ES2826298T3 - Bastidor que comprende un amplificador de RF de alta potencia - Google Patents
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Abstract
Bastidor (1) para el montaje de múltiples módulos de equipos, presentando dicho bastidor (1) un lado (2) izquierdo, un lado (3) derecho, un lado (4) frontal, un lado (5) posterior, un lado superior y un lado inferior, comprendiendo dicho bastidor (1): - un armazón que tiene postes (7) verticales en el lado izquierdo y postes (8) verticales en el lado derecho, - múltiples módulos (10) amplificadores de RF, montados en el armazón entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo, por una parte, y los postes (8) verticales en el lado derecho, por otra parte, comprendiendo cada módulo (10) amplificador de RF un circuito amplificador de RF que tiene una entrada (11) de RF y una salida (12) de RF amplificada, - un primer combinador (100) de potencia de RF cuyas entradas (101) de primer combinador están conectadas a las salidas (12) de RF amplificadas de los módulos (10) amplificadores de RF para suministrar una primera salida (102) de potencia de RF combinada, caracterizado porque el primer combinador (100) de potencia de RF está montado al menos parcialmente en un volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón o al menos parcialmente en un volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón, porque cada módulo (10) amplificador de RF tiene una cara (31) frontal situada en el lado (4) frontal del bastidor (1), y porque dicha cara (31) frontal comprende un circuito eléctrico que conecta la salida (12) de RF amplificada del módulo (10) amplificador de RF al primer combinador (100) de potencia de RF.
Description
DESCRIPCIÓN
Bastidor que comprende un amplificador de RF de alta potencia
Campo de la invención
La invención se refiere a un bastidor que comprende un amplificador de RF de alta potencia, más específicamente, a un bastidor que comprende múltiples módulos de amplificador de RF interconectados, cuyas salidas se combinan para suministrar una salida de RF de alta potencia.
Descripción de la técnica anterior
Los amplificadores de radio-frecuencia (RF) de potencia hacen cada vez más uso de dispositivos de estado sólido (Solid State Devices, SSD), tales como semiconductores de potencia en lugar de tubos de vacío electrónicos (triodos, tetrodos, ...) para amplificar las señales de RF a altas potencias. Sin embargo, los SSDs conocidos no son capaces de suministrar niveles de potencia de decenas o incluso de cientos de kilovatios, que son necesarios, por ejemplo, para generar campos eléctricos de aceleración en aceleradores de partículas. Por lo tanto, es conocida la combinación de las salidas de múltiples módulos amplificadores SSD para conseguir la salida de alta potencia deseada. Además, es conocido el montaje de módulos amplificadores SSD en bastidores y la combinación de sus salidas respectivas para conseguir la salida de alta potencia deseada.
En los diseños convencionales, los combinadores de potencia de RF se disponen detrás del lado posterior de los bastidores y, por lo tanto, no sólo ocupan un volumen adicional, sino que también son un obstáculo engorroso para otras conexiones a los módulos amplificadores SSD que están montados en el bastidor, tales como conexiones de fuente de alimentación y conexiones de fluido de refrigeración, por ejemplo.
La publicación de patente número US2011/149526 describe un bastidor que comprende módulos amplificadores SSD y combinadores de potencia. Los combinadores de potencia ocupan un determinado volumen en un lado posterior del bastidor que, por lo tanto, no puede ser usado para los módulos amplificadores SSD y/o para otros equipos.
La publicación de patente número WO2015023203A1 describe un combinador de potencia que está adaptado para ser montado en un bastidor de 48,26 cm (19 pulgadas). Dicho combinador de potencia ocupa volumen útil en el bastidor, que no puede ser usado para los módulos amplificadores SSD y/o para otros equipos. El diseño específico de este combinador con dos veces seis entradas de potencia alineadas horizontalmente hace que sea necesario además el uso de múltiples conexiones cableadas a las salidas de potencia de los módulos amplificadores SSD, de manera que, cuando se desea eliminar un módulo amplificador SSD del bastidor, es muy probable que dichas conexiones cableadas a otros módulos amplificadores SSD deban primero desmantelarse, lo cual es inconveniente.
Sumario de la invención
Un objeto de la invención es abordar los problemas de los amplificadores de RF de alta potencia del estado de la técnica, cuando se montan en bastidores.
La invención está definida por las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes definen realizaciones ventajosas.
Según la invención, se proporciona un bastidor para el montaje de múltiples módulos de equipo, presentando dicho bastidor un lado izquierdo, un lado derecho, un lado frontal, un lado posterior, un lado superior y un lado inferior. Dicho bastidor comprende un armazón que tiene postes verticales en el lado izquierdo y postes verticales en el lado derecho, y múltiples módulos para amplificador de RF, montados en el bastidor entre los postes verticales en el lado izquierdo por una parte y los postes verticales en el lado derecho por otra parte, comprendiendo cada módulo amplificador un circuito amplificador de RF que tiene una entrada de RF y una salida de RF amplificada.
El bastidor comprende además un primer combinador de potencia de RF que tiene unas primeras entradas de combinador que están conectadas respectivamente a las salidas de RF amplificada de los múltiples módulos de amplificador de RF para suministrar una primera salida de potencia de RF combinada. El primer combinador de potencia de RF se monta en el bastidor, al menos parcialmente en un volumen comprendido entre los postes verticales en el lado izquierdo del bastidor o al menos parcialmente en un volumen comprendido entre los postes verticales en el lado derecho del armazón.
Cada módulo amplificador de RF tiene una cara frontal situada en el lado frontal del bastidor, y dicha cara frontal comprende un circuito eléctrico que une la salida de RF amplificada del módulo amplificador de RF al primer combinador de potencia de RF.
Gracias a esta disposición, el volumen que convencionalmente no se usa para colocar equipos en un bastidor, se usa ahora para colocar al menos una parte del primer combinador de potencia de RF. Por lo tanto, en comparación con las disposiciones convencionales, el sistema global ocupará menos volumen y/o ocupará menos espacio.
Esto permite también hacer uso de la cara frontal como una parte del circuito eléctrico o como una parte del primer combinador de potencia. En otras palabras, la cara frontal tiene una función tanto mecánica como eléctrica, lo que ahorra costes y volumen.
Preferiblemente, cada módulo de amplificador de RF se monta de manera desmontable en el bastidor, y su cara frontal comprende un primer conector para conectar de manera desmontable el circuito eléctrico al primer combinador de potencia de RF, estando dispuesto dicho primer conector en un lado distal izquierdo y/o en un lado distal derecho de dicha cara frontal. Esto facilita la retirada y la reinserción de un módulo de amplificador de RF en el bastidor, sin tener que usar cables sueltos u otros componentes para unir cada módulo amplificador de RF al primer combinador de potencia. Esto permite también una conexión más precisa entre un módulo amplificador de RF y el primer combinador de potencia de RF, ya que un operador puede ver mejor dicha conexión mientras se está estableciendo.
Más preferiblemente, cada módulo de amplificador de RF comprende una placa de circuito impreso con un circuito amplificador de RF, su cara frontal se monta de manera desmontable a la placa de circuito impreso, y el circuito eléctrico de su cara frontal se conecta a la salida de RF amplificada de dicho módulo amplificador de RF mediante un segundo conector. Esto permite un módulo de amplificador de RF sin la presencia del circuito eléctrico en su cara frontal.
En un ejemplo, el primer combinador de potencia de RF está contenido completamente en el volumen comprendido entre los postes verticales en el lado izquierdo del bastidor o está contenido completamente en el volumen comprendido entre los postes verticales en el lado derecho del armazón.
En otro ejemplo, el primer combinador de potencia de RF está contenido parcialmente en el volumen comprendido entre los postes verticales en el lado izquierdo del armazón y/o está contenido parcialmente en el volumen comprendido entre los postes verticales en el lado derecho del armazón, y la parte restante del primer combinador de potencia de RF está dispuesta al menos parcialmente en la cara frontal de cada módulo amplificador de RF. Preferiblemente, el primer combinador de potencia de RF es un combinador de tipo Gysel (véase "A new N-way power divider/combiner suitable for High power applications" - Ulrich H. Gysel - Stanford Research Institute - Menlo Park, California 94025).
Preferiblemente, un intervalo de frecuencia nominal de cada módulo amplificador de RF está comprendido en el intervalo de 3 MHz a 3 GHz. Mas preferiblemente, el intervalo de frecuencia nominal de cada módulo amplificador de RF está comprendido en el intervalo de 10 MHz a 300 MHz.
Preferiblemente, una potencia de salida nominal de cada módulo amplificador de RF está comprendida en el intervalo de 1 KW a 100 KW. Mas preferiblemente, una potencia de salida nominal de cada módulo amplificador de RF está comprendida en el intervalo de 3 KW a 30 KW.
Breve descripción de los dibujos
Estos y otros aspectos de la invención se explicarán más detalladamente por medio de ejemplos y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 muestra una realización ejemplar de un bastidor según la invención;
La Fig. 2 muestra un diagrama de circuito simplificado para el bastidor de la Fig. 1;
La Fig. 3 muestra una realización preferida ejemplar de un bastidor según la invención;
La Fig. 4 muestra un diagrama de circuito simplificado para el bastidor de la Fig. 3;
La Fig. 5 muestra una realización preferida ejemplar de un bastidor según la invención;
La Fig. 6 muestra un diagrama de circuito simplificado para el bastidor de la Fig. 4;
La Fig. 7 muestra un diagrama de circuito más detallado del tercer combinador de potencia de RF de la Fig. 6; La Fig. 8 muestra un diagrama de circuito simplificado de una realización más preferida ejemplar de un bastidor según la invención;
La Fig. 9 muestra un diagrama de circuito más detallado del séptimo combinador de potencia de RF de la Fig. 8; Los dibujos de las figuras no están ni dibujados a escala ni proporcionados. Generalmente, los componentes similares o idénticos se indican mediante los mismos números de referencia en las figuras.
Descripción detallada de las realizaciones de la invención
La Fig. 1 muestra una realización ejemplar de un bastidor (1) según la invención; El bastidor (1) tiene una forma global de paralelepípedo y presenta un lado (2) izquierdo, un lado (3) derecho, un lado (4) frontal, un lado (5) posterior, un lado superior y un lado inferior.
El bastidor (1) comprende un armazón que tiene dos postes (7) verticales en el lado izquierdo (extremos) y dos postes (8) verticales en el lado derecho (extremos), y múltiples módulos (10) amplificadores de RF. Cada módulo (10) amplificador de RF está montado al armazón entre los dos postes (7) verticales en el lado izquierdo por una parte y los dos postes (8) verticales en el lado derecho por otra parte.
Tal como puede verse en la Fig. 1, cada módulo (10) amplificador de RF está montado horizontalmente en el bastidor (1), en una configuración apilada verticalmente. En otros ejemplos, los módulos (10) amplificadores de RF pueden estar montados verticalmente en el bastidor (1), en una configuración apilada horizontalmente.
Cada módulo (10) amplificador de RF comprende un circuito amplificador de RF que tiene una entrada (11) de RF y una salida (12) de RF amplificada. La entrada (11) de RF es para la conexión de una señal a ser amplificada y a ser emitida a la salida (12) de RF amplificada del módulo. Preferiblemente, cada módulo (10) amplificador de RF está diseñado de manera que, cuando está montado en el bastidor (1), su entrada (11) de RF esté en el lado (5) posterior del bastidor (1) y su salida (12) de RF amplificada esté en el lado (4) frontal del bastidor (1). Dicho módulo (10) amplificador de RF puede comprender por ejemplo una placa de circuito impreso que define un circuito amplificador de estado sólido que tiene dispositivos de estado sólido para los propósitos de amplificación de señal, tales como transistores de potencia de RF, por ejemplo.
El bastidor (1) comprende además un primer combinador (100) de potencia de RF que tiene unas primeras entradas (101) de combinador que están conectadas respectivamente a las salidas (12) de RF amplificadas de los múltiples módulos (10) de amplificador de RF para suministrar una primera salida (102) de potencia de RF combinada.
En este ejemplo, el primer combinador (100) de potencia de RF está montado en el bastidor (1) en un volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el izquierdo del armazón. En otro ejemplo (no mostrado), el primer combinador (100) de potencia de RF está montado en el bastidor (1) en un volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el derecho del armazón.
En este ejemplo, el bastidor (1) comprende cuatro módulos (10) amplificadores de RF cuyas cuatro salidas (12) de RF amplificadas están conectadas respectivamente a cuatro primeras entradas (101) de combinador del primer combinador (100) de potencia de RF, estando este último montado en el bastidor (1) en un volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón. Será obvio para la persona experta que son posibles otras combinaciones y/o disposiciones.
La Fig. 2 muestra un diagrama de circuito simplificado para el bastidor (1) de la Fig. 1.
Desde el lado izquierdo al lado derecho de la Fig. 2, pueden verse:
- los cuatro módulos (10) amplificadores de RF que tienen respectivamente cuatro entradas (11) de RF para recibir cuatro señales a ser amplificadas, respectivamente, a cuatro salidas (12) de RF amplificadas, - el primer combinador (100) de potencia de RF, por ejemplo, un combinador 4-a-1 de tipo ''Gysel'', que es en sí mismo conocido en la técnica de los combinadores de potencia de RF (por ejemplo: "A new N-way power divider/combiner suitable for High power applications" - Ulrich H. Gysel - Stanford Research Institute - Menlo Park, California 94025),
- cuatro líneas (Zo) de transmisión que conectan respectivamente las cuatro salidas (12) de RF amplificadas a las cuatro primeras entradas (101) de combinador del primer combinador (100) de potencia de RF, - la primera salida (102) de potencia de RF combinada, y
- un adaptador (50) de impedancia opcional para adaptar la impedancia de salida del primer combinador (100) de potencia de RF a 50 ohmios, por ejemplo.
En este ejemplo, el bastidor (1) comprende cuatro módulos (10) de amplificador de RF y, por ejemplo, sus cuatro entradas (11) de RF pueden conectarse respectivamente a las cuatro salidas de un divisor de potencia RF 1-a-4 (no mostrado) que puede estar montado o no en o al bastidor (1). La entrada de dicho divisor de potencia de RF puede ser alimentada con una señal de RF a ser amplificada.
Cuando está presente, el adaptador (50) de impedancia opcional está montado también preferiblemente en un volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo o en un volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho, y en el mismo lado (izquierdo o derecho) que el primer combinador (100) de potencia de RF, tal como se muestra en la Fig. 1.
Preferiblemente, las primeras entradas (101) del combinador están dispuestas verticalmente, una sobre la otra, y hacia el lado (4) frontal del bastidor (1). Pueden preverse orificios pasantes en el primer poste en el lado izquierdo con el fin de proporcionar acceso a las primeras entradas (101) del combinador. Preferiblemente, la primera salida (102) de potencia de RF combinada se dispone entonces en el lado (5) posterior del bastidor (1). Puede preverse un orificio pasante en el poste en el lado izquierdo con el fin de proporcionar acceso a la primera salida (102) de potencia de RF combinada.
Preferiblemente, cada módulo (10) amplificador de RF tiene una cara (31) frontal situada en el lado (4) frontal del bastidor (1), y dicha cara (31) frontal comprende un circuito eléctrico que une la salida (12) de RF amplificada del módulo (10) amplificador de RF al primer combinador (100) de potencia de RF. En este ejemplo, dicho circuito eléctrico es una línea de transmisión simple que tiene una impedancia Zo característica.
Más preferiblemente, cada módulo (10) amplificador de RF está montado de manera desmontable en el bastidor (1), y su cara frontal comprende un primer conector (30) para conectar de manera desmontable el circuito eléctrico al primer combinador (100) de potencia de RF. En este ejemplo, dicho primer conector está dispuesto en un lado distal izquierdo de dicha cara (31) frontal, frente a una primera entrada (101) de combinador correspondiente que tiene un conector de acoplamiento.
Esto permite insertar y retirar fácilmente un módulo (10) amplificador de RF desde el bastidor (1), por ejemplo, para su sustitución o reparación. En otro ejemplo (no mostrado), en el que el primer combinador (100) de potencia de RF está montado en el bastidor (1) en un volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el derecho del armazón, cada primer conector (30) está dispuesto preferiblemente en un lado distal derecho de la cara frontal de cada módulo (10) amplificador de RF.
Preferiblemente, cada cara (31) frontal está protegida por una cubierta realizada en un material eléctricamente aislante, tal como plástico, por ejemplo.
Cuando cada módulo (10) amplificador de RF comprende una placa de circuito impreso con un circuito amplificador de RF y una cara (31) frontal, dicha cara (31) frontal está preferiblemente montada de manera desmontable a dicha placa de circuito impreso, y el circuito eléctrico de dicha cara (31) frontal está conectado a la salida (12) de RF amplificada de dicho módulo (10) amplificador de RF mediante un segundo conector (32) .Este permite, por ejemplo, comprobar un módulo (10) amplificador de RF sin retirarlo desde el bastidor (1) y sin conectarlo al primer combinador de potencia.
En el ejemplo de la Fig. 1 y de la Fig. 2, el primer combinador (100) de potencia de RF está contenido completamente en el volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el izquierdo del armazón. En otro ejemplo (no mostrado), el que el primer combinador (100) de potencia de RF está contenido completamente en el volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el derecho del armazón, en cuyo caso los primeros conectores (30) estarán dispuestos por supuesto en un lado distal derecho de cada módulo (10) amplificador de RF. La Fig. 3 muestra una realización preferida ejemplar de un bastidor según la invención. Es similar al bastidor (1) de la Fig.1, a excepción de que, en este caso, el primer combinador (100) de potencia de RF está dividido espacialmente en varias partes:
- una parte (representada por las impedancias A1, B y C1) está dispuesta en la cara frontal de cada módulo (10) amplificador de RF,
- otra parte (representada por las impedancias A2) está contenida en el volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón
- todavía otra parte (representada por las impedancias C2) está contenida en el volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón (apenas visibles en la Fig. 3),
- todavía otra parte (R1) está dispuesta en cada propio módulo (10) amplificador de RF.
Dicha disposición permite optimizar todavía mejor el volumen ocupado por el primer combinador de potencia.
En la Fig. 4 se muestra un esquema de circuito simplificado del bastidor de la Fig. 3, en el que aparecen una vez más las impedancias (A1, A2, B, C1, C2, R1) indicadas anteriormente, así como los enlaces entre las mismas y con los módulos (10) amplificadores de RF. El primer combinador (100) de potencia de RF es un combinador de tipo "Gysel" 4-a-1, tal como se describe con relación a la Fig. 2.
Cuando el primer combinador (100) de potencia de RF está contenido parcialmente en el volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón y contenido parcialmente en el volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón, tal como es el caso en el ejemplo de la Fig. 3, la cara (31) frontal de cada módulo (10) amplificador de RF comprende preferiblemente un tercer conector (33) dispuesto en el lado distal derecho de dicha cara (31) frontal, además del primer conector (30) dispuesto en el lado distal izquierdo de dicha cara frontal, de manera que pueda insertarse y retirarse fácilmente cada módulo (10) amplificador de RF desde el bastidor (1). Tal como se muestra en la Fig. 4, cada primer conector (30) realiza un enlace entre las impedancias A1 y A2, y cada tercer conector (33) realiza un enlace entre las impedancias C1 y C2.
Tal como se muestra en la Fig. 3 y la Fig. 4, el circuito eléctrico de cada cara (31) frontal de cada módulo (10) amplificador de RF comprende además preferiblemente una conexión a una carga R1. La carga R1 sirve como una carga de equilibrio del combinador Gysel. Preferiblemente, cada carga R1 es parte respectivamente de cada módulo (10) amplificador de RF, lo que permite ahorrar volumen para las otras partes del combinador Gysel y/o para otros componentes en el volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón o en el volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón. Preferiblemente, R1 está sobredimensionado con el fin de poder comprobar un módulo (10) amplificador de RF a su propia carga interna cuando está aislado de los otros módulos amplificadores de RF.
En el caso en el que una cara (31) frontal comprende el segundo conector (32), dicha cara (31) frontal comprende también un cuarto conector (34) para conectar la carga R1 a un punto entre las impedancias B y C1, tal como se muestra en la Fig.3.
Preferiblemente, un intervalo de frecuencias nominal de cada módulo (10) amplificador de RF está comprendido en el intervalo de 3 MHz a 3 GHz. Más preferiblemente, un intervalo de frecuencias nominal de cada módulo (10) amplificador de RF está comprendido en el intervalo de 10 MHz a 300 MHz. Incluso más preferiblemente, la frecuencia nominal de cada módulo (10) amplificador de RF es igual a 176 MHz /- 5%.
Preferiblemente, una potencia de salida nominal de cada módulo (10) amplificador de RF está comprendida en el intervalo de 1 KW a 100 KW. Más preferiblemente, una potencia de salida nominal de cada módulo (10) amplificador de RF está comprendida en el intervalo de 3 KW a 30 KW. Incluso más preferiblemente, una potencia de salida nominal de cada módulo (10) amplificador de RF es igual a 6 KW /- 5%.
Preferiblemente, el primer combinador (100) de potencia de RF tiene un número de primeras entradas (101) de combinador que está comprendido entre dos y diez, estando dichas primeras entradas (101) de combinador conectadas a las salidas (12) de RF amplificadas de, respectivamente, entre dos y diez módulos (10) amplificadores de RF montados en bastidor para suministrar la primera salida (102) de potencia de RF combinada.
La Fig. 5 muestra una realización preferida ejemplar de un bastidor (1) según la invención. Es similar al bastidor (1) de la Fig. 1, excepto que el bastidor (1) comprende además un segundo combinador (200) de potencia de RF cuyas segundas entradas (201) de combinador están conectadas a las salidas (12) de RF amplificadas de módulos (10) amplificadores de RF adicionales del bastidor (1) para suministrar una segunda salida (202) de potencia de RF combinada. En este ejemplo, el segundo combinador (200) de potencia de RF está montado también en el bastidor (1) en un volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón, pero de manera alternativa puede montarse en un volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón o puede dividirse, tal como se muestra en la Fig.3 y la Fig.4, por ejemplo. Lo mismo es válido para el primer combinador (100) de potencia de RF. Entonces, el bastidor (1) comprende además un tercer combinador (300) de potencia de RF cuyas terceras entradas (301, 302) de combinador están conectadas respectivamente a las salidas (102, 202) de potencia de RF combinadas primera y segunda de, respectivamente, los combinadores (100, 200) de potencia de RF primero y segundo para suministrar una tercera salida (302) de potencia de RF combinada. El tercer combinador (300) de potencia de RF se monta preferiblemente en el lado posterior izquierdo o en el lado posterior derecho del bastidor (1), dependiendo de dónde tengan sus salidas los combinadores de potencia de RF primero y segundo. En el ejemplo de la Fig. 3, el tercer combinador (300) de potencia de RF está montado en el lado (2) posterior izquierdo del bastidor (1) debido a que ambos combinadores (100, 200) de potencia de RF primero y segundo están montados en un volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón. Obviamente, de manera alternativa, el tercer combinador (300) de potencia de RF puede montarse en el lado (3) posterior derecho del bastidor (1) en el caso en el que los combinadores (100, 200) de potencia de RF
primero y segundo están montados en un volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón.
La Fig. 6 muestra un diagrama de circuito simplificado para el bastidor (1) de la Fig. 5.
Desde el lado izquierdo al lado derecho de la Fig. 6, pueden verse:
- ocho módulos (10) amplificadores de RF que tienen respectivamente ocho entradas (11) de RF para recibir ocho señales a ser amplificadas a respectivamente ocho salidas (12) de RF amplificadas. Las ocho señales a ser amplificadas pueden provenir, por ejemplo, de un divisor de potencia uno-a-ocho (no mostrado), que puede ser o no parte del bastidor (1). La entrada de dicho divisor de potencia RF puede alimentarse con una señal de RF de baja potencia a ser amplificada.
- los combinadores (100, 200) de potencia de RF primero y segundo, cada uno de ellos, por ejemplo, un combinador de tipo ''Gysel'' 4-a-1, tal como se ha descrito anteriormente,
- las salidas (102, 202) de potencia de RF combinadas primera y segunda de los combinadores (100, 200) de potencia de RF primero y segundo, respectivamente,
- el tercer combinador (300) de potencia de RF, cuyas terceras entradas (301) de combinador están conectadas a las salidas (102, 202) de potencia de RF combinadas primera y segunda, y
- la tercera salida (302) de potencia de RF combinada.
En aras de la claridad, las líneas de transmisión y los adaptadores (50) de impedancia opcionales no se muestran en esta figura.
El tercer combinador (300) de potencia de RF comprende preferiblemente una línea híbrida acoplada, tal como se muestra más detalladamente en la Fig. 7. Dicha línea híbrida acoplada es bien conocida en la técnica y, por lo tanto, no se describirá adicionalmente.
La Fig. 8 muestra un diagrama de circuito simplificado de una realización más preferida de un bastidor (1) según la invención. Es similar al bastidor (1) de la Fig. 5, excepto que el bastidor (1) comprende además combinadores (400, 500) de potencia de RF cuarto y quinto cuyas entradas (401, 501) de combinador cuarto y quinto están conectadas respectivamente a las salidas (12) de RF amplificadas de módulos (10) amplificadores de RF adicionales del bastidor (1) para suministrar respectivamente salidas (402, 502) de potencia de RF combinadas cuarta y quinta. En este ejemplo, el bastidor (1) comprende dieciséis módulos (10) amplificadores de RF y sus dieciséis entradas pueden conectarse, por ejemplo, respectivamente a las dieciséis salidas de un divisor de potencia de RF 1-a-16 (no mostrado) que puede estar montado o no en el bastidor (1). La entrada de dicho divisor de potencia de RF puede alimentarse con una señal de RF de baja potencia a ser amplificada.
Los combinadores (400, 500) de potencia de RF cuarto y quinto se montan en el bastidor (1) en un volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón o en un volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón, o se dividen tal como se muestra en la Fig. 3 y la Fig. 4, por ejemplo. cada uno de los combinadores (400, 500) de potencia de RF cuarto y quinto es, por ejemplo, un combinador de tipo "Gysel" 4-a-1, tal como se ha descrito anteriormente.
El bastidor (1) comprende además un sexto combinador (600) de potencia de RF cuyas entradas (601) de sexto combinador están conectadas a las salidas (402, 502) de potencia de RF combinadas cuarta y quinta de los combinadores (400, 500) de potencia de RF cuarto y quinto respectivamente para suministrar una sexta salida (602) de potencia de RF combinada. El sexto combinador (600) de potencia de RF está montado también en un lado (5) posterior del bastidor (1) y es preferiblemente una línea híbrida acoplada, tal como se ha descrito anteriormente, con relación a la Fig. 7. Preferiblemente, el sexto combinador (600) de potencia de RF se monta en el lado (5) posterior derecho del bastidor (1) cuando el tercer combinador (300) de potencia de RF se monta en el lado posterior izquierdo del bastidor, y viceversa.
El bastidor (1) comprende además un séptimo combinador (700) de potencia de RF cuyas entradas (701) de séptimo combinador están conectadas a las salidas (302, 602) de potencia de RF combinadas tercera y sexta para suministrar una séptima salida (702) de potencia de RF combinada. El séptimo combinador (700) de potencia de RF se monta preferiblemente en una parte superior del bastidor (1). El séptimo combinador (700) de potencia de RF comprende preferiblemente un combinador de potencia híbrido de 90° del tipo línea ramificada, tal como se muestra esquemáticamente en la Fig. 9. Dicho combinador de potencia es bien conocido en la técnica y, por lo tanto, no se describirá adicionalmente.
