ES2895756T3 - Dispositivo de apuntamiento de haz para sistema de antena, sistema de antena y plataforma asociados - Google Patents

Abstract

Dispositivo (DP) de apuntamiento de haz para sistema de antena de telecomunicaciones, comprendiendo el dispositivo: - al menos una fuente (16) de alimentación capaz de generar ondas radiofrecuencias, - un formador (10) de haces cuasióptico plano cuya entrada puede ser alimentada por dicha al menos una fuente y cuya salida es capaz de alimentar una red de elementos radiantes (18), comprendiendo el formador (10) de haces cuasióptico plano una guía de onda (12) de placas paralelas, de manera que la entrada y la salida del formador de haz cuasióptico (10) plano corresponden a las aberturas lineales situadas entre las dos placas paralelas de la guía de onda (12), - dicha red de elementos radiantes (18), en el que el dispositivo (DP) comprende además al menos un elemento (ETM) de traslación mecánica capaz de desplazar, una con respecto al otro, dicha al menos una fuente (16) de alimentación y al menos un elemento focalizador (14) de dicho formador de haces cuasióptico (10) plano según un movimiento de traslación (T) perpendicular a la dirección (D) de alimentación de la red de elementos radiantes (18) por la fuente (16).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de apuntamiento de haz para sistema de antena, sistema de antena y plataforma asociados

[0001] La presente invención se refiere a un dispositivo de apuntamiento de haz para sistema de antena de telecomunicaciones, especialmente por satélite, y preferentemente en la banda Ka. La invención se refiere también a un sistema de antena que incluye dicho dispositivo de apuntamiento de haz, una plataforma, en particular terrestre, aérea o espacial, que incluye al menos un sistema de antena citado anteriormente, y un procedimiento de telecomunicación entre dos estaciones que usan el sistema de antena citado anteriormente.

[0002] En el campo de las comunicaciones por satélite, la obtención de una comunicación de buena calidad implica altos rendimientos para las ondas electromagnéticas producidas por el sistema de antena usado en la comunicación en términos de ganancia y de nivel de los lóbulos secundarios (relación entre la intensidad de los lóbulos secundarios y la intensidad del lóbulo principal).

[0003] En el caso particular de la banda electromagnética Ka, están implicadas dos bandas de frecuencias distintas. De hecho, en emisión, las ondas electromagnéticas de la banda Ka tienen una frecuencia comprendida entre 27,5 Gigahercios (GHz) y 31 GHz mientras que, en recepción, las ondas electromagnéticas de la banda Ka tienen una frecuencia comprendida entre 17,3 GHz y 21,2 GHz. Además, las polarizaciones de las ondas en emisión y en recepción son generalmente de tipo circular opuestas o no.

[0004] Estas frecuencias y estas polarizaciones circulares en recepción y en emisión imponen restricciones en el sistema de antena.

[0005] Para reducir la signatura visual (el espacio físico ocupado), en general no suelen primarse las soluciones de tipo antena parabólica especialmente en contexto terrestre o aéreo.

[0006] Además, en el contexto de enlace por satélite, conviene orientar en tiempo real la antena para apuntar permanentemente el satélite que permite establecer el enlace.

[0007] Para obtener dicho barrido electrónico multidireccional, en un contexto de integración de plataforma, especialmente terrestre, aérea o por satélite, se sabe implementar un sistema motorizado de desplazamiento del sistema de antena según un eje mecánico en azimut o en elevación, por ejemplo, por medio de un plato giratorio, fijado a la plataforma. Sin embargo, dicho sistema de antena motorizado presenta entonces una excrecencia voluminosa que limita el tipo de plataforma de integración posible.

[0008] En este contexto de integración de plataforma sujeta a posibles movimientos, especialmente en el caso de plataformas con restricciones, tales como las plataformas aéreas, se busca más un sistema de antena inmóvil.

[0009] Una primera solución de sistema de antena inmóvil consiste en usar una antena de barrido electrónico pasivo (PESA, del inglés «passive electronically scanned array»). Sin embargo, la potencia isótropa radiada equivalente (PIRE) obtenida depende intensamente de la amplificación usada y su implementación requiere el uso de dos paneles de antena dedicados respectivamente a la emisión y a la recepción cuya masa, consumo energético y volumen ocupado son poco compatibles según los casos de integración de plataforma, especialmente el caso de las plataformas con restricciones, tales como las plataformas aéreas,

[0010] Una segunda solución de sistema de antena inmóvil consiste en implementar sistemas de antena activos, o antena de barrido electrónico activo (AESA, del inglés «active electronically scanned array») capaces de desapuntamiento electrónico para describir un hemisferio denominado comúnmente desapuntamiento 2D electrónico.

[0011] Este tipo de sistema de antena inmóvil activo capaz de implementar un barrido multidireccional requiere una pluralidad de elementos electrónicos activos, por ejemplo, antenas planas de tipo patch alimentadas por dos fuentes para asegurar una doble polarización, generalmente distribuidas en dos paneles de antena disjuntos, uno dedicado a la emisión y el otro a la recepción. Sin embargo, dicha disposición de antenas presenta un volumen y unos niveles de consumo y de disipación térmica elevados restrictivos para la realización de la plataforma.

[0012] Por tanto existe la necesidad de un sistema de antena inmóvil, capaz de implementar un barrido multidireccional, compacto y que presente rendimientos energéticos reducidos con respecto a las soluciones conocidas.

[0013] Para este fin, la invención tiene por objeto un dispositivo de apuntamiento de haz para un sistema de antena de telecomunicaciones, comprendiendo el dispositivo:

- al menos una fuente de alimentación capaz de generar ondas radiofrecuencias,

- un formador de haces cuasióptico plano cuya entrada puede ser alimentada por dicha al menos una fuente y cuya salida es capaz de alimentar una red de elementos radiantes, comprendiendo el formador de haces cuasióptico plano una guía de onda de placas paralelas, de manera que la entrada y la salida del formador de haz cuasióptico corresponden a las aberturas lineales situadas entre las dos placas paralelas de la guía de onda,

- dicha red de elementos radiantes,

comprendiendo el dispositivo además al menos un elemento de traslación mecánica capaz de desplazar, una con respecto al otro, dicha al menos una fuente de alimentación y al menos un elemento focalizador de dicho formador de haces cuasióptico plano según un movimiento de traslación perpendicular a la dirección de alimentación de la red de elementos radiantes por la fuente.

[0014] Según realizaciones particulares de la invención, el dispositivo de apuntamiento de haz presenta asimismo una o varias de las características siguientes, tomadas de forma aislada o según cualquier combinación técnicamente posible:

- la fuente está provista de al menos un elemento de control electrónico en fase y en amplitud del haz suministrado en salida de la red de elementos radiantes;

- el elemento de traslación mecánica es capaz de desplazar dicha al menos una fuente de alimentación con respecto a dicho elemento focalizador de dicho formador de haces cuasióptico plano inmóvil;

- el elemento de traslación mecánica es capaz de desplazar dicho al menos un elemento focalizador de dicho formador de haces cuasióptico plano con respecto a dicha al menos una fuente de alimentación inmóvil;

- el formador de haces cuasióptico plano comprende una guía de onda de placas paralelas, de manera que la red de elementos radiantes y la guía de onda de placas paralelas presentan una anchura estrictamente superior a la anchura del elemento focalizador, siendo el elemento de traslación mecánica capaz de desplazar el elemento focalizador según la anchura de la guía de onda de placas paralelas;

- el desplazamiento máximo del elemento focalizador, con respecto a su posición inicial centrada según la anchura de la guía de onda de placas paralelas, es inferior a la mitad de la anchura del elemento focalizador;

- cada elemento radiante de la red de elementos radiantes comprende un cuerno que comprende una primera parte de emisión-recepción y una segunda parte de emisión-recepción alimentadas por el formador de haces cuasióptico, de manera que cada una de las partes primera y segunda de emisión-recepción es capaz de emitir y recibir una onda electromagnética a una primera frecuencia o a una segunda frecuencia, siendo la relación entre la segunda frecuencia y la primera frecuencia superior a 1,2, preferentemente superior a 1,5, de manera que la primera frecuencia y la segunda frecuencia pertenecen a la banda Ka del espectro electromagnético.

[0015] La invención tiene también por objeto un sistema de antena que comprende al menos un dispositivo de apuntamiento de haz tal como se describe anteriormente.

[0016] Además, la invención se refiere también a una plataforma que incluye al menos un sistema de antena tal como se describe anteriormente.

[0017] La presente invención tiene también por objeto un procedimiento de telecomunicaciones, especialmente por satélite, entre dos estaciones, comprendiendo el procedimiento que comprende el empleo de al menos un dispositivo de apuntamiento de haz o de un sistema de antena tal como se describe anteriormente.

[0018] Otras características y ventajas de la invención se desprenderán a partir de la lectura de la descripción detallada que se ofrece a continuación, de realizaciones de la invención, proporcionadas a modo de ejemplo únicamente y en referencia a los dibujos que son:

- figura 1, una vista esquemática en perspectiva de un dispositivo de apuntamiento de haz según una primera realización;

- figura 2, una vista esquemática en perspectiva de un dispositivo de apuntamiento de haz según una segunda realización;

- figura 3, una vista esquemática en perspectiva de un ejemplo de elemento radiante de antena elemental según la presente invención.

[0019] En lo que sigue de la descripción, la expresión «sustancialmente» expresará una relación de igualdad más o menos el 10%.

[0020] El dispositivo de apuntamiento Dp de haz según la presente invención comprende un formador de haces cuasióptico 10 plano.

[0021] Más en concreto, el formador de haces cuasióptico 10 comprende al menos una guía de onda 12 de placas paralelas (PPW del inglés «Parallel Plate Waveguide») en la que se dispone un elemento focalizador 14.

[0022] Más en concreto, la guía de onda 12 de placas paralelas (PPW del inglés «Parallel Plate Waveguide») es una guía de transmisión que comprende dos placas metálicas apiladas, separadas una de la otra según un grosor E^g y que se extienden según dos direcciones longitudinal X y transversal Y.

[0023] El elemento focalizador 14 se apoya sobre la placa inferior de la guía de onda 12 y presenta un grosor, no representado, inferior o igual al de la guía de onda de placas paralelas 12.

[0024] Dicho elemento focalizador 14 corresponde por ejemplo:

- a una lente restrictiva, como se describe, por ejemplo, en los documentos US 3170158 y US 5936588 que ilustran el caso de una lente de Rotman, o

- a un reflector como se describe, por ejemplo, en los documentos FR 2944153 y FR 2986377 para formadores de haces Pillbox, o

- a la estructura focalizadora descrita en los documentos FR 3038457, US 2002/101386 A1, US 2003/016097 A1, US 2 721263 A Z o

- una estructura focalizadora plana de gradiente de índice,

- etc.

[0025] En el dispositivo de apuntamiento D^p, la entrada del formador de haces cuasióptico 10 puede ser alimentada por al menos una fuente 16 de alimentación capaz de generar ondas radiofrecuencias, y la salida del formador de haces cuasióptico 10 es capaz de alimentar una red de elementos radiantes 18. La entrada y la salida del formador de haz cuasióptico 10 plano corresponden a las aberturas lineales situadas entre las dos placas paralelas de la guía de onda 12. La fuente 16 se encuentra fuera de la guía de ondas de placas paralelas 12. La fuente 16, el formador de haz cuasióptico 10 plano y la red de elementos radiantes 18 están alineados y yuxtapuestos según la dirección D, de alimentación de la red de elementos radiantes 18 por la fuente 16, y se apoyan sustancialmente sobre el mismo plano, en concreto el plano de la placa inferior de la guía de onda 12.

[0026] De este modo se limita la desviación de la alimentación de la red de elementos radiantes 18 por la fuente 16 al pasar por el formador de haz cuasióptico 10 plano y es estrictamente inferior a 90°. Dicho de otro modo, la desviación del haz en un plano perpendicular a la guía de onda de placas paralelas 12 (PPW) es sustancialmente nulo ya que la focalización se realiza en transmisión en el plano del PPW.

[0027] Además, dicha alineación en un mismo plano de la fuente 16, del formador de haz cuasióptico 10 plano y de la red de elementos radiantes 18 permite una superposición (es decir, un apilamiento) según el eje Z de una pluralidad V de dispositivos de apuntamiento de haz D^p que comprenden cada uno una red de W elementos radiantes 18.

[0028] Según un aspecto no representado la fuente 16 está provista de un duplexor capaz de seleccionar al menos la generación de una onda electromagnética para una primera frecuencia f-i, dedicada, por ejemplo, en la emisión de ondas electromagnéticas de la banda Ka, estando f comprendida entonces entre 27,5 GHz y 31 GHz, o la generación de una onda electromagnética para una segunda frecuencia f2, dedicada, por ejemplo, en la recepción de las ondas electromagnéticas de la banda Ka, estando f2 comprendida entonces entre 17,3 GHz y 21,2 GHz.

[0029] Según la presente invención, el dispositivo de apuntamiento D^p comprende además al menos un elemento de traslación mecánica E^tm capaz de desplazar, una con respecto al otro, dicha al menos una fuente de alimentación 16 y al menos un elemento focalizador 14 de dicho formador de haces cuasióptico 10 según un movimiento de traslación T perpendicular a la dirección D, de alimentación de la red de elementos radiantes 18 por la fuente 16, tal como se representa según dos realizaciones ilustradas por las figuras 1 y 2.

[0030] Según un aspecto particular, el dimensionamiento del dispositivo de apuntamiento D^p depende directamente de la excursión angular máxima de apuntamiento deseada.

[0031] Dicho de otro modo, el elemento de traslación mecánica E^tm permite controlar la iluminación del haz producido por el elemento focalizador 14 en la línea de elementos radiantes 18 que forman la red, lo que suministra un desapuntamiento mecánico del haz en el plano de la línea de elementos radiantes 18.

[0032] A diferencia de las soluciones conocidas de optimización de los sistemas de antena de barrido electrónico inmóvil, dicho elemento mecánico presenta por su carácter pasivo un bajo consumo energético y ocupa un volumen reducido proporcional al tamaño de la red de elementos radiantes 18 implementada.

[0033] Así la línea de elementos radiantes 18 tiene una capacidad de apuntamiento mecánico (denominada en lo sucesivo 1DM). Dicha capacidad de apuntamiento mecánico presenta la ventaja de ser estable en frecuencia.

[0034] Pueden contemplarse dos realizaciones de dicha traslación mecánica entre el elemento focalizador 14 y la fuente 16 según la traslación mecánica se aplique a la fuente 16, tal como se ilustra en la figura 1, o al elemento focalizador 14, tal como se ilustra en la figura 2.

[0035] Por ejemplo, en la figura 1, el elemento focalizador 14 está inmóvil, y la fuente 16 puede desplazarse según la dirección T que puede moverse en un raíl, de manera que el desplazamiento es accionado por el elemento de traslación mecánica E^tm que corresponde a un engranaje, un muelle, un brazo de recuperación, etc., accionado automáticamente por medio de una motorización, no representada, en función del desapuntamiento deseado.

[0036] Cuando la fuente 16 está en posición centrada C^S con respecto a la anchura L^EFdel elemento focalizador 14 según la dirección Y, el elemento focalizador 14 es capaz de iluminar el conjunto de la red de elementos radiantes 18. Dicho de otro modo, L^ef es sustancialmente igual a la anchura L^r según el eje Y de la red de elementos radiantes 18 que corresponde sustancialmente a la anchura de la guía de onda 12.

[0037] Por el contrario, cuando la fuente 16 se desplaza según la dirección T a distancia no nula de esta posición centrada C^s , solo se ilumina una parte de los elementos radiantes 18, lo que provoca un desapuntamiento del haz obtenido para esta posición descentrada de la fuente 16 con respecto a la posición centrada descrita anteriormente.

[0038] Según la realización de la figura 1, el desplazamiento máximo T^smáx de la fuente está limitado por su propia anchura L^s y por la anchura L^r del formador de haces cuasióptico 10 plano de manera que L^r = 2*T^smáx+ L^s.

