ES2924702T3 - Balún - Google Patents

Abstract

La presente divulgación se refiere a un balun adecuado para realizar una transición de banda ancha en la banda de radiofrecuencia desde una línea de transmisión no balanceada a una línea de transmisión balanceada. El balun comprende una terminal de entrada; una terminal de salida de dos conductores; y una estructura en capas que comprende varias capas conductoras y capas dieléctricas dispuestas alternativamente una encima de otra. La estructura en capas comprende al menos una capa del plano de tierra y al menos una capa de transmisión de señales. El terminal de entrada tiene un punto de conexión de señal y un punto de conexión de pantalla. Se conecta una ruta de señal no balanceada al punto de conexión de señal y al punto de conexión de pantalla del terminal de entrada. Una ruta de señal balanceada está conectada al terminal de salida y forma parte de la estructura en capas. Una región de transición balun transforma la señal de una señal no balanceada a una señal balanceada. La región de transición balun comprende un espacio no conductor entre la pantalla de la señal desequilibrada y una estructura de pantalla ficticia. La estructura de pantalla ficticia es una estructura de espejo, reflejada en un plano del espacio, de una parte horizontal de la ruta de la señal desequilibrada antes del espacio. Un conductor central o conductor de señal de la ruta de señal no balanceada atraviesa el espacio y entra en un volumen definido por la estructura de pantalla ficticia. La pantalla de la señal desequilibrada en las inmediaciones del espacio forma un primer conductor equilibrado que forma parte de la estructura en capas y la pantalla de la estructura de pantalla ficticia, en las proximidades del espacio, forma un segundo conductor equilibrado que forma parte de la estructura en capas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Balún

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a una clase de dispositivos eléctricos, denominados balunes, para lograr una transición de impedancia de líneas de transmisión coaxiales no equilibradas a líneas de transmisión equilibradas de dos conductores de (generalmente) mayor impedancia. En particular, la presente invención se refiere a dichos balunes para uso con antenas, incluso más particularmente para uso con conjuntos de antenas PCB de doble polarización.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA

Una antena a menudo requiere un balún, es decir, una transición desde una línea de transmisión no equilibrada (por ejemplo, una línea de microbanda o una línea coaxial) a una línea equilibrada, en este caso eventualmente una línea de dos conductores (también denominada línea de dos cables o de línea doble). A menudo, dicha transición también implica, o incluso requiere, un transformador de impedancia. Las antenas a menudo requieren balunes y esta invención particular está destinada a ser utilizada, por ejemplo, en una antena de matriz en fase, preferiblemente implementada en tecnología de placa de circuito impreso (PCB).

Un ejemplo simple de un dispositivo de antena que requiere un balún es una antena de alambre dipolo ordinaria alimentada por una línea de transmisión coaxial. Se puede crear una antena dipolo deficiente "pelando" un poco de la pantalla y el dieléctrico al final de un cable coaxial, doblando el conductor central en un ángulo de 90 grados y conectando un cable aproximadamente igual de largo apuntando en la dirección opuesta. Sin embargo, dicho dipolo inducirá corrientes en el exterior de la pantalla del cable, lo que dará como resultado una radiación no deseada, aