ES2682767T3 - Extractor de modos TM01 muy compacto - Google Patents

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Abstract

Extractor de modos para extraer un modo TM01 a partir de una señal electromagnética, que comprende una primera unión (510) de torniquete y una segunda unión (520) de torniquete, presentando cada una de las uniones de torniquete un primer puerto (511, 521), cuatro segundos puertos de guía de ondas rectangular (512, 522) que son mutuamente ortogonales y ortogonales con respecto al primer puerto (511, 521), y una sección (514, 524) de adaptación proporcionada, al menos parcialmente, en una región central (513, 523) de la unión de torniquete respectiva, estando situada la región central (513, 523) en una intersección del primer puerto (511, 521) y los cuatro segundos puertos (512, 522), en donde la primera unión (510) de torniquete y la segunda unión (520) de torniquete están dispuestas de manera que ejes longitudinales de sus primeros puertos (511, 521) están alineados entre sí y sus primeros puertos (511, 521) están encarados en direcciones opuestas, cada una de las guías de ondas rectangulares de los segundos puertos (512, 522) de la primera y la segunda uniones (510, 520) de torniquete tiene dos paredes laterales amplias que se extienden según una dirección de guía de la guía de ondas rectangular respectiva y dos paredes laterales estrechas que se extienden según la dirección de guía de la guía de ondas rectangular respectiva, correspondiéndose las paredes laterales amplias con lados más largos de una sección de corte transversal de la guía de ondas rectangular respectiva y correspondiéndose las paredes estrechas con lados más cortos de la sección de corte transversal de la guía de ondas rectangular respectiva, y, para cada una de las guías de ondas rectangulares de los segundos puertos (512, 522) de la primera y la segunda uniones (510, 520) de torniquete, paredes laterales amplias respectivas son ortogonales a los ejes longitudinales de los primeros puertos (511, 521) de la primera y la segunda uniones (510, 520) de torniquete, cada uno de los segundos puertos (512) de la primera unión (510) de torniquete está acoplado electromagnéticamente a uno correspondiente de los segundos puertos (522) de la segunda unión (520) de torniquete, y un dispositivo (540) de acoplamiento coaxial está introducido en la sección (514) de adaptación de la primera unión (510) de torniquete, de manera que una parte del dispositivo (540) de acoplamiento coaxial se extiende en el primer puerto (511) de la primera unión (510) de torniquete.

Description

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DESCRIPCION
Extractor de modos TM01 muy compacto Campo tecnico de la invencion
La presente invencion se refiere a un extractor de modos de gula de ondas para extraer un modo de orden superior, tal como el modo TM01 (TM01), de una senal electromagnetica entrante.
La invencion se puede aplicar en particular, aunque no de forma exclusiva, a cadenas de alimentacion de antenas de microondas, tales como las antenas de satelites, y, especialmente, a cadenas de alimentacion que incluyen un sistema de Captacion de Radiofrecuencia (RFS).
Antecedentes de la invencion
Las cadenas de alimentacion son componentes estrategicos para las antenas satelitales. La tendencia actual en los satelites de comunicaciones va dirigida a la cobertura de multiples haces, siendo necesarias cada vez mas cadenas de alimentacion por cada satelite. Esto es asl, en particular, para aplicaciones de banda ancha en la banda Ka, con disenos de antenas actuales que tienen aproximadamente 20 cadenas de alimentacion de banda dual (transmision y recepcion) de enlace de usuario por cada reflector en una configuracion de antena de una sola alimentacion por haz, y se espera que este numero crezca en al menos un factor de dos en la siguiente decada. Esto significa tambien que el ancho del haz debe reducirse. Los valores actuales del ancho de haz se encuentran en el intervalo de 0,5 a 0,8 grados, y se espera que disminuyan hasta un ancho de haz de aproximadamente 0,2 grados.
Teniendo en cuenta esta tendencia, los sistemas de RFS usados para mejorar la precision en la punterla del haz son particularmente importantes. Uno de los componentes clave de los sistemas de RFS es el extractor de modos al nivel de las cadenas de alimentacion, ya que el uso de modos de orden superior, tales como los modos TM01 y TE21 (TE21), permite un rendimiento de punterla con precision mejorada. Estos modos proporcionan patrones de radiacion con un cero en el eje, a los que se hace referencia como “patron diferencia” segun se ilustra en la figura 1, en la cual la abscisa indica el angulo de observacion en grados en la posicion del sistema de RFS, y la ordenada indica la intensidad de la senal en dB. En la figura, con la llnea de trazos se representa un ejemplo del patron diferencia 102, mientras que, con la llnea continua, se representa un ejemplo de un “patron suma” 101, producido tlpicamente por los modos fundamentales TE11 (TE11). El patron diferencia permite una punterla mas precisa que el patron suma. El puerto del RFS extrae una senal de una estacion baliza que esta situada habitualmente dentro de la cobertura con el fin de permitir una punterla precisa del haz. No obstante, esto requiere que por lo menos una de las cadenas de alimentacion de enlace de usuario por cada antena de reflector comprenda un extractor de modos a efectos del RFS, es decir, un extractor de modos con capacidad de extraer un modo de orden superior que tiene un patron diferencia.
Para mantener el volumen del grupo de alimentacion lo mas pequeno posible, se requiere un extractor de modos muy compacto para el sistema de RFS. Por otro lado, el extractor de modos tambien deberla ser compactible con un diseno generico de la cadena de alimentacion de enlace de usuario, de manera que el extractor de modos se pueda utilizar en diferentes cadenas de alimentacion sin tener que adaptar o personalizar de antemano la cadena de alimentacion respectiva al extractor de modos.
En la tecnica anterior, se conocen dos grupos principales de configuraciones para las cadenas de alimentacion en sistemas de RFS, o de manera mas general, cadenas de alimentacion que comprenden un extractor de modos. El primer grupo de configuraciones se basa en la extraccion del modo TE21 con un extractor 201 de modos dispuesto entre la bocina 203 de antena y la cadena 202 de alimentacion de enlace de usuario, segun se ilustra esquematicamente en la figura 2. Este planteamiento permite usar un diseno generico de cadena de alimentacion para el enlace de usuario, siempre que el extractor 201 de modos TE21 este disenado para tener un impacto limitado sobre los modos fundamentales en las dos bandas de frecuencias de funcionamiento (transmision y recepcion). En el documento “Thales Alenia Space France antennas: recent achievements and future trends for telecommunications”, de P. Lepeltier et al., en las actas de la 2a Conferencia Europea sobre Antenas y Propagacion (EuCAP), pags. 1 a 5, 2007, se describe un ejemplo de implementation. De acuerdo con esta implementation, para extraer el modo TE21 se usa un dispositivo de acoplamiento. No obstante, este requiere una section de acoplamiento prolongada y una red de combination especlfica. En consecuencia, el extractor de modos segun esta implementacion tiene aproximadamente el mismo tamano que una cadena completa de alimentacion de enlace de usuario de transmision/recepcion.
El documento “Thales Alenia Space France antennas: recent achievements for telecommunications”, en las actas de la 5a Conferencia Europea sobre Antenas y Propagacion (EuCAP), pags. 3.193 a 3.197, 2011, de J. C. Lafond et al., ilustra la tendencia actual de reduction de la longitud y el diametro de las cadenas de alimentacion. Se muestra claramente una mejora significativa para la cadena de alimentacion de enlace de usuario, cuya longitud se reduce en un factor de dos. Naturalmente, esto exige como mlnimo una reduccion de tamano similar en el extractor de modos de orden superior.
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El segundo grupo de configuraciones se basa en la extraccion del modo TM01 con un extractor 301 de modos dispuesto despues de la cadena 302 de alimentacion de enlace de usuario que se acopla a la bocina 303 de antena, tal como se ilustra esquematicamente en la figura 3. En el documento “High performance communications and tracking multi-beam antennas”, de E. Amyotte et al., en las actas de la 1a Conferencia Europea sobre Antenas y Propagacion (EuCAP), 2006, se describe un ejemplo de implementacion. Esta configuration permite el diseno de un extractor de modos muy compacto. No obstante, el inconveniente principal es que se requiere un diseno especlfico de cadena de alimentacion de enlace de usuario, es decir, un diseno de cadena de alimentacion de enlace de usuario adaptado especlficamente al extractor 301 de modos. En particular, es necesario modificar la section de reception de la cadena de alimentacion para propagar el(los) modo(s) de orden superior requerido(s), y el polarizador de septo, que habitualmente se implementa en la cadena de recepcion por motivos de simplicidad y compacidad, debe sustituirse por una union ortomodo (OMJ) asociada a una red de combination especlfica. Ademas, en esta implementacion, se requiere tambien un filtro de modos, dando como resultado un diseno mas complejo de la cadena de alimentacion el cual es significativamente diferente con respecto al diseno tlpico de cadena de alimentacion solamente de enlace de usuario. De este modo, este planteamiento requiere un desarrollo especlfico para la cadena de alimentacion incluyendo el RFS, lo cual da como resultado costes de desarrollo adicionales.
El segundo grupo de configuraciones incluye tambien aquellas que apuntan a la extraccion de los modos tanto TM01 como TE21. En el documento “A dual circular combined K/Ka-band RF sensing feed chain for multi beam satellite antennas”, de E. Reiche et al., en las actas de la 5a Conferencia Europea sobre Antenas y Propagacion (EuCAP), pags. 3.198 a 3.202, 2011, se proporciona un ejemplo de implementacion. Este planteamiento sigue requiriendo un desarrollo especlfico de la cadena de alimentacion de enlace de usuario con la restriction adicional de diseno de que el modo TE21 tambien se debe propagar en la parte de recepcion de la alimentacion. Esto tiende a degradar el rendimiento en comparacion con un diseno de solamente enlace de usuario, afectando en particular al rechazo de transmision-a-recepcion en la banda de recepcion que se obtiene tlpicamente usando un filtrado por seccion transversal de la gula de ondas por debajo de la frecuencia de corte.
Resumiendo, las implementaciones actuales de los extractores de modos o bien son voluminosas o bien requieren un diseno personalizado de las cadenas de alimentacion. Ademas, las implementaciones conocidas en la tecnica tienden a presentar una buena extraccion del modo de orden superior respectivo unicamente sobre un intervalo de frecuencias limitado, con lo cual se requiere que el diseno se sintonice a una frecuencia de baliza dada.
Los documentos US 4 322 731 y JP S56 104201 U describen, cada uno de ellos, una union de torniquete que tiene una gula de seccion circular y cuatro secciones de gula rectangulares acopladas electromagneticamente a la gula de seccion circular, de manera que el lado grande de la seccion transversal de las secciones de gula rectangulares es paralelo al eje de la gula circular.
La publication “Multiple Phase Center Performance of Reflector Antennas Using a Dual Mode Horn”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 54, n.° 11, 1 de noviembre de 2006, pags. 3.407 a 3.417, de Lotfollah Shafai et al., describe una bocina de alimentacion de modo dual TE11 y TM01 con un bicono de adaptation de impedancia de modo TM01 dispuesto en el fondo de la bocina de alimentacion de modo dual.
El documento US 3 731 236 describe un transductor ortomodo de cuatro puertos. El transductor ortomodo tiene una seccion de gula de ondas circular con cuatro puertos o aberturas en su pared, situados en posiciones ortogonales. Cuatro secciones de gula de onda rectangular estan conectadas, respectivamente, a los cuatro puertos. Las dimensiones longitudinales de las aberturas son paralelas al eje de la seccion de gula de ondas circular.
Sumario de la invencion
Es un objetivo de la presente invencion superar las limitaciones de la tecnica anterior previamente descrita. Es otro objetivo de la invencion proporcionar un extractor de modos compacto para extraer modos de orden superior a parti r de una senal electromagnetica (extractor de modos de orden superior). Es todavla otro objetivo de la invencion proporcionar un extractor de modos de orden superior compatible con cadenas de alimentacion de enlace de usuario genericas. Es todavla otro objetivo de la invencion proporcionar un extractor de modos de orden superior de banda ancha.
Teniendo en cuenta los objetivos anteriores, se propone un extractor de modos que presenta las caracterlsticas de la revindication 1. En las reivindicaciones dependientes se describen realizaciones preferidas de la invencion.
Segun un aspecto de la invencion, un extractor de modos para extraer un modo TM01 a partir de una senal electromagnetica (entrante) comprende una primera union de torniquete y una segunda union de torniquete, presentando cada una de las uniones de torniquete un primer puerto, cuatro segundos puertos de gula de ondas rectangular que son mutuamente ortogonales y ortogonales con respecto al primer puerto, y una seccion de adaptacion proporcionada, al menos parcialmente, en una region central de la union de torniquete respectiva, estando situada la region central en una interseccion del primer puerto y los cuatro segundos puertos, en donde la
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primera union de torniquete y la segunda union de torniquete estan dispuestas de manera que ejes longitudinales de sus primeros puertos estan alineados entre si y sus primeros puertos estan encarados en direcciones opuestas, cada uno de los segundos puertos de la primera union de torniquete esta acoplado electromagneticamente a uno correspondiente de los segundos puertos de la segunda union de torniquete, y un dispositivo de acoplamiento coaxial se introduce en la seccion de adaptacion de la primera union de torniquete de manera que una parte del dispositivo de acoplamiento coaxial se extiende en el primer puerto de la primera union de torniquete. Cada una de las gulas de ondas rectangulares de los segundos puertos de la primera y la segunda uniones de torniquete tiene dos paredes laterales amplias que se extienden segun una direccion de gula de la gula de ondas rectangular respectiva y dos paredes laterales estrechas que se extienden segun la direccion de gula de la gula de ondas rectangular respectiva, y, para cada una de las gulas de ondas rectangulares de los segundos puertos de la primera y la segunda uniones de torniquete, paredes laterales amplias respectivas son ortogonales a los ejes longitudinales de los primeros puertos de la primera y la segunda uniones de torniquete. En ellas, las paredes laterales amplias se corresponden con lados mas largos de una seccion de corte transversal de la gula de ondas rectangular respectiva y las paredes estrechas se corresponden con lados mas cortos de la seccion de corte transversal de la gula de ondas rectangular respectiva.
Con la configuracion anterior, que utiliza dos uniones de torniquete contiguas por el lado trasero, es decir, dos uniones de torniquete que estan dispuestas lado trasero con lado trasero y acopladas a traves de sus puertos respectivos de gula de ondas rectangular, la presente invencion proporciona un extractor de modos de orden superior muy compacto. Se observa que un extractor de modos de orden superior de acuerdo con la presente invencion cabe en un cilindro de 32 mm de diametro y 23 mm de altura, cuando el mismo esta adaptado para cubrir la banda Ka convencional asignada a comunicaciones satelitales de banda ancha, es decir, 17,7 a 20,2 GHz en la transmision y 27,5 a 30,0 GHz en la recepcion para el segmento espacial. Esto es aproximadamente diez veces mas corto que un extractor de modos TE21 convencional compatible con un diseno generico de cadena de alimentacion de enlace de usuario. Ademas, el diametro, que es menor que dos longitudes de onda en la frecuencia mas baja, es compatible con disenos muy compactos de cadenas de alimentacion de enlace de usuario de la siguiente generacion. Un diseno tan compacto permite ahorrar tanto en coste de material como en masa, siendo especialmente esta ultima ventaja muy importante para aplicaciones a bordo de satelites y otras aplicaciones espaciales.
Ademas, la disposicion del dispositivo de acoplamiento coaxial de manera que se extiende a traves de la seccion de adaptacion hacia el primer puerto (puerto comun) de la primera union de torniquete permite lograr una buena adaptacion entre el dispositivo de acoplamiento coaxial y el modo TM01 de la senal electromagnetica, de manera que el modo TM01 se puede extraer con perdidas de insercion bajas.
Por otro lado, los modos fundamentales de la senal electromagnetica a partir de la cual se extrae el modo de orden superior no se ven afectados por la extraccion de modos de acuerdo con la configuracion anterior, de manera que puede decirse que el extractor de modos de orden superior de la invencion actua como paso a traves para los modos fundamentales. Esta afirmacion es aplicable tanto para la banda de recepcion (Rx) como para la banda de transmision (Tx) en las bandas de comunicacion de microondas usadas comunmente, tales como las bandas Ka, Ku y C.
Puesto que los modos fundamentales no se ven afectados, puede considerarse que la presente invencion pertenece al primer grupo de configuraciones. Por consiguiente, el extractor de modos de orden superior de la invencion se puede usar entre la bocina y la cadena de alimentacion de enlace de usuario de un conjunto de antena (conjunto de cadena de alimentacion) sin requerir un diseno dedicado de la cadena de alimentacion de enlace de usuario. En otras palabras, la presente invencion, incluso si se usa entre la bocina y la cadena de alimentacion de enlace de usuario del conjunto de antena, es compatible con un diseno generico de cadena de alimentacion de enlace de usuario. Por lo tanto, puesto que el extractor de modos de orden superior de la invencion es compatible con cadenas genericas de alimentacion de enlace de usuario, ayuda a ahorrar costes de desarrollo para cadenas de alimentacion de enlace de usuario.
Resumiendo, la presente invencion combina las ventajas de los dos grupos de configuraciones antes descritas al mismo tiempo que evita sus inconvenientes respectivos.
Los segundos puertos de la primera union de torniquete se pueden acoplar electromagneticamente a los segundos puertos correspondientes de la segunda union de torniquete mediante secciones intermedias de gula de ondas rectangular que se extienden en paralelo al eje longitudinal del primer puerto de la primera union de torniquete.
Se logra una ventaja en particular si cada una de las secciones intermedias de gula de ondas rectangular tiene una primera parte escalonada en uno de sus extremos y una segunda parte escalonada en su otro extremo, reduciendo cada una de la primera y la segunda partes escalonadas una seccion de corte respectiva de la seccion intermedia de gula de ondas rectangular.
Con esta configuracion, puede reducirse el impacto del extractor de modos sobre los modos fundamentales sin afectar a la extraccion de modos de orden superior. Pueden anadirse etapas adicionales para mejorar mas la
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adaptacion de los modos fundamentales, pero las mismas tambien pueden dar como resultado un diseno mas complejo.
Preferentemente, las gulas de ondas rectangulares de los segundos puertos de la primera y la segunda uniones de torniquete tienen una relacion de aspecto de la seccion de corte que es inferior a 1:2. Ademas, preferentemente, las gulas de ondas rectangulares de los segundos puertos de la primera y la segunda uniones de torniquete tienen una relacion de aspecto de la seccion de corte entre (1:4 - x/2) y (1:4 + x/2), con x < 0,4.
En este caso, se entiende que la relacion de aspecto de la seccion de corte de una gula de ondas rectangular indica la relacion de la longitud b de los lados estrechos (es decir, lados cortos) de la seccion de corte transversal de la gula de ondas rectangular y la longitud a de los lados amplios (lados largos) de la seccion de corte transversal de la gula de ondas rectangular, es decir, la relacion de aspecto de la seccion de corte viene dada por b:a, en donde la seccion de corte transversal es la seccion de corte perpendicular a una direccion de gula (es decir, direction longitudinal) de la gula de ondas rectangular.
Convencionalmente, las gulas de onda rectangulares estan disenadas para presentar una relacion de aspecto de la seccion de corte de 1:2. Con el diseno anterior de los segundos puertos de la primera y la segunda uniones de torniquete, respectivamente, que se desvla con respecto al diseno convencional, se logra una adaptacion mejorada del modo TM01 al dispositivo de acoplamiento coaxial. Por otro lado, los modos fundamentales de la senal electromagnetica apenas se ven afectados por esta medida.
Se logra una ventaja adicional si el primer puerto de la primera union de torniquete tiene una parte constrenida que rodea la parte del dispositivo de acoplamiento coaxial que se extiende hacia el primer puerto de la primera union de torniquete, y que tiene un area de seccion de corte menor que el primer puerto de la segunda union de torniquete. Ademas, el primer puerto de la primera union de torniquete puede tener una parte dilatada que esta situada entre la parte constrenida y la region central de la primera union de torniquete, y que tiene una seccion de corte mayor que el primer puerto de la segunda union de torniquete.
De este modo, la adaptacion entre el dispositivo de acoplamiento coaxial y el modo TM01 se puede incrementar adicionalmente sin afectar de manera significativa a los modos fundamentales.
Preferentemente, la seccion de adaptacion de la primera union de torniquete es simetrica en torno al eje longitudinal del primer puerto de la primera union de torniquete, el dispositivo de acoplamiento coaxial se introduce en la seccion de adaptacion de la primera union de torniquete a traves de una pared posterior de la primera union de torniquete, que esta situada en un lado alejado (de la primera union de torniquete) con respecto al primer puerto de la primera union de torniquete, y se extiende a traves de la seccion de adaptacion de la primera union de torniquete segun una llnea central de la seccion de adaptacion hacia el primer puerto de la primera union de torniquete.
La seccion de adaptacion de la primera union de torniquete puede comprender una o mas partes de adaptacion que son concentricas entre si, y cada una de las cuales es un cilindro metalico, un cuboide o un tronco, en donde la parte o partes de adaptacion estan dispuestas para ser simetricas en torno al eje longitudinal del primer puerto de la primera union de torniquete, y por lo menos una de la parte o partes de adaptacion sobresale hacia el primer puerto de la primera union de torniquete, y el dispositivo de acoplamiento coaxial se extiende a traves de la parte o partes de adaptacion a lo largo de sus eje centrales hacia el primer puerto de la primera union de torniquete.
La seccion de adaptacion de la primera union de torniquete puede comprender una primera y una segunda partes de adaptacion que son concentricas entre si, y cada una de las cuales es un cilindro metalico, un cuboide o un tronco, en donde la primera y la segunda partes de adaptacion estan dispuestas para ser simetricas en torno al eje longitudinal del primer puerto de la primera union de torniquete, y por lo menos una de la primera y la segunda partes de adaptacion sobresale hacia el primer puerto de la primera union de torniquete, y el dispositivo de acoplamiento coaxial se extiende a traves de la primera y la segunda partes de adaptacion a lo largo de sus ejes centrales hacia el primer puerto de la primera union de torniquete. Partes de adaptacion adicionales pueden hacer que mejore la adaptacion de los modos fundamentales a costa de un diseno mas complejo.
Ademas, el dispositivo de acoplamiento coaxial se puede acoplar a una gula de ondas rectangular o a un cable coaxial dispuesto entre la pared posterior de la primera union de torniquete y una pared posterior de la segunda union de torniquete, estando situada la pared posterior de la segunda union de torniquete en un lado alejado (de la segunda union de torniquete) con respecto al primer puerto de la segunda union de torniquete. Preferentemente, el dispositivo de acoplamiento coaxial es un stub de acoplamiento o un pin de una llnea coaxial.
Ademas, preferentemente, los primeros puertos de la primera y la segunda uniones de torniquete son gulas de ondas circulares (etiquetandose en consecuencia los modos de gulas de ondas). La primera parte de adaptacion puede ser un primer cilindro metalico dispuesto en la pared posterior de la primera union de torniquete, y la segunda parte de adaptacion puede ser un segundo cilindro metalico que tiene un diametro menor que el primer cilindro metalico y que esta dispuesto encima del primer cilindro metalico.
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Una union de torniquete convencional presenta una adaptacion deficiente al modo TM01. Por lo tanto, el uso de un diseno convencional de una union de torniquete basada en solamente la optimizacion del modo fundamental segun es sabido en la tecnica anterior, darla como resultado un rechazo muy fuerte de TM01, lo cual derivarla en una extraccion deficiente de modos de orden superior. Para reducir el rechazo de modos TM01, la presente invencion propone la anterior configuracion la cual difiere de una configuracion convencional de uniones de torniquete contiguas por el lado trasero, con respecto a la relacion de aspecto de la seccion de corte de los puertos de gulas de onda rectangulares, la variacion del diametro del puerto comun de la primera union de torniquete, la variacion en el area de seccion de corte de las secciones intermedias de gula de ondas rectangular y la configuracion particular de las secciones de adaptacion.
Otro aspecto de la invencion se refiere a un conjunto de antena que comprende una cadena de alimentacion de enlace de usuario, una bocina de antena y el extractor de modos de la invencion. En este conjunto de antena, el extractor de modos puede estar dispuesto entre la cadena de alimentacion de enlace de usuario y la bocina de antena a lo largo de un trayecto de la senal.
Segun se ha descrito anteriormente, el extractor de modos de orden superior de la invencion presenta la propiedad de que actua como un paso a traves para los modos fundamentales de la senal electromagnetica y, por tanto, se puede usar entre la bocina de antena y la cadena de alimentacion de enlace de usuario sin requerir un diseno dedicado de la cadena de alimentacion de enlace de usuario.
Breve descripcion de las figuras
A continuacion se describe la invencion de una manera ejemplificativa, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales
la figura 1 ilustra un patron suma y un patron diferencia correspondientes a una cadena de alimentacion que tiene puertos de enlace de usuario y de RFS;
la figura 2 es una ilustracion esquematica de un primer conjunto de antena conocido en la tecnica anterior; la figura 3 es una ilustracion esquematica de un segundo conjunto de antena conocido en la tecnica anterior; la figura 4 es una vista en perspectiva de una union de torniquete convencional;
la figura 5 es una vista en perspectiva del trayecto de RF del extractor de modos de acuerdo con la presente invencion;
la figura 6 es una vista mecanica en perspectiva del extractor de modos segun la presente invencion; la figura 7 es un corte longitudinal a traves del extractor de modos de acuerdo con la presente invencion; la figura 8 es un corte en seccion transversal a traves del extractor de modos segun la presente invencion; la figura 9 es una vista en perspectiva de componentes mecanicos a partir de los cuales se puede ensamblar el extractor de modos segun la presente invencion;
las figuras 10A y 10B ilustran el rendimiento electrico del extractor de modos segun la presente invencion; y las figuras 11A y 11B ilustran el rendimiento electrico de una modificacion del extractor de modos segun la presente invencion.
Descripcion detallada de la invencion
En lo sucesivo se describiran realizaciones preferidas de la presente invencion en referencia a las figuras adjuntas, en donde, en dichas figuras, los objetos identicos se indican con numeros de referencia identicos. Se entiende que la presente invencion no se limitara a las realizaciones descritas, y que las caracterlsticas y aspectos descritos de las realizaciones se pueden modificar o combinar para constituir otras realizaciones de la presente invencion.
Tal como se describira de forma mas detallada a continuacion, el extractor de modos segun la presente invencion comprende dos uniones de torniquete contiguas por el lado trasero, es decir, dos uniones de torniquete que estan dispuestas lado trasero con lado trasero. En la figura 4 se ilustra esquematicamente una union 400 de torniquete de gula de ondas convencional, o, mas bien, su trayecto de RF. Se entiende que el trayecto de RF de la union 400 de torniquete esta delimitado por paredes metalicas.
La union 400 de torniquete esta compuesta por un puerto comun 401 (primer puerto), el cual es una gula de ondas que tiene una seccion de corte o bien circular o bien cuadrada, para soportar los dos modos fundamentales ortogonales y, por tanto, soportar una operacion de polarizacion lineal-dual o circular-dual. En este caso y en lo sucesivo, a no ser que se indique lo contrario, la expresion “seccion de corte” de una gula de ondas se entiende que se refiere a la seccion en corte transversal, es decir, la seccion en corte perpendicular a la direccion de gula de la gula de ondas. La union 400 de torniquete comprende, ademas, cuatro gulas 402 de ondas, rectangulares (cuatro puertos de gula de ondas rectangular, o segundos puertos) que estan dispuestas de manera simetrica en torno a un eje longitudinal del puerto comun y cada una de las cuales es ortogonal al eje longitudinal del puerto comun 401. En otras palabras, los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 402 son coplanarios y estan dispuestos en una configuracion transversal, es decir, cada puerto de la gula 402 de ondas rectangular es ortogonal a sus dos puertos adyacentes de gula de ondas rectangular 402.
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La union 400 de torniquete convencional comprende, ademas, una seccion 404 de adaptacion para adaptar impedancias del puerto comun 401 y de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 402. La seccion 404 de adaptacion esta dispuesta, al menos parcialmente, dentro de una region central 403 de la union 400 de torniquete, en donde la region central se entiende que esta situada en una interseccion del puerto comun 401 y los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 402. En otras palabras, la region central 403 es una region en el trayecto de RF de la union 400 de torniquete convencional que va a dar a cada uno del puerto comun 401 y los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 402. De forma mas detallada, la seccion 404 de adaptacion se proporciona en una pared posterior de la union 400 de torniquete. En ella, la pared posterior de la union 400 de torniquete es una pared que delimita el trayecto de RF de la union 400 de torniquete, y que esta orientada ortogonalmente al eje longitudinal del puerto comun 401 y situada en un lado alejado con respecto al puerto comun 401. En otras palabras, la pared posterior delimita los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 402 y la region central de la union 400 de torniquete en un lado situado en alejamiento con respecto al puerto comun 401. En la figura 4, la pared posterior esta situada al fondo de la union 400 de torniquete. La seccion 404 de adaptacion esta dispuesta de manera que es simetrica en torno al eje longitudinal del puerto comun 401, y se puede extender hacia el puerto comun 401. La seccion 404 de adaptacion puede consistir en cuboides, cilindros, conos, piramides, troncos (de conos o piramides) o cualquier combinacion de los mismos (metalicos).
En la publication “Applications of the turnstile junction” de M. A. Meyer y H. B. Goldberg, IRE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 3, n.° 6, pags. 40 a 45, 1955, se describe un ejemplo de union de torniquete que usa una combinacion de dos cilindros como seccion de adaptacion. En la publicacion “Circular polarization feed with dual-frequency OMT-based turnstile junction” de R. Garcia et al., IEEE Antennas and Propagation Magazine, vol. 53, n.° 1, pags. 226 a 236, febrero de 2011, se describio una combinacion de dos uniones de torniquete contiguas por el lado trasero. Esta combinacion de uniones de torniquete contiguas por el lado trasero esta optimizada para funcionar con los dos modos fundamentales ortogonales (TE11), y una de las dos uniones de torniquete se usa como OMJ en combinacion con filtros implementados a lo largo de las gulas de ondas que conectan los puertos rectangulares de las dos uniones de torniquete con el fin de separar senales de enlace de usuario de transmision y de reception.
A continuation, se describira, en referencia a la figura 5 a figura 8, un extractor 500 de modos de acuerdo con la presente invention para extraer un modo TM01 de una senal electromagnetica (entrante). La figura 5 es una vista de un trayecto de RF del extractor 500 de modos, y la figura 6 es un semicorte de una vista mecanica del extractor 500 de modos que muestra las paredes (metalicas) flsicas reales del trayecto de RF en la figura 5. Es decir, si se orienta adecuadamente, la vista de la figura 5 es un negativo de la vista de la figura 6. La figura 7 es un corte sagital a traves del extractor 500 de modos, es decir, un corte segun un plano formado por un eje longitudinal (eje de simetrla) de uno de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular de una primera union de torniquete del extractor 500 de modos y un eje longitudinal de un puerto comun de la primera union de torniquete, y la figura 8 es una vista superior del trayecto de RF del extractor 500 de modos segun una llnea de vision que se extiende en paralelo a un eje longitudinal del extractor 500 de modos, es decir, segun una llnea de vision que se extiende en paralelo al eje longitudinal del puerto comun de la primera union de torniquete. En las figuras 7 y 8, se muestran algunas llneas y superficies ocultas.
El extractor 500 de modos ilustrado en la figura 5 a la figura 8 comprende una primera union 510 de torniquete y una segunda union 520 de torniquete, cada una de las cuales se corresponde con la configuration descrita anteriormente en referencia a la figura 4 a no ser que se indique lo contrario. La primera union 510 de torniquete comprende un puerto comun 511 (primer puerto) y cuatro puertos identicos de gula de ondas rectangular 512 (segundos puertos). Los cuartos puertos de gula de ondas rectangular 512 son ortogonales y simetricos con respecto a un eje longitudinal del puerto comun 511. De este modo, los cuarto puertos de gula de ondas rectangular 512 son coplanarios y estan dispuestos, ademas, en una configuracion transversal, es decir, cada puerto de gula de ondas rectangular 512 es ortogonal a sus puertos adyacentes de gula de ondas rectangular 512. En este caso, el eje longitudinal del puerto comun 511 se extiende a lo largo de la direction de gula del puerto comun 511, y esta en interseccion con una seccion en corte transversal del puerto comun 511 en su centro. En otras palabras, el eje longitudinal del puerto comun 511 se corresponde con un eje de simetrla del puerto comun 511.
La segunda union 520 de torniquete comprende un puerto comun 521 (primer puerto) y cuatro puertos identicos de gula de ondas rectangular 522 (segundos puertos). Los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 522 son ortogonales y simetricos con respecto a un eje longitudinal del puerto comun 521. Por lo tanto, los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 522 son coplanarios y estan dispuestos, ademas, en una configuracion transversal, es decir, cada puerto de gula de ondas rectangular 522 es ortogonal a sus puertos adyacentes de gula de ondas rectangular 522. En este caso, el eje longitudinal del puerto comun 521 se extiende a lo largo de la direccion de gula del puerto comun 521, y esta en interseccion con una seccion en corte transversal del puerto comun 521 en su centro. En otras palabras, el eje longitudinal del puerto comun 521 se corresponde con un eje de simetrla del puerto comun 521.
La primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete estan dispuestas en una configuracion de lado trasero con lado trasero, de manera que los ejes longitudinales de sus puertos comunes 511, 521 estan alineados y de manera
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que sus puertos comunes 511, 521 estan encarados en alejamiento mutuo. De este modo, una pared posterior de la primera union 510 de torniquete esta encarada a una pared posterior de la segunda union 520 de torniquete, en donde las paredes posteriores son perpendiculares a los ejes longitudinales de los puertos comunes respectivos
511, 521, y estan situadas en un extremo distal de la union 510, 520 de torniquete respectiva cuando se observan desde el puerto comun respectivo 511, 521. Ademas, la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete estan dispuestas de manera que los puertos de gula de ondas rectangular 512 de la primera union 510 de torniquete estan en una relacion de paralelismo con respecto a los puertos de gula de ondas rectangular 522 de la segunda union 520 de torniquete, es decir, cada uno de los puertos de gula de ondas rectangular 512 de la primera union 510 de torniquete tiene su direccion de gula extendiendose en paralelo a la direction de gula de uno correspondiente de los puertos de gula de ondas rectangular 522 de la segunda union 520 de torniquete.
Segun la configuration de la invention, las dos uniones 510, 520 de torniquete estan conectadas por medio de gulas 530 de ondas rectangulares simples (secciones intermedias de gula de ondas rectangular), ya que es necesario que las senales tanto de transmision como de reception se propaguen desde el puerto comun de una union de torniquete al puerto comun de la otra union de torniquete. Las secciones intermedias de gula de ondas rectangular 530 se extienden con sus direcciones de gula en paralelo a la direccion de gula del puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete.
A continuation, se aportan varias definiciones que se usaran en la description adicional de la invencion. Se dice que cada gula de ondas rectangular tiene dos paredes amplias, que son las paredes laterales de la gula de ondas rectangular respectiva que se corresponden con las dimensiones amplias (es decir, mas largas) de la section de corte transversal de la gula de ondas rectangular respectiva, y dos paredes estrechas, que son las paredes laterales de la gula de ondas rectangular respectiva que se corresponden con las dimensiones estrechas (es decir, mas cortas) de la seccion de corte transversal de la gula de ondas rectangular respectiva. En ellas, las paredes laterales se extienden a lo largo de la direccion de gula de la gula de ondas rectangular respectiva, y la seccion de corte transversal es la seccion de corte de la gula de ondas rectangular respectiva perpendicular a su direccion de gula. En lo sucesivo, a la seccion de corte transversal se le hara referencia simplemente como seccion de corte.
Las paredes amplias encaradas hacia dentro de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512, 522 de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete son aquellas paredes amplias que forman parte de las paredes extremas respectivas de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete, es decir, aquellas paredes amplias mas proximas a un plano central transversal del extractor 500 de modos, extendiendose el plano central transversal en perpendicular a las direcciones de gula de los puertos comunes 511, 521 de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete y entre las paredes posteriores de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete. Una pared amplia encarada hacia fuera de cada uno de los puertos de gula de ondas rectangular 512, 522 de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete es la pared amplia opuesta a la pared amplia respectiva encarada hacia dentro, es decir, la pared amplia restante del puerto respectivo de gula de ondas rectangular 512, 522. Las paredes amplias encaradas hacia fuera de las secciones intermedias de gula de ondas rectangular 530 son aquellas paredes amplias mas distantes con respecto a un eje central (eje de simetrla longitudinal) del extractor 500 de modos.
En la figura 5, las paredes amplias encaradas hacia fuera de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512 de la primera union 510 de torniquete son las paredes superiores de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular
512, y las paredes amplias encaradas hacia fuera de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 522 de la segunda union 520 de torniquete son las paredes inferiores de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 522. Las paredes amplias encaradas hacia dentro de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512 de la primera union 510 de torniquete son las paredes inferiores de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512, y las paredes amplias encaradas hacia dentro de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 522 de la segunda union 520 de torniquete son las paredes superiores de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 522. Ademas, las paredes amplias encaradas hacia fuera de las secciones intermedias de gula de ondas rectangular 530 son aquellas que son visibles cuando el extractor 500 de modos se observa desde sus lados respectivos.
En una region central 513 de la primera union 510 de torniquete, se proporciona una seccion metalica 514 de adaptation. Haciendo referencia a la descripcion anterior de la union 400 de torniquete convencional, la region central 513 de la primera union 510 de torniquete esta situada en una intersection del puerto comun 511 y los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512 de la primera union 510 de torniquete. Para ser mas precisos, la region central 513 esta situada en una interseccion de una extension del puerto comun 511 y extensiones de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512 de la primera union 510 de torniquete. De este modo, la region central 513 es una region en el trayecto de RF de la primera union 510 de torniquete, que va a dar a cada uno del puerto comun 511 y los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512.
De forma mas detallada, la seccion 514 de adaptacion se proporciona en la pared posterior de la primera union 510 de torniquete. La seccion 514 de adaptacion esta dispuesta de manera que es simetrica en torno al eje longitudinal del puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete, y se puede extender hacia el puerto comun 511. La seccion 514 de adaptacion puede consistir en cuboides, cilindros, conos, piramides, troncos (de conos o piramides) o cualquier combination de los mismos (metalicos).
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En una realizacion de la invencion, el puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete es una gula de ondas circular, y la seccion 514 de adaptacion consiste en uno o mas cilindros metalicos concentricos (partes de adaptacion). Uno primero de los cilindros esta dispuesto en la pared posterior de la primera union 510 de torniquete de manera que se extiende hacia la region central 513 de la primera union 510 de torniquete, y todos los cilindros metalicos adicionales (partes de adaptacion) tienen un diametro menor que el primer cilindro y diametros decrecientes de uno con respecto a otro, y estan dispuestos encima del primer cilindro o encima de cilindros adicionales respectivos dispuestos encima del primer cilindro, en el orden de sus diametros decrecientes.
En una realizacion preferida de la invencion, el puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete es una gula de ondas circular, y la seccion 514 de adaptacion consiste en dos cilindros metalicos concentricos 514A, 514B, en donde el primer cilindro 514A (primera parte de adaptacion) esta dispuesto en la pared posterior de la primera union 510 de torniquete de manera que se extiende hacia la region central 513 de la primera union 510 de torniquete, y el segundo cilindro 514B (segunda parte de adaptacion) tiene un diametro menor que el primer cilindro 514a y esta dispuesto encima del primer cilindro 514A.
Asimismo, en una region central 523 de la segunda union 520 de torniquete, se proporciona una seccion 524 de adaptacion, metalica. La seccion 524 de adaptacion se proporciona en la pared posterior de la segunda union 520 de torniquete. Ademas, la seccion 524 de adaptacion esta dispuesta de manera que es simetrica en torno al eje longitudinal del puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete, y se puede extender hacia el puerto comun 521. La seccion 524 de adaptacion puede consistir en cuboides, cilindros, conos, piramides, troncos (de conos o piramides) o cualquier combinacion de los mismos (metalicos).
En la realizacion preferida de la invencion, el puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete es una gula de ondas circular, y la seccion 524 de adaptacion consiste en dos cilindros metalicos 524A, 524B, en donde el primer cilindro 524A esta dispuesto en la pared posterior de la segunda union 520 de torniquete de manera que se extiende hacia la region central 523 de la segunda union 520 de torniquete, y el segundo cilindro 524B tiene un diametro menor que el primer cilindro 524A y esta dispuesto encima del primer cilindro 524A.
En la realizacion preferida de la invencion, las secciones 514 y 524 de adaptacion son identicas para reducir la complejidad del diseno, aunque con el fin de potenciar adicionalmente el rendimiento de RF, pueden tener una forma y dimensiones diferentes.
En una realizacion alternativa, el puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete es una gula de ondas cuadrada, y la seccion 514 de adaptacion consiste en cuboides (prismas rectos) de seccion de corte cuadrada, estando dispuesto el primero de ellos en la pared posterior de la primera union 510 de torniquete de manera que se extiende hacia la region central 513 de la primera union 510 de torniquete, y presentando los otros cuboides unas secciones de corte decrecientes de un cuboide a otro, y estando dispuestos, con sus ejes centrales alineados, encima del primer cuboide o de cuboides respectivos de entre los otros cuboides en orden de tamano decreciente de sus secciones de corte.
Asimismo, en la realizacion alternativa, el puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete es una gula de ondas cuadrada, y la seccion 524 de adaptacion de la segunda union 520 de torniquete, en la realizacion alternativa, se construye y dispone de acuerdo con la seccion 514 de adaptacion de la primera union 510 de torniquete.
En lo sucesivo, por motivos de concision, se hara referencia al primer y al segundo cilindros 514A, 514B, 524A, 524B, en lugar de enumerar cada configuracion geometrica posible de las partes de adaptacion. No obstante, se entiende que la siguiente descripcion de la presente invencion se refiere igualmente a partes de adaptacion genericas, tales como cuboides, cilindros, conos, piramides, troncos (de conos o piramides) o cualquier combinacion de los mismos.
La primera union 510 de torniquete se usa como extractor de modos que tiene un dispositivo 540 de acoplamiento coaxial introducido en la seccion 514 de adaptacion. El dispositivo 540 de acoplamiento coaxial es una llnea coaxial insertada en la seccion 514 de adaptacion con un stub o pin de acoplamiento que sale de la llnea coaxial y se extiende hacia el puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete. La llnea coaxial se puede conectar a un cable coaxial o se puede usar para excitar una gula 550 de ondas rectangular insertada entre las paredes posteriores de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete. El cable coaxial o gula 550 de ondas rectangular se conecta a un puerto de RFS. La vista superior de la figura 8 ilustra el caso en el que la llnea coaxial se conecta a la gula 550 de ondas rectangular, y muestra como la gula 550 de ondas rectangular que se inserta entre las paredes posteriores de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete se proyecta fuera del extractor 500 de modos.
El dispositivo 540 de acoplamiento coaxial se introduce en la seccion 514 de adaptacion de la primera union 510 de torniquete a traves de la pared posterior de la primera union 510 de torniquete, y se extiende a lo largo del eje central (eje de simetrla) de la seccion 514 de adaptacion, es decir, a lo largo de los ejes centrales (ejes de simetrla) del primer y el segundo cilindro 514A, 514B (primera y segunda partes de adaptacion), y tambien a lo largo del eje central (eje de simetrla) del puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete. Una parte del dispositivo 540
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El dispositivo 540 de acoplamiento coaxial permite extraer el modo TM01 radialmente simetrico, a partir de una senal electromagnetica entrante que es captada por el extractor 500 de modos, sin afectar significativamente a los modos fundamentales de la senal electromagnetica (correspondientes a las senales de enlace de usuario).
Para mejorar el acoplamiento del modo TM01 al dispositivo 540 de acoplamiento coaxial pueden usarse cambios de la seccion de corte en el puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete, en torno a la parte del dispositivo 540 de acoplamiento coaxial que se extiende hacia el puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete. Tal como puede observarse a partir de las figuras 5 a 7, el puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete tiene una primera parte 511A, una segunda parte (parte constrenida) 511B y una tercera parte (parte dilatada) 511C, que estan dispuestas en este orden y adyacentes entre si segun la direccion de gula del puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete, desde una parte distal del puerto comun 511 hacia una parte del puerto comun 511 que se encuentra con los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512. En la realizacion preferida, cada una de la primera a tercera partes 511A, 511B, 511C tiene forma de un cilindro en la vista del trayecto de RF. No obstante, en la realizacion alternativa, la primera a tercera partes 511A, 511B, 511C tienen forma de una seccion de corte cuadrada en la vista del trayecto de RF.
Una parte extrema de la tercera parte (parte dilatada) 511C esta situada en una posicion en la que el puerto comun 511 esta en interseccion con los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512. La tercera parte 511C rodea a una parte de la seccion 514 de adaptacion, o para ser mas precisos, una parte del segundo cilindro 514B. La segunda parte (parte constrenida) 511B esta situada adyacente a la tercera parte 511C (es decir, mas distante de la posicion en la que el puerto comun 511 entra en interseccion con los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512, o mas distante de la region central de la primera union 510 de torniquete), y rodea a la parte del dispositivo 540 de acoplamiento coaxial que se extiende hacia el puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete. La primera parte 511A esta situada adyacente a la segunda parte 511B, con el mayor distanciamiento con respecto a la posicion en la que el puerto comun 511 entra en interseccion con los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512.
En lo anterior, se entiende que la afirmacion de que la tercera parte 511C rodea a una parte de la seccion 514 de adaptacion, o para ser mas precisos, a una parte del segundo cilindro 514B, se refiere tanto a un caso en el cual dicha parte de la seccion 514 de adaptacion se extiende hacia la tercera parte 511C como a traves de la tercera parte 511C. Se entiende ademas que la afirmacion de que la segunda parte 511B rodea a la parte del dispositivo 540 de acoplamiento coaxial que se extiende hacia el puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete, se refiere tanto a un caso en el que dicha parte del dispositivo 540 de acoplamiento coaxial se extiende hacia la segunda parte 511B como a traves de la segunda parte 511B. De este modo, se entiende que dicha informacion se refiere tambien a un caso en el que dicha parte del dispositivo 540 de acoplamiento coaxial se extiende a traves de la segunda parte 511B y ademas hacia la primera parte 511A. Este caso se ilustra en la figura 6 y la figura 7. Tal como puede observarse en estas figuras, dicha parte del dispositivo 540 de acoplamiento coaxial se extiende, en este orden, a traves del primer cilindro 514A, a traves del segundo cilindro 514B, a traves de la segunda parte 511B y hacia la primera parte 511A del puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete.
La segunda parte 511B tiene una seccion de corte que es menor que una seccion de corte del puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete, es decir, el diametro de la segunda parte 511B es menor que el diametro del puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete. En otras palabras, la segunda parte 511B es una parte constrenida (es decir, una parte de seccion de corte reducida en comparacion con el puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete). La tercera parte 511C tiene una seccion de corte que es mayor que la seccion de corte del puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete, es decir, el diametro de la tercera parte 511C es mayor que el diametro del puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete. En otras palabras, la tercera parte 511C es una parte dilatada o una parte ensanchada (es decir, una parte de seccion de corte aumentada en comparacion con el puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete). La primera parte 511A tiene una seccion de corte que es igual a la seccion de corte del puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete, es decir, el diametro de la primera parte 511A es igual al diametro del puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete.
Con esta eleccion de las secciones de corte de la primera a la tercera partes 511A, 511B, 511C del puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete, se mejoran el acoplamiento del modo TM01 al dispositivo 540 de acoplamiento coaxial y la adaptacion de los modos fundamentales TE11.
Para mejorar adicionalmente la extraccion de modos TM01, uno de los parametros de diseno clave es la dimension de la pared pequena en la seccion de corte de las gulas de ondas rectangulares de los cuatro puertos de gula 512
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de ondas rectangular. En este caso, la pared pequena, o pared estrecha, es la pared de la gula de ondas rectangular correspondiente a los lados mas cortos (estrechos) de entre los lados de la seccion de corte (transversal) de la gula de ondas rectangular, en donde la seccion de corte transversal, o simplemente seccion de corte para abreviar, es la seccion a traves de la gula de ondas rectangular, perpendicular a su direccion de gula. Tal como ha percibido el presente inventor, la reduccion de la dimension de la pared pequena en la seccion de corte de las gulas de ondas rectangulares da como resultado un aumento significativo del acoplamiento del modo TM01 al dispositivo 540 de acoplamiento coaxial.
Puesto que una reduccion de la dimension de las paredes pequenas tambien tiende a degradar el rendimiento de los modos fundamentales, debe encontrarse un compromiso entre la extraction del modo TM01 y la propagation de los modos fundamentales a traves del extractor 500 de modos. En el extractor 500 de modos de la invention, la relation de aspecto de la seccion de corte de la gula de ondas rectangulares de los puertos de gula de ondas rectangular 512, 522 de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete, respectivamente, es inferior a 1:2, en donde la relacion de aspecto de la seccion de corte indica la relacion entre la dimension de las paredes estrechas y la dimension de las paredes amplias de la gula de ondas rectangular. En otras palabras, la relacion de aspecto de la seccion de corte es la relacion de altura/anchura de la seccion de corte de la gula de ondas rectangular.
Un buen punto de partida para la optimization es una relacion de aspecto de 1:4 para la seccion de corte de las gulas de ondas rectangulares. De este modo, en una relacion preferida, el extractor 500 de modos tiene una relacion de aspecto de la seccion de corte de las gulas de ondas rectangulares de los puertos de gula de ondas rectangular 512, 522 de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete, respectivamente, entre (1:4 - x/2) y (1:4 + x/2), con x < 0,4. Ademas, preferentemente, la relacion de aspecto de la seccion de corte esta entre (1:4 - x/2) y (1:4 + x/2), con x < 0,2. Ademas, todavla preferentemente, la relacion de aspecto de la seccion de corte esta entre (1:4 - x/2) y (1:4 + x/2), con x < 0,1.
En los puertos comunes 511, 521 de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete y/o en las secciones intermedias de gula de ondas rectangular 530 que conectan las dos uniones 510, 520 de torniquete contiguas por el lado trasero, con el fin de mejorar el rendimiento de RF global del extractor 500 de modos, se pueden implementar ranuras, corrugaciones, iris o cualesquiera otras caracterlsticas adicionales bien conocidas que son usadas tlpicamente por los expertos en la materia para mejorar las perdidas de retorno. Dichas caracterlsticas tambien se pueden anadir en el dispositivo 540 de acoplamiento coaxial o a la gula 550 de ondas rectangular insertada entre las paredes traseras de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete para mejorar las perdidas de retorno del puerto de RFS, y proporcionar un diseno generico de extractor de modos que cubra la banda completa de reception con un excelente rendimiento de RF. Como ejemplo, posteriormente se describira el impacto de dichas modificaciones en referencia a las figuras 11A y 11B.
Tal como puede observarse en las figuras 5 a 9, cada una de las secciones intermedias de gula de ondas rectangular 530 tiene una primera parte escalonada 530A en uno de sus extremos, y una segunda parte escalonada 530B en su otro extremo. La primera parte escalonada 530A se proporciona en la pared amplia de cada seccion intermedia 530 que esta encarada hacia fuera (es decir, la pared amplia de la seccion intermedia respectiva 530 mas remota con respecto al eje central del extractor 500 de modos) en una position en la que la seccion intermedia respectiva 530 se encuentra con uno correspondiente de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 511 de la primera union 510 de torniquete. De este modo, la primera parte escalonada 530A se proporciona en el borde de encuentro de la pared amplia encarada hacia fuera de la seccion intermedia 530, y la pared amplia encarada hacia fuera del correspondiente de entre los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512 de la primera union 510 de torniquete, en donde la pared amplia encarada hacia fuera del correspondiente de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512 es la pared amplia mas remota con respecto a un plano transversal central del extractor 500 de modos.
La segunda parte escalonada 530B se proporciona en la pared amplia encarada hacia fuera de cada seccion intermedia 530 en una posicion en la que la seccion intermedia respectiva 530 se encuentra con uno correspondiente de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 522 de la segunda union 520 de torniquete. De este modo, la segunda parte escalonada 530B se proporciona en el borde de encuentro de la pared amplia encarada hacia fuera de la seccion intermedia 530, y la pared amplia encarada hacia fuera del correspondiente de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 522 de la segunda union 520 de torniquete, en donde la pared amplia encarada hacia fuera del correspondiente de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 522 es la pared amplia mas remota con respecto a un plano transversal central del extractor 500 de modos.
Cada una de la primera y la segunda partes escalonadas 530A, 530B, que, preferentemente, son identicas en cuanto a sus dimensiones por motivos de simetrla, reduce el area de la seccion de corte de la seccion intermedia respectiva de gula de ondas rectangular 530. Estas partes escalonadas hacen que mejore la transferencia de los modos fundamentales entre los dos puertos comunes 511, 521. Pueden implementarse partes escalonadas adicionales para reducir mas las perdidas de insertion que afectan a los modos fundamentales.
En un conjunto de cadena de alimentation que use el extractor 500 de modos, el puerto comun 511 de la primera
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union 510 de torniquete debe conectarse a una antena de bocina del conjunto de cadena de alimentacion, y el puerto comun 521 de la segunda union 522 de torniquete debe conectarse a una cadena generica de alimentacion de enlace de usuario del conjunto de cadena de alimentacion. De este modo, el extractor 500 de modos esta configurado para un conjunto de cadena de alimentacion segun se ilustra en la figura 2, con la diferencia de que, de acuerdo con la presente invencion, el extractor 500 de modos extrae el modo TM01 en lugar del modo TE21. El conjunto de cadena de alimentacion resultante, que incluye el extractor 500 de modos, se puede usar en el plano focal de una antena de reflector de multiples haces que funcione en una configuracion de una sola alimentacion por haz. El plano focal de esta antena de reflector comprende varias cadenas de alimentacion solamente de enlace de usuario, y por lo menos una cadena de alimentacion generica de enlace de usuario y con extractor de modos. El complejo de antenas resultante para una aplicacion tlpica de satelites de comunicacion de multiples haces, comprende, tlpicamente, tres o cuatro de estas antenas de reflector de una sola alimentacion por haz, presentando cada una de ellas por lo menos una cadena de alimentacion que comprende el extractor 500 de modos.
La figura 9 ilustra un metodo para el ensamblaje del extractor 500 de modos de la invencion. De acuerdo con este metodo, el extractor 500 de modos se ensambla uniendo entre si una primera parte 910, una segunda parte 920, y una tercera parte 930, las cuales son, todas ellas, partes metalicas, excepto por el dispositivo 540 de acoplamiento coaxial (sonda coaxial) el cual puede usar otros materiales, tales como materiales dielectricos, para sujetar el pin. La primera y la tercera partes 910, 930 son identicas, de manera que, en lo sucesivo, se describira unicamente la tercera parte 930. La tercera parte 930 comprende una primera parte cillndrica de tipo disco a la cual se le une una segunda parte cillndrica que alberga el puerto comun 521 de la segunda union 520 de torniquete. En un lado de la primera parte encarado en alejamiento con respecto a la segunda parte se constituye un rebaje con forma de cruz que se corresponde con los cuatro puertos de gula de onda rectangular 522 de la segunda union 520 de torniquete. Al final de cada brazo del rebaje con forma de cruz, se proporciona una parte que presenta una profundidad reducida, y que se corresponde con una respectiva de las segundas partes escalonadas 530B de las secciones intermedias de gula de ondas rectangular 530. En un extremo distal de la segunda parte de la tercera parte 930, se proporciona una brida de gula de ondas para conectar el puerto comun 522 de la segunda union 520 de torniquete a, por ejemplo, la cadena de alimentacion de enlace de usuario.