[0039] En relación con la figura 2, el elemento de traslación mecánica E^tm es capaz esta vez de desplazar el elemento focalizador 14 según la dirección de traslación T (colineal al eje Y en el ejemplo de la figura 2) mientras que la fuente 16 es inmóvil.

[0040] Por ejemplo, el elemento de traslación mecánica E^tm corresponde a un tornillo sin fin.

[0041] Según esta configuración, se hace necesario que la guía de onda 12, en cuya placa metálica inferior el elemento focalizador 14 se apoya en plano, presenta una anchura (que corresponde sustancialmente a la anchura L^r de la red de elementos radiantes 18) superior a la anchura L^ef del elemento focalizador 14 de manera que permite el desplazamiento del elemento focalizador 14 según la dirección T correspondiente a la anchura de la guía de onda 12 y, en el ejemplo de la figura 2, también a la dirección Y de la línea de la red de elementos radiantes 18 unidos unos a otros.

[0042] En otros términos, según la realización de la figura 2 en la que el elemento focalizador 14 del formador de haces cuasióptico 10 está desplazado según un desplazamiento T^ef con respecto a la fuente 16 inmóvil del dispositivo de apuntamiento D^p, la anchura L^r según el eje Y de la red de elementos radiantes 18, sustancialmente igual a la de la guía de onda 12, es tal que L^r > ( L^ef +2*T^ef).

[0043] Según la configuración de la figura 2, la red de elementos radiantes 18 unidos unos a otros cuenta así con más elementos radiantes 18 que elementos radiantes iluminados capaces de recibir la onda plana focalizada por el elemento focalizador 14.

[0044] Según un aspecto particular, la guía de onda 12 se dimensionará de manera que el desplazamiento máximo T^EFmáx con respecto a su posición inicial (es decir, centrada por defecto en el punto M centro de los planes de la guía de onda de placas paralelas 12) es inferior a la mitad de la anchura L^ef, es decir, T^EFmáx ^ L^ef/2.

[0045] Además, según un aspecto complementario, la fuente 16 está provista de al menos un elemento E^cpa de control electrónico en fase y en amplitud de la onda suministrada por la fuente 16, lo que permite en consecuencia orientar el haz suministrado por el dispositivo de apuntamiento D^p en el plano de la puesta en red de la línea de elementos radiantes 18.

[0046] Así, según este aspecto complementario del dispositivo de apuntamiento D^p según la presente invención, a la capacidad de apuntamiento mecánico en una dimensión 1DM de la línea de elementos radiantes 18 se le añade una capacidad de apuntamiento electrónico en otra dimensión perpendicular a la anterior (denominada en lo sucesivo 1DE).

[0047] La capacidad de apuntamiento mecánico 1DM es más estable en frecuencia que la capacidad de apuntamiento electrónico 1DE, al ser el elemento de control electrónico en fase y en amplitud más sensible por naturaleza a la frecuencia de funcionamiento del dispositivo de apuntamiento D^p que un elemento mecánico en cuyo funcionamiento no influye una frecuencia de funcionamiento.

[0048] Así, al aumentar la precisión de apuntamiento de haz por un ajuste electrónico en amplitud y en fase, se garantiza una estabilidad de apuntamiento independientemente de la frecuencia de funcionamiento por el dispositivo de apuntamiento D^p según la presente invención.

[0049] La invención se refiere también a un sistema de antena, no representado, que comprende al menos un dispositivo de apuntamiento de haz D^p tal como se describe anteriormente.

[0050] Por ejemplo, dicho sistema de antena corresponde a la superposición (es decir, el apilamiento) según el eje Z de una pluralidad V de dispositivos de apuntamiento de haz D^p que comprenden cada uno una red de W elementos radiantes 18.

[0051] El sistema de antena correspondiente comprende de este modo una matriz de W x V elementos radiantes 18, V fuentes 16 distintas que alimentan respectivamente a cada una de las V líneas de W elementos radiantes 18 (por ejemplo, en las figuras 1 y 2 W=13), V elementos de traslación mecánica E^tm y como complemento V elementos de control electrónico en fase y en amplitud de manera que E^cpa se implementa para controlar automáticamente de forma local en la plataforma, e incluso a distancia, especialmente en el caso de una plataforma espacial, el desapuntamiento (es decir, el apuntamiento de haz en una dirección dada con respecto a una dirección de apuntamiento por defecto) mecánico y/o electrónico de V haces en el plano de cada una de las V líneas de elementos radiantes 18.

[0052] Los V elementos de traslación mecánica E^tm son controlados por un mismo motor o por dos motores dedicados, cada uno, al desplazamiento a una y otra parte de la línea media que pasa por el centro M del formador de haces cuasióptico plano 10 y la posición centrada Cs de la fuente 16.

[0053] Se obtiene así un barrido electrónico multidireccional a la vez que se evita el uso de un eje mecánico en azimut o en elevación, por ejemplo, por medio de un plato giratorio, fijado en la plataforma.

[0054] Según un aspecto particular, los elementos radiantes 18 alimentados por el formador de haces cuasióptico plano 10 según la invención presentan una forma paralelepipédica como se ilustra en las figuras 1 y 2 descritas anteriormente y comprenden dos partes, en concreto, una primera parte 20 polarizadora y una segunda parte o salida 22 dedicada a la emisión/recepción como tal.

[0055] Alternativamente, la forma de estos elementos radiantes 18 es cilíndrica y acorde con el objeto de la solicitud FR 3013909 A1 tal como se ilustra mediante la figura 3.

[0056] Más en concreto, tal como se ilustra mediante la figura 3, el elemento radiante 18 incluye un cuerno 24, una parte polarizadora 20 que comprende elementos dieléctricos 26 y dos accesos 28, 30 para las ondas emitidas o recibidas por el elemento radiante 18.

[0057] El cuerno 24 incluye una primera parte de emisión-recepción 221 capaz de emitir y recibir una onda según un estado de polarización y una segunda parte según otro estado de polarización 222, distinto de la primera parte de emisión-recepción 221.

[0058] Como se indica anteriormente, cada parte 221 y 222 es alimentada respectivamente mediante los accesos 28 y 30 por el formador 10 de haces cuasióptico plano descrito anteriormente.

[0059] Las partes 221 y 222 según una variante de realización pueden asociarse en un solo bloque.

[0060] Cada una de las partes primera y segunda de emisión-recepción 221, 222 puede emitir y recibir una onda electromagnética a una primera frecuencia f o a una segunda frecuencia f2, de manera que la relación entre la segunda frecuencia f2 y la primera frecuencia f es superior a 1,2, y preferentemente superior a 1,5.

[0061] Según una característica particular, el cuerno 24 tiene una forma cilíndrica que confiere a la emisión de cada elemento radiante 18 un carácter de banda ancha. La banda cubierta por un cuerno se extiende normalmente al 40% a una y otra parte de la frecuencia de funcionamiento f1 y f2.

[0062] Así, en esta variante, la primera parte de emisión-recepción 221 y la segunda parte de emisión-recepción 222 tienen cada una la forma de un semidisco, de manera que la asociación de las dos partes de emisión-recepción forma el cuerno 24.

[0063] De forma clásica, un cuerno dimensionado para funcionar en una banda ancha de frecuencia presenta dimensiones exteriores que están restringidas por la longitud de onda de funcionamiento correspondiente a la más baja de las frecuencias para emitir o recibir. Además, el interior del mismo está vacío.

[0064] En el ejemplo presentado, de manera idéntica a los elementos dieléctricos 26, el interior del cuerno 24 está ocupado por un material dieléctrico con el fin de reducir las dimensiones físicas del cuerno 24. De hecho, la longitud de onda en un material dieléctrico es menor que la longitud de onda correspondiente en el aire. Así, para una estructura de cuerno dada se realiza una ampliación hacia la banda de frecuencia de funcionamiento. Este material dieléctrico es un sustrato que presenta una permitividad comprendida entre dos y cinco según las restricciones de realización.

[0065] Además, por ejemplo, para una aplicación en banda Ka del espectro electromagnético, la parte polarizadora 20 del elemento radiante 18 comprende un polarizador 32 dispuesto de manera que se polarizan las ondas que la primera parte de emisión-recepción 22¹ y la segunda parte de emisión-recepción 22² son capaces de emitir.

[0066] El polarizador 32 incluye dos partes dispuestas, no representadas, de manera que polarizan circularmente en un primer sentido las ondas que la primera parte de emisión-recepción 22¹ puede emitir y polarizan circularmente las ondas que la segunda parte de emisión-recepción 22² puede emitir en un sentido opuesto al primer sentido.

[0067] En lo que sigue de la descripción, el primer sentido es la polarización derecha.

[0068] Así, dicho elemento radiante 18 según el objeto de la solicitud FR 3013909 A1 es, por ejemplo, capaz de emitir y/o recibir ondas que presentan una polarización circular derecha para la primera frecuencia f ^|. Dicho elemento radiante 18 es capaz también de emitir y/o recibir ondas que presentan una polarización circular izquierda para la segunda frecuencia f².

[0069] Según una variante, el polarizador 32 forma parte asimismo del cuerno 24 (es decir, se prolonga también en el cuerno 24).

[0070] En el elemento radiante 18, los elementos dieléctricos 26 se insertan con el fin de reducir la dimensión eléctrica con respecto a la longitud de onda y así obtener una antena elemental A con dimensiones que permiten acercar los elementos radiantes 18 suficientemente durante la puesta en red con el fin de facilitar el barrido angular en un intervalo suficientemente amplio a la vez que se conservan los rendimientos de radiación compatibles de la aplicación de tipo unión por satélite contemplada. Los elementos dieléctricos 26 están localizados preferentemente de manera única a la altura de los accesos 28, 30 así como en el polarizador 32. Como variante, los elementos dieléctricos 26 se prolongan en las partes 22¹ y 22².

[0071] Cada acceso 28, 30 está frente a una parte de emisión-recepción del cuerno 24. Por ejemplo, un acceso 28 para una onda polarizada circular izquierda se prevé por tanto frente a la primera parte de emisión-recepción 22¹ del cuerno 24 mientras que un acceso 30 para una onda polarizada circular derecha se prevé frente a la segunda parte de emisión-recepción 22².

[0072] En funcionamiento, la primera parte de emisión-recepción 22¹ recibe ondas electromagnéticas según un estado de polarización cuando el cuerno 24 es excitado eléctricamente. Esta onda es polarizada como circular izquierda por el polarizador 32. Esta onda pasa a continuación por el acceso 28 previsto para una onda polarizada circular izquierda.

[0073] Una onda polarizada circular derecha pasa por el acceso 30 previsto para una onda polarizada circular derecha. Esta onda pasa a continuación a través del polarizador 32 antes de ser emitida por la segunda parte de emisión-recepción 22². Este funcionamiento de emisión-recepción puede invertirse entre los accesos 28 y 30.

[0074] Resulta así que un único elemento radiante 18 permite asegurar a la vez las funciones de emisión y recepción, para dos frecuencias f y f² cuya relación es superior a 1,2. Se trata de un cuerno 24 bibanda compacto de polarización circular que hace a cada elemento radiante 18 bibanda.

[0075] Además, cada elemento radiante 18 puede emitir y/o recibir ondas en dos estados de polarización diferentes, por ejemplo, polarizaciones circulares izquierda y derecha. En el caso en que se desee una onda de polarización lineal, o bien se usan los dos accesos 28, 30 simultáneamente aplicándoles, por medio del formador 10 de haces cuasióptico, la fuente 16 y el elemento de control electrónico en fase y en amplitud E^cpa, un cierto desfase en función de la orientación de la polarización deseada, o bien se excita un único acceso 28 o 30 selectivamente por la fuente 16.

[0076] Así, el dispositivo de apuntamiento D^p específico según la presente invención, basado en un desapuntamiento mecánico en el plano de una línea de una red de elementos radiantes 18, combinado o no con un desapuntamiento electrónico, permite en asociación con uno o varios elementos radiantes 18 tales como los de la solicitud FR 3013 909 A1, o elementos radiantes 18 de forma paralelepipédica que presentan un funcionamiento similar, obtener un sistema de antena inmóvil muy eficaz ya que principalmente focaliza y es capaz de suministrar un barrido multidireccional fácilmente reconfigurable a la vez que presenta un consumo energético y una disipación térmica reducidos con respecto a las soluciones conocidas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (D^p) de apuntamiento de haz para sistema de antena de telecomunicaciones, comprendiendo el dispositivo:

- al menos una fuente (16) de alimentación capaz de generar ondas radiofrecuencias,

- un formador (10) de haces cuasióptico plano cuya entrada puede ser alimentada por dicha al menos una fuente y cuya salida es capaz de alimentar una red de elementos radiantes (18), comprendiendo el formador (10) de haces cuasióptico plano una guía de onda (12) de placas paralelas, de manera que la entrada y la salida del formador de haz cuasióptico (10) plano corresponden a las aberturas lineales situadas entre las dos placas paralelas de la guía de onda (12),

- dicha red de elementos radiantes (18),

en el que el dispositivo (D^p) comprende además al menos un elemento (E^tm) de traslación mecánica capaz de desplazar, una con respecto al otro, dicha al menos una fuente (16) de alimentación y al menos un elemento focalizador (14) de dicho formador de haces cuasióptico (10) plano según un movimiento de traslación (T) perpendicular a la dirección (D) de alimentación de la red de elementos radiantes (18) por la fuente (16).

2. Dispositivo (D^p) de apuntamiento de haz según la reivindicación 1, en el que la fuente (16) está provista de al menos un elemento (E^cpa) de control electrónico en fase y en amplitud del haz suministrado en salida de la red de elementos radiantes (18).

3. Dispositivo (D^p) de apuntamiento de haz según la reivindicación 1 o 2, en el que el elemento de traslación mecánica (E^tm) es capaz de desplazar dicha al menos una fuente (16) de alimentación con respecto a dicho elemento focalizador (14) de dicho formador (10) de haces cuasióptico plano inmóvil.

4. Dispositivo (D^p) de apuntamiento de haz según la reivindicación 1 o 2, en el que el elemento de traslación mecánica (E^tm) es capaz de desplazar dicho al menos un elemento focalizador (14) de dicho formador (10) de haces cuasióptico plano con respecto a dicha al menos una fuente (16) de alimentación inmóvil.

5. Dispositivo (D^p) de apuntamiento de haz según la reivindicación 4, en el que la red de elementos radiantes (18) y la guía de onda de placas paralelas (12) presenta una anchura (L^r) estrictamente superior a la anchura (L^ef) del elemento focalizador (14), siendo el elemento (E^tm) de traslación mecánica capaz de desplazar el elemento focalizador (14) según la anchura (L^r) de la guía de onda de placas paralelas.

6. Dispositivo (D^p) de apuntamiento de haz según la reivindicación 5, en el que el desplazamiento máximo (T^máx) del elemento focalizador (14), con respecto a su posición inicial centrada según la anchura (L^r) de la guía (12) de onda de placas paralelas, es inferior a la mitad de la anchura (L^ef) del elemento focalizador (14).

7. Dispositivo (D^p) de apuntamiento de haz según la reivindicación 5 en el que cada elemento radiante de la red de elementos radiantes (18) comprende un cuerno (24) que comprende una primera parte de emisión-recepción (22¹) y una segunda parte de emisión-recepción (22²) alimentadas por el formador (10) de haces cuasióptico, siendo cada una de las partes primera y segunda de emisión-recepción (22¹, 22²) capaz de emitir y recibir una onda electromagnética a una primera frecuencia (fⁱ ) o a una segunda frecuencia (f²), de manera que la relación entre la segunda frecuencia y la primera frecuencia es superior a 1,2, preferentemente superior a 1,5, perteneciendo la primera frecuencia (f¹) y la segunda frecuencia (f²) a la banda Ka del espectro electromagnético.

8. Sistema de antena que comprende al menos un dispositivo de apuntamiento de haz según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Plataforma que incluye un sistema de antena según la reivindicación 8.

10. Procedimiento de telecomunicaciones entre dos estaciones de telecomunicaciones, comprendiendo el procedimiento que comprende el empleo de al menos un dispositivo de apuntamiento de haz según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 o de un sistema de antena según la reivindicación 8.