Independientemente de la realización, cada módulo (10) amplificador de RF puede tener, por ejemplo, una potencia de salida nominal de 6 KW para una potencia de entrada nominal de 600 mW. En ese caso, y con la configuración ejemplar de la Fig. 8, una potencia de salida nominal disponible en la séptima salida (702) de potencia de RF combinada será de 2*2*4*6 KW = 96 KW. Con referencia a la Fig. 7 y a la Fig. 9, las impedancias y las potencias nominales indicadas pueden ser (en dicho caso de 96 KW), por ejemplo, las siguientes:
- ZL3 = 50 ohmios/25 KW
- Zo1 = 50 ohmios (línea lambda/4)
- Zo2 = 50 ohmios (línea lambda/4)
- Zo3 = 35,3 ohmios (línea lambda/4)
- Zo4 = 35,3 ohmios (línea lambda/4)
- ZL7 = = 50 ohmios/50 KW
El bastidor (1) puede tener cualquier tipo de dimensiones adecuadas. Preferiblemente, el bastidor (1) según la invención es un bastidor estándar de 48,26 cm (19 pulgadas) (tal como se define, por ejemplo, en una de las siguientes normas: EIA 310-D, IEC 60297, CEA-310-E, DIN 41494), o un bastidor estándar de 53,34 cm (21 pulgadas) (tal como se define, por ejemplo, en la siguiente normal ETSI: ETS 300119), o un bastidor de 59,42 cm (23 pulgadas) (norma Western Electric de 23 pulgadas).
Aunque no se muestran en las figuras, en el bastidor (1) pueden montarse, por ejemplo, otros tipos de módulos, tales como módulos de alimentación y/o módulos de control. Preferiblemente, los módulos (10) amplificadores de RF están agrupados en grupos de cuatro y no hay otros tipos de módulos entre dos módulos (10) amplificadores de RF cualesquiera de cualquier grupo de cuatro módulos (10) amplificadores de RF.
La presente invención se ha descrito en términos de realizaciones específicas, que son ilustrativas de la invención y no deben interpretarse como limitativas. Más generalmente, las personas expertas en la técnica apreciarán que lo mostrado y/o descrito anteriormente de manera particular no limita la presente invención.
Los números de referencia en las reivindicaciones no limitan su alcance de protección.
El uso de los verbos "comprender", "incluir", "estar compuesto por", o cualquier otra variante, así como sus conjugaciones respectivas, no excluye la presencia de elementos distintos de los indicados.
El uso del artículo "un", "una" o "el", “la” que precede a un elemento no excluye la presencia de una pluralidad de dichos elementos.
La invención puede describirse también como sigue: un bastidor (1) que comprende un armazón que tiene postes (2) verticales en el lado izquierdo y postes (3) verticales en el lado derecho entre los cuales hay montados múltiples módulos (10) amplificadores de RF. Las salidas (12) de potencia de RF de los módulos (10) amplificadores de RF están conectadas respectivamente a las entradas (101) de un combinador (100) de potencia de RF para suministrar una salida (102) de potencia de RF combinada. El combinador (100) de potencia de RF está dispuesto al menos parcialmente en un volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón o en un volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón, reduciendo de esta manera la huella del bastidor (1).
Claims (14)
1. Bastidor (1) para el montaje de múltiples módulos de equipos, presentando dicho bastidor (1) un lado (2) izquierdo, un lado (3) derecho, un lado (4) frontal, un lado (5) posterior, un lado superior y un lado inferior, comprendiendo dicho bastidor (1):
- un armazón que tiene postes (7) verticales en el lado izquierdo y postes (8) verticales en el lado derecho, - múltiples módulos (10) amplificadores de RF, montados en el armazón entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo, por una parte, y los postes (8) verticales en el lado derecho, por otra parte, comprendiendo cada módulo (10) amplificador de RF un circuito amplificador de RF que tiene una entrada (11) de RF y una salida (12) de RF amplificada,
- un primer combinador (100) de potencia de RF cuyas entradas (101) de primer combinador están conectadas a las salidas (12) de RF amplificadas de los módulos (10) amplificadores de RF para suministrar una primera salida (102) de potencia de RF combinada,
caracterizado porque el primer combinador (100) de potencia de RF está montado al menos parcialmente en un volumen comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón o al menos parcialmente en un volumen comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón, porque cada módulo (10) amplificador de RF tiene una cara (31) frontal situada en el lado (4) frontal del bastidor (1), y porque dicha cara (31) frontal comprende un circuito eléctrico que conecta la salida (12) de RF amplificada del módulo (10) amplificador de RF al primer combinador (100) de potencia de RF.
2. Bastidor (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque cada módulo (10) amplificador de RF está montado de manera desmontable en el bastidor (1), y porque su cara frontal comprende un primer conector (30) para conectar de manera desmontable el circuito eléctrico al primer combinador (100) de potencia de RF, estando dicho primer conector dispuesto en un lado izquierdo distal o en un lado derecho distal de dicha cara (31) frontal.
3. Bastidor (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque cada módulo (10) amplificador de RF comprende una placa de circuito impreso con un circuito amplificador de RF, y porque su cara (31) frontal está montada de manera desmontable a la placa de circuito impreso, y porque el circuito eléctrico de su cara (31) frontal está conectado a la salida (12) de RF amplificada de dicho módulo (10) amplificador de RF mediante un segundo conector (32).
4. Bastidor (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer combinador (100) de potencia de RF está contenido completamente en el espacio comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón o está contenido completamente en el espacio comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón.
5. Bastidor (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el primer combinador (100) de potencia de RF está contenido parcialmente en el espacio comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón y/o está contenido parcialmente en el espacio comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón, y porque la parte restante del primer combinador (100) de potencia de RF está dispuesta al menos parcialmente en la cara frontal de cada módulo (10) amplificador de RF.
6. Bastidor (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer combinador (100) de potencia de RF es un combinador de tipo Gysel.
7. Bastidor (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un intervalo de frecuencias nominal de cada módulo (10) amplificador de RF está comprendido en el intervalo de 3 MHz a 3 GHz.
8. Bastidor (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una potencia de salida nominal de cada módulo (10) amplificador de RF está comprendida en el intervalo de 1 KW a 100 KW.
9. Bastidor (1) según la reivindicación 7, caracterizado porque una potencia de salida nominal de cada módulo (10) amplificador de RF está comprendida en el intervalo de 3 KW a 30 KW.
10. Bastidor (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer combinador (100) de potencia de RF tiene un número de primeras entradas (101) de combinador que está comprendido entre dos y diez, estando dichas primeras entradas (101) de combinador conectadas a las salidas (12) de RF amplificadas de, respectivamente, entre dos y diez módulos (10) amplificadores de RF montados en bastidor para suministrar la primera salida (102) de potencia de RF combinada.
11. Bastidor (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el bastidor (1) comprende además un segundo combinador (200) de potencia de RF cuyas entradas (201) de segundo combinador están conectadas a las salidas (12) de RF amplificadas de módulos (10) amplificadores de RF adicionales del bastidor (1) para suministrar una segunda salida (202) de potencia de RF combinada, porque el segundo combinador (200) de potencia de RF está montado al menos parcialmente en un espacio comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón o al menos parcialmente en un espacio comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón, porque el bastidor (1) comprende además un tercer combinador (300) de potencia de RF cuyas entradas (301) de tercer combinador están conectadas respectivamente a las salidas (101, 202) de potencia de RF combinadas primera y segunda de, respectivamente, los combinadores (100, 200) de potencia de RF primero y segundo para suministrar una tercera salida (302) de potencia de RF combinada, y porque el tercer combinador (300) de potencia de RF está montado en el lado (5) posterior del bastidor (1).
12. Bastidor (1) según la reivindicación 11, caracterizado porque el tercer combinador (300) de potencia de RF comprende una línea híbrida acoplada.
13. Bastidor (1) según la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque el bastidor (1) comprende además combinadores (400, 500) de potencia de RF cuarto y quinto cuyas entradas (401, 501) de combinador cuarto y quinto están conectadas respectivamente a las salidas (12) de RF amplificadas de módulos (10) amplificadores de RF adicionales del bastidor (1) para suministrar respectivamente salidas (402, 502) de potencia de RF combinadas cuarta y quinta, porque los combinadores (400, 500) de potencia de RF cuarto y quinto están montados al menos parcialmente en un espacio comprendido entre los postes (7) verticales en el lado izquierdo del armazón o al menos parcialmente en un espacio comprendido entre los postes (8) verticales en el lado derecho del armazón, porque el bastidor (1) comprende además un sexto combinador (600) de potencia de RF cuyas entradas (601) de sexto combinador están conectadas a las salidas (402, 502) de potencia de RF combinadas cuarta y quinta de, respectivamente, los combinadores (400, 500) de potencia de RF cuarto y quinto para suministrar una sexta salida (602) de potencia de RF combinada, porque el sexto combinador (600) de potencia de RF está montado en el lado (5) posterior del bastidor (1), porque el bastidor (1) comprende además un séptimo combinador (700) de potencia de RF cuyas entradas (701) de séptimo combinador están conectadas a las salidas (302, 602) de potencia de RF combinadas tercera y sexta para suministrar una séptima salida (702) de potencia de RF combinada, y porque el séptimo combinador (700) de potencia de RF está montado en una parte superior del bastidor (1).
14. Bastidor (1) según la reivindicación 13, caracterizado porque el sexto combinador (600) de potencia de RF comprende una línea híbrida acoplada y porque el séptimo combinador (700) de potencia de RF comprende un combinador de potencia híbrido de 90° del tipo línea ramificada.
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