La segunda parte 920 tiene forma de un disco con cuatro agujeros pasantes rectangulares dispuestos por la circunferencia del disco a intervalos angulares iguales. Estos agujeros pasantes se corresponden con una parte central de las secciones intermedias de gula de ondas rectangular 530. En las superficies superior e inferior de la segunda parte 920, correspondientes a las paredes amplias encaradas hacia dentro de los cuatro puertos de gula de ondas rectangular 512, 522 de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete, se proporcionan las secciones 514, 524 de adaptacion de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete. Entre las superficies superior e inferior de la segunda parte 920, se constituye un hueco que tiene forma de un cuboide rectangular y se extiende desde una superficie cillndrica lateral de la segunda parte 920 hasta ligeramente mas alla del centro de la segunda parte 920. Este hueco se corresponde con la gula de ondas rectangular 550 insertada entre las paredes posteriores de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete. Ademas, el dispositivo 540 de acoplamiento coaxial se introduce en la segunda parte 920 para extenderse desde el hueco correspondiente a la gula 550 de ondas rectangular, a traves de la seccion 514 de adaptacion de la primera union 510 de torniquete, y hacia el puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete.
Tal como puede deducirse a partir de las escalas proporcionadas en la parte inferior de las figuras 5 a 9, el extractor 500 de modos segun la presente invencion es extremadamente compacto. La estructura funcional de RF sintonizada para cubrir la banda Ka convencional asignada a comunicaciones por satelite, es decir, de 17,7 a 20,2 GHz en transmision y de 27,5 a 30,0 GHz en recepcion, cabe en un cilindro de 32 mm de diametro y 23 mm de altura. Esto es aproximadamente diez veces mas corto que un extractor de modos TE21 convencional compatible con un diseno generico de cadenas de alimentacion de enlace de usuario. El diametro, el cual es menor que dos longitudes de onda a la frecuencia mas baja, es compatible con disenos de cadenas de alimentacion de enlace de usuario muy compactas de la siguiente generation. Evidentemente, un diseno tan compacto permite ahorrar tanto costes como masa.
A continuation, se describira el rendimiento electrico del extractor 500 de modos, de acuerdo con la presente invencion, segun se ilustra en las figuras 5 a 9. El extractor 500 de modos se ha analizado usando un software electromagnetico de onda completa (EM) basado en un Metodo de Elementos Finitos (FEM) para evaluar el potencial de la invencion. Para este analisis, el diseno del extractor 500 de modos se sintonizo de manera que cubriese la banda Ka convencional asignada a comunicaciones por satelite, es decir, de 17,7 a 20,2 GHz en transmision y de 27,5 a 30,0 GHz en recepcion. Para reducir el numero de parametros de diseno, se decidio usar dos uniones de torniquete identicas (dimensiones identicas del puerto comun, de los puertos de gula de ondas rectangular y de las secciones de adaptacion), aunque un diseno mas avanzado podrla beneficiarse de disenos asimetricos, aportando as! grados de libertad adicionales en el proceso de optimization. Las secciones 514, 524 de adaptacion de la primera y la segunda uniones 510, 520 de torniquete son, cada una de ellas, una combination de troncos conicos, viniendo impuestas las dimensiones de los discos superiores por el diametro de la llnea coaxial. En el puerto comun 511 de la primera union 510 de torniquete que se va a conectar a la bocina se anade un cambio de seccion de corte segun se ha descrito anteriormente, para mejorar la extraction del modo TM01.
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Se informa sobre los resultados de simulacion para el rendimiento electrico (rendimiento de RF) de este diseno en las figuras 10A y 10B, de las cuales la figura 10A indica el parametro S para los modos TE11 fundamentales en unidades de dB en funcion de la frecuencia en unidades de GHz, y la figura 10B indica el parametro S del modo TM01 en unidades de dB en funcion de la frecuencia en unidades de GHz. La grafica 1001 de la figura 10A indica la adaptacion del puerto de entrada del extractor 500 de modos a un puerto externo para los modos fundamentales (componente S11 del parametro S para los modos fundamentales), y la grafica 1002 indica el coeficiente de transmision entre el puerto de entrada y el puerto de salida del extractor 500 de modos para los modos fundamentales (componente S12 del parametro S para los modos fundamentales). Las areas grises 1003, 1004 de la figura 10A representan los requisitos tlpicos de la banda de transmision (area gris izquierda 1003) y de la banda de recepcion (area gris derecha 1004) en la banda Ka (adaptacion mejor que -20 dB sobre las bandas de funcionamiento). La grafica 1005 de la figura 10B indica el coeficiente de transmision entre el puerto de entrada y el puerto de RFS del extractor 500 de modos para el modo TM01 (componente S13 del parametro S para el modo TM01), la grafica 1006 indica el coeficiente de transmision entre el puerto de entrada y el puerto de salida del extractor 500 de modos para el modo TM01 (componente S12 del parametro S para el modo TM01), y la grafica 1007 indica la adaptacion del puerto de RFS del extractor 500 de modos a un puerto externo para el modo TM01 (componente S33 del parametro S para el modo TM01), en donde el puerto de rFs se indica con el Indice 3. El area gris 1008 de la figura 10B representa el requisito de la banda de recepcion en la banda Ka.
Tal como puede observarse a partir de la grafica 1001 de la figura 10A, la adaptacion para los dos modos TE11 fundamentales es mejor de -23 dB en la banda de transmision y de -20 dB en la banda de recepcion, con perdidas de insertion inferiores a 0,04 dB sobre las dos bandas de frecuencias (consultese la grafica 1002), sin tener en cuenta perdidas ohmicas. En general, el extractor 500 de modos presenta claramente un comportamiento de banda ancha que proporciona ciertos margenes sobre los errores de fabrication y los desplazamientos de frecuencia tlpicos debidos a variaciones de temperatura en orbita. El propio comportamiento de banda ancha del extractor 500 de modos tambien indica que el mismo se podrla sintonizar satisfactoriamente para funcionar con un rendimiento similar sobre la banda Ku o la banda C, que se usan en aplicaciones satelitales y que tambien pueden requerir extractores de modos, compactos, a la vista de la tendencia actual de extender el funcionamiento de multiples haces tambien a estas bandas. Tal como puede observarse a partir de la grafica 1005 de la figura 10B, el extractor 500 de modos proporciona un factor de acoplamiento mejor de 0,6 dB sobre la banda de recepcion completa para el modo de RFS, lo cual es aceptable para muchas aplicaciones.
Para ilustrar una posible mejora anadiendo caracterlsticas de adaptacion tlpicas al diseno, se anadio una llnea de section de adaptacion (que consiste en un cambio en el radio de la section de corte) a la llnea coaxial, es decir, al dispositivo 540 de acoplamiento coaxial. Los resultados de la simulacion obtenidos tras una optimization se comunican en las figuras 11A y 11B, de las cuales la figura 11A indica el parametro S para los modos fundamentales en unidades de dB en funcion de la frecuencia en unidades de GHz, y la figura 11B indica el parametro S del modo TM01 en unidades de dB en funcion de la frecuencia en unidades de GHz. La grafica 1101 de la figura 11A indica el componente S11 del parametro S para los modos fundamentales, y la grafica 1102 indica el componente S12 del parametro S para los modos fundamentales. En la figura 11B, la grafica 1105 indica el componente S13 del parametro S para el modo TM01, la grafica 1106 indica el componente S12 del parametro S para el modo TM01, y la grafica 1107 indica el componente S33 del parametro S para el modo TM01. Tambien en este caso, las areas grises 1103, 1104, 1108 representan, respectivamente, los requisitos de la banda de transmision y la banda de recepcion en la banda Ka.
Tal como puede observarse a partir de la figura 11B, el rendimiento del puerto de RFS mejora significativamente al anadir caracterlsticas de adaptacion tlpicas. La adaptacion del puerto es mejor de -19 dB sobre la banda completa de recepcion (en la figura 10B, el peor caso sobre la banda de recepcion fue de -11 dB mientras que el mejor caso fue de -18 dB). Esto esta en relation con un factor de acoplamiento mejorado el cual ahora es mejor de 0,4 dB sobre la banda de recepcion completa. Por otro lado, las modificaciones sobre los parametros de diseno afectan solamente de manera ligera a la respuesta a los modos fundamentales, de manera que la adaptacion para los modos fundamentales ilustrados en la figura 11A sigue siendo mejor de -20 dB sobre las bandas de transmision y recepcion. Esto se corresponde con perdidas de insercion mejores de 0,05 dB sobre dichas dos bandas de frecuencia, nuevamente sin tener en cuenta perdidas ohmicas.
Los analisis anteriores confirman que la presente invention proporciona una extraction de modos de banda ancha que afecta unicamente de manera minima a la propagation de los modos fundamentales, dando como resultado, asl, un diseno generico de extractor de modos que tambien tiene un impacto positivo sobre los costes de desarrollo.
La description anterior de la invencion se basa en una union de torniquete convencional que tiene cuatro puertos de gula de ondas rectangular (segundos puertos), ya que esta disposition simetrica proporciona de manera natural un mejor rendimiento en el caso del funcionamiento de polarization dual. En caso de que se requiera solamente un funcionamiento de polarizacion lineal unica, el numero de puertos de gula de ondas rectangular se podrla reducir a dos.
