzadas entre la segunda capa y la tercera capa en la direccion Z.
Puesto que se usan acopladores transversales dielectricos multicapa y las dos lmeas de acoplamiento transversales tienen, aproximadamente, una estructura simetrica (por ejemplo, en forma de Z o una estructura escalonada) y una distribucion en forma de X en el espacio, el area saliente solapada en la direccion Z no cambiara incluso si existe una desviacion relativa (provocada por el error de procesamiento de la PCI) entre las dos lmeas de acoplamiento transversales; de esta manera puede evitarse el error en el grado de acoplamiento provocado por el error de procesamiento.
Puesto que todos los acopladores transversales dielectricos multicapa utilizan el material de la PCI como dielectrico, los parametros de rendimiento electrico del dispositivo de red de alimentacion mejoran; ademas, el acoplamiento transversal mejora adicionalmente los parametros de rendimiento electrico del dispositivo de red de alimentacion, tal como un gran aislamiento entre los puertos de entrada y los de salida, menos perdida de insercion y buenas caractensticas de onda estacionaria de puerto, etc.; ademas, la senal de salida tiene una excelente uniformidad energetica y un gran ancho de banda. Ademas, el tamano del dispositivo de red de alimentacion se reduce y, por lo tanto, el coste. Pueden evitarse efectos negativos del error de procesamiento en el grado de acoplamiento, y puede garantizarse la uniformidad del procesamiento; tanto las tareas de soldadura como las tareas de ensamblaje son sencillas y rapidas, y puede llevarse a cabo una produccion en serie.
En el dispositivo de red de alimentacion que proporciona una salida con la misma amplitud o una salida de diferente amplitud en la presente invencion, los puertos de entrada estan dispuestos en un lado de la PCI y los puertos de salida estan dispuestos en otro lado de la PCI y, por lo tanto, son faciles de instalar y mantener.
En las anteriores formas de realizacion se observa que pueden disenarse circuitos correspondientes en PCI que tengan el mismo tamano segun el requisito de una salida con la misma amplitud o de diferente amplitud del dispositivo de red de alimentacion y segun el requisito de una diferencia de fase espedfica con el fin de mejorar la flexibilidad de la funcionalidad de todo el dispositivo de red de alimentacion, donde:
Si el sistema requiere salidas con la misma amplitud de los cuatro puertos de salida (Salida 1, Salida 2, Salida 3 y Salida 4) para cualquier senal de entrada (Entrada 1 o Entrada 2), es necesario que la primera etapa de acopladores se fije como acopladores transversales dielectricos multicapa de 3 dB.
Si el sistema requiere que las senales de salida de dos puertos de salida tengan la misma amplitud, que las senales de salida de los otros dos puertos de salida tengan la misma amplitud y que las amplitudes de las senales de salida de los dos conjuntos de puertos sean alguno diferentes entre sf o tengan una cierta relacion proporcional entre sf, es necesario que el grado de acoplamiento de los dos acopladores de la primera etapa se ajuste mediante una emulacion in situ.
A partir de las formas de realizacion anteriores se observa que despues de que un haz de onda de senal transmitido desde el transmisor TX del sistema de estacion base entre en el dispositivo de red de alimentacion a traves del duplexor, puede proporcionarse con la misma amplitud u otra diferente, y una diferencia de fase constante de 45° o 90° existe entre las senales proporcionadas desde puertos de salida adyacentes (es decir, conformacion de haz).
En la tecnica anterior, puesto que la lmea principal y las lmeas de derivacion de acoplador direccional de lmea de derivacion estan dispuestas en la superficie de la PCI, donde el aire actua como dielectrico en un lado y el material de la PCI actua como dielectrico en el otro lado, la constante dielectrica ambiental para la lmea principal es diferente a la constante dielectrica ambiental para las lmeas de derivacion, lo que hace que el dispositivo de red de alimentacion tenga un bajo rendimiento electrico. En las formas de realizacion de la presente invencion, todos los acopladores del dispositivo de red de alimentacion son acopladores transversales dielectricos multicapa dispuestos en la PCI, donde el material de la PCI actua como dielectrico; por lo tanto, el dielectrico se distribuye de manera uniforme y tiene la misma constante dielectrica. Ademas, puesto que se usan acopladores transversales dielectricos multicapa en el dispositivo de red de alimentacion de las formas de realizacion de la presente invencion y las dos lmeas de acoplamiento transversales de un acoplador transversal dielectrico multicapa tienen, aproximadamente,
una estructura simetrica (por ejemplo, en forma de Z o una estructura escalonada) y una distribucion en forma de X en el espacio, el area saliente solapada de las lmeas de acoplamiento transversales multicapa en la superficie de la PCI del dispositivo de red de alimentacion no cambiara incluso si existe una desviacion relativa (provocada por el error de procesamiento de la PCI) entre las dos lmeas de acoplamiento transversales; de esta manera puede 5 evitarse el error en el grado de acoplamiento provocado por el error de procesamiento. Por lo tanto, la presente invencion puede mejorar el rendimiento electrico del dispositivo de red de alimentacion, del subsistema de alimentacion de antenas y del sistema de estacion base.