Ademas, la descripcion anterior de la invencion se ha proporcionado en el caso especlfico de un segmento espacial para aplicaciones de comunicacion satelital de banda ancha y multiples haces, pero la invencion puede encontrar
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aplicacion en cualquier campo que requiera alimentaciones con una capacidad de punterla mejorada y restricciones exigentes tanto en cuanto a la masa como en cuanto a las dimensiones. Esto puede incluir el segmento terrestre para aplicaciones de comunicacion por satelite (estaciones y terminales terrestres), aplicaciones de pruebas de alcance, etcetera.
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Caracterlsticas, componentes y detalles especlficos de las estructuras de las realizaciones antes descritas se pueden intercambiar o combinar para formar otras realizaciones optimizadas para la aplicacion respectiva. En la medida en la que esas modificaciones son facilmente perceptibles para un experto versado en la materia, las mismas seran dadas a conocer impllcitamente por la anterior descripcion sin especificar de forma expllcita cada 10 combinacion posible, por motivos de concision de la presente descripcion.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Extractor de modos para extraer un modo TM01 a partir de una senal electromagnetica, que comprende una primera union (510) de torniquete y una segunda union (520) de torniquete, presentando cada una de las uniones de torniquete un primer puerto (511, 521), cuatro segundos puertos de gula de ondas rectangular (512, 522) que son mutuamente ortogonales y ortogonales con respecto al primer puerto (511, 521), y una seccion (514, 524) de adaptacion proporcionada, al menos parcialmente, en una region central (513, 523) de la union de torniquete respectiva, estando situada la region central (513, 523) en una interseccion del primer puerto (511, 521) y los cuatro segundos puertos (512, 522),
    en donde la primera union (510) de torniquete y la segunda union (520) de torniquete estan dispuestas de manera que ejes longitudinales de sus primeros puertos (511, 521) estan alineados entre si y sus primeros puertos (511, 521) estan encarados en direcciones opuestas,
    cada una de las gulas de ondas rectangulares de los segundos puertos (512, 522) de la primera y la segunda uniones (510, 520) de torniquete tiene dos paredes laterales amplias que se extienden segun una direccion de gula de la gula de ondas rectangular respectiva y dos paredes laterales estrechas que se extienden segun la direccion de gula de la gula de ondas rectangular respectiva, correspondiendose las paredes laterales amplias con lados mas largos de una seccion de corte transversal de la gula de ondas rectangular respectiva y correspondiendose las paredes estrechas con lados mas cortos de la seccion de corte transversal de la gula de ondas rectangular respectiva, y, para cada una de las gulas de ondas rectangulares de los segundos puertos (512, 522) de la primera y la segunda uniones (510, 520) de torniquete, paredes laterales amplias respectivas son ortogonales a los ejes longitudinales de los primeros puertos (511, 521) de la primera y la segunda uniones (510, 520) de torniquete,
    cada uno de los segundos puertos (512) de la primera union (510) de torniquete esta acoplado electromagneticamente a uno correspondiente de los segundos puertos (522) de la segunda union (520) de torniquete, y
    un dispositivo (540) de acoplamiento coaxial esta introducido en la seccion (514) de adaptacion de la primera union (510) de torniquete, de manera que una parte del dispositivo (540) de acoplamiento coaxial se extiende en el primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete.
  2. 2. Extractor de modos segun la reivindicacion 1, en el que las gulas de ondas rectangulares de los segundos puertos (512, 522) de la primera y la segunda uniones (510, 520) de torniquete tienen una relacion de aspecto de la seccion de corte inferior a 1:2.
  3. 3. Extractor de modos segun la reivindicacion 1 o 2, en el que las gulas de ondas rectangulares de los segundos puertos (512, 522) de la primera y la segunda uniones (510, 520) de torniquete tienen una relacion de aspecto de la seccion de corte entre (1:4 - x/2) y (1:4 + x/2), con x < 0,4.
  4. 4. Extractor de modos segun por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los segundos puertos (512) de la primera union (510) de torniquete estan acoplados electromagneticamente a los segundos puertos correspondientes (522) de la segunda union (520) de torniquete mediante secciones intermedias de gula de ondas rectangular (530) que se extienden en paralelo al eje longitudinal del primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete.
  5. 5. Extractor de modos segun la reivindicacion 4, en el que cada una de las secciones intermedias de gula de ondas rectangular (530) tiene una primera parte escalonada (530A) en uno de sus extremos y una segunda parte escalonada (530B) en su otro extremo, reduciendo cada una de la primera y la segunda partes escalonadas (530A, 530B) una seccion de corte respectiva de la seccion intermedia de gula de ondas rectangular (530).
  6. 6. Extractor de modos segun por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete tiene una parte constrenida (511B) que rodea la parte del dispositivo (540) de acoplamiento coaxial que se extiende hacia el primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete, y que tiene una seccion de corte menor que el primer puerto (521) de la segunda union (520) de torniquete.
  7. 7. Extractor de modos segun la reivindicacion 6, en el que el primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete tiene una parte dilatada (511C) que esta situada entre la parte constrenida (511B) y la region central (513) de la primera union (510) de torniquete, y que tiene una seccion de corte mayor que el primer puerto (521) de la segunda union (520) de torniquete.
  8. 8. Extractor de modos segun por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que
    la seccion (514) de adaptacion de la primera union (510) de torniquete es simetrica en torno al eje longitudinal del primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete, la seccion (514) de adaptacion de la primera union (510) de torniquete es una seccion metalica de adaptacion y esta dispuesta en una pared posterior de la primera union (510) de torniquete, que esta situada en un lado alejado de la primera union (510) de torniquete con respecto al primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete,
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    la seccion (514) de adaptacion de la primera union (510) de torniquete es hueca o tiene un agujero pasante a lo largo de una linea central de la seccion (514) de adaptacion,
    el dispositivo (540) de acoplamiento coaxial esta introducido en la seccion (514) de adaptacion de la primera union (510) de torniquete a traves de la pared posterior de la primera union (510) de torniquete, y el dispositivo (540) de acoplamiento coaxial se extiende a traves de la seccion (514) de adaptacion de la primera union (510) de torniquete a lo largo de la linea central de la seccion (514) de adaptacion hacia el primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete.
  9. 9. Extractor de modos segun la reivindicacion 8, en el que
    la seccion (514) de adaptacion de la primera union (510) de torniquete comprende una o mas partes (514A, 514B) de adaptacion que son concentricas entre si, y cada una de las cuales es un cilindro, cuboide o tronco metalico,
    la parte o partes (514A, 514B) de adaptacion estan dispuestas de manera que son simetricas en torno al eje longitudinal del primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete, y por lo menos una de la parte o partes (514A, 514B) de adaptacion sobresale hacia el primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete, y
    el dispositivo (540) de acoplamiento coaxial se extiende a traves de la parte o partes (514A, 514B) de adaptacion a lo largo de sus ejes centrales hacia el primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete.
  10. 10. Extractor de modos segun la reivindicacion 8, en el que
    la seccion (514) de adaptacion de la primera union (510) de torniquete comprende una primera y una segunda partes (514A, 514B) de adaptacion que son concentricas entre si, y cada una de las cuales es un cilindro, cuboide o tronco metalico,
    la primera y la segunda partes (514A, 514B) de adaptacion estan dispuestas de manera que son simetricas en torno al eje longitudinal del primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete, y por lo menos una de la primera y la segunda partes (514A, 514B) de adaptacion sobresale hacia el primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete, y
    el dispositivo (540) de acoplamiento coaxial se extiende a traves de la primera y la segunda partes (514A, 514B) de adaptacion a lo largo de sus ejes centrales hacia el primer puerto (511) de la primera union (510) de torniquete.
  11. 11. Extractor de modos segun la reivindicacion 9 o 10,
    en el que los primeros puertos (511, 521) de la primera y la segunda uniones (510, 520) de torniquete son guias de ondas circulares, y
    la primera parte (514A) de adaptacion es un primer cilindro metalico dispuesto en la pared posterior de la primera union (510) de torniquete, y la segunda parte (514B) de adaptacion es un segundo cilindro metalico que tiene un diametro menor que el primer cilindro metalico y que esta dispuesto encima del primer cilindro metalico.
  12. 12. Extractor de modos segun por lo menos una de las reivindicaciones 8 a 11, en el que el dispositivo (540) de acoplamiento coaxial esta acoplado a una guia (550) de ondas rectangular o a un cable coaxial dispuesto entre la pared posterior de la primera union (510) de torniquete y una pared posterior de la segunda union (520) de torniquete, estando situada la pared posterior de la segunda union (520) de torniquete en un lado alejado de la segunda union (520) de torniquete con respecto al primer puerto (521) de la segunda union (520) de torniquete.
  13. 13. Extractor de modos segun por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el dispositivo (540) de acoplamiento coaxial es un stub de acoplamiento o un pin de una linea coaxial.
  14. 14. Extractor de modos segun por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 10, 12 o 13, en el que los primeros puertos (511, 521) de la primera y la segunda uniones (510, 520) de torniquete son guias de ondas circulares.
  15. 15. Conjunto de antena que comprende una cadena de alimentacion de enlace de usuario, una bocina de antena y el extractor (500) de modos segun por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 14, en el que el extractor (500) de modos esta dispuesto entre la cadena de alimentacion de enlace de usuario y la bocina de antena a lo largo de un trayecto de la senal.
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