Cuando un dispositivo de red de alimentacion proporcionado en la presente invencion se aplica en un sistema de 10 estacion base de un sistema de comunicaciones moviles 3G, un puerto de entrada del dispositivo de red de alimentacion esta conectado a un duplexor (un puerto de haz de onda), un puerto de salida esta conectado a un puerto de entrada de un divisor de potencia; conformando el haz de onda, el dispositivo de red de alimentacion puede proporcionar una pluralidad de diferentes haces estrechos a un grupo de antenas y, por lo tanto, se incrementa la capacidad del sistema, la tasa de utilizacion del espectro y la sensibilidad del receptor, se reduce la 15 emision de energfa de la estacion base y el coste del sistema, y se simplifica la expansion gradual de la red.
A modo de conclusion, la presente invencion implementa un dispositivo de red de alimentacion de bajo coste, facil de procesar y ensamblar, que tiene un buen rendimiento electrico y que ocupa poco espacio; ademas, ajustando el grado de acoplamiento de los acopladores de la primera etapa en el proceso de diseno, todo el dispositivo de red de 20 alimentacion puede proporcionar senales con la misma amplitud o con diferente amplitud para cualquier senal de entrada, con una diferencia de fase de senal constante entre los puertos de salida, tal como de 45° o 90°, y, por lo tanto, realiza una conformacion flexible de haces de onda y satisface las diferentes demandas de aplicacion del sistema.

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    REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo de red de alimentacion, que comprende: dos acopladores de primera etapa (601, 604; 701, 704), dos desfasadores (605, 606; 705, 706) y dos acopladores de segunda etapa (602, 603; 702, 703) conectados en cascada en una placa de circuito impreso, donde cada acoplador de primera etapa (601, 604; 701, 704) y cada acoplador de segunda etapa (602, 603; 702, 703) es un acoplador transversal dielectrico multicapa, y la diferencia de fase entre una senal de salida en el puerto de acoplamiento y una senal de salida en el puerto de conexion directa es de 90° en cada acoplador transversal dielectrico multicapa (601, 602, 603, 604; 701, 702, 703, 704);
    donde un puerto de entrada de cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa (601,604; 701, 704) es un puerto de entrada de senales, y el otro puerto de entrada esta conectado a una resistencia de carga adaptada; dos puertos de salida de cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (602, 603; 702, 703) son puertos de salida de senales,
    donde los dos desfasadores son desfasadores de 45°, donde:
    el puerto de acoplamiento del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa (601; 701) esta conectado a un puerto de entrada del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (603; 702) a traves de un desfasador de 45° (605; 705), y el puerto de conexion directa del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa (601; 701) esta conectado directamente a un puerto de entrada del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (602; 703);
    el puerto de acoplamiento del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa (604; 704) esta conectado al otro puerto de entrada del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (602; 703) a traves de un desfasador de 45° (606;706), y el puerto de conexion directa del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa (604; 704) esta conectado directamente al otro puerto de entrada del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (603; 702);
    estando caracterizado el dispositivo de red de alimentacion por que
    cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa (601, 604; 701, 704) es un acoplador transversal dielectrico multicapa que proporciona senales de salida de diferente amplitud y cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (602, 603; 702, 703) es un acoplador transversal dielectrico multicapa que proporciona senales de salida con la misma amplitud.
  2. 2. El dispositivo de red de alimentacion segun la reivindicacion 1, en el que dos lmeas de acoplamiento transversales de cada acoplador transversal dielectrico multicapa estan distribuidas de manera cruzada, los dos puertos de entrada estan en un lado del acoplador transversal dielectrico multicapa y los dos puertos de salida estan en el lado opuesto del acoplador transversal dielectrico multicapa.
  3. 3. El dispositivo de red de alimentacion segun la reivindicacion 1, en el que la placa de circuito impreso comprende cuatro capas, las dos lmeas de acoplamiento transversales de cada acoplador transversal dielectrico multicapa (601, 602, 603, 604; 701, 702, 703, 704) estan dispuestas en dos capas intermedias de la placa de circuito impreso, los dos puertos de entrada de senales del dispositivo de red de alimentacion estan dispuestos en un lado de la placa de circuito impreso, y los cuatro puertos de salida de senales estan dispuestos en el lado opuesto de la placa de circuito impreso.
  4. 4. Un dispositivo de red de alimentacion, que comprende: dos acopladores de primera etapa (901, 904), dos desfasadores (905, 906) y dos acopladores de segunda etapa (902, 903) conectados en cascada en una placa de circuito impreso, donde cada acoplador de primera etapa (901, 904) y cada acoplador de segunda etapa (902, 903) es un acoplador transversal dielectrico multicapa, y la diferencia de fase entre una senal de salida en el puerto de acoplamiento y una senal de salida en el puerto de conexion directa es de 90° en cada acoplador transversal dielectrico multicapa (901, 902, 903, 904);
    donde un puerto de entrada de cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa (901, 904) es un puerto de entrada de senales, y el otro puerto de entrada esta conectado a una resistencia de carga adaptada; dos puertos de salida de cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (902, 903) son puertos de salida de senales,
    donde los dos desfasadores (905, 906) son desfasadores de 90°, el puerto de conexion directa del primer acoplador transversal dielectrico multicapa (901) de la primera etapa esta conectado a un puerto de entrada del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (902) a traves de un desfasador de 90° (905), y el puerto de acoplamiento del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa (901) esta conectado directamente a un puerto de entrada del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (903);
    el puerto de conexion directa del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa (904) esta conectado al otro puerto de entrada del primer acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (902)
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    a traves de un desfasador de 90° (906), y el puerto de acoplamiento del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa (904) esta conectado directamente al otro puerto de entrada del segundo acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (903);
    estando caracterizado el dispositivo de red de alimentacion por que:
    cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la primera etapa (901, 904) es un acoplador transversal dielectrico multicapa que proporciona senales de salida de diferente amplitud y cada acoplador transversal dielectrico multicapa de la segunda etapa (902, 903) es un acoplador transversal dielectrico multicapa que proporciona senales de salida con la misma amplitud.
  5. 5. El dispositivo de red de alimentacion segun la reivindicacion 4, en el que dos lmeas de acoplamiento transversal de cada acoplador transversal dielectrico multicapa estan distribuidas de manera cruzada, los dos puertos de entrada estan en un lado del acoplador transversal dielectrico multicapa y los dos puertos de salida estan en el lado opuesto del acoplador transversal dielectrico multicapa.
  6. 6. El dispositivo de red de alimentacion segun la reivindicacion 4, en el que la placa de circuito impreso comprende cuatro capas, las dos lmeas de acoplamiento transversales de cada acoplador transversal dielectrico multicapa (901, 902, 903, 904) estan dispuestas en dos capas intermedias de la placa de circuito impreso, los dos puertos de entrada de senales del dispositivo de red de alimentacion estan dispuestos en un lado de la placa de circuito impreso, y los cuatro puertos de salida de senales estan dispuestos en el lado opuesto de la placa de circuito impreso.
  7. 7. Un subsistema de alimentacion de antenas, que comprende un dispositivo de red de alimentacion, un divisor de potencia y un grupo de antenas conectados en secuencia, caracterizado por que el dispositivo de red de alimentacion es un dispositivo de red de alimentacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 3.
  8. 8. Un subsistema de alimentacion de antenas, que comprende un dispositivo de red de alimentacion, un divisor de potencia y un grupo de antenas conectados en secuencia, caracterizado por que el dispositivo de red de alimentacion es un dispositivo de red de alimentacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores 4 a 6.
  9. 9. Un sistema de estacion base, que comprende un duplexor y un subsistema de alimentacion de antenas conectado al duplexor, donde el subsistema de alimentacion de antenas comprende un dispositivo de red de alimentacion, un divisor de potencia y un grupo de antenas conectados en secuencia, caracterizado por que el dispositivo de red de alimentacion es un dispositivo de red de alimentacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 3.
  10. 10. Un sistema de estacion base, que comprende un duplexor y un subsistema de alimentacion de antenas conectado al duplexor, donde el subsistema de alimentacion de antenas comprende un dispositivo de red de alimentacion, un divisor de potencia y un grupo de antenas conectados en secuencia, caracterizado por que el dispositivo de red de alimentacion es un dispositivo de red de alimentacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores 4 a 6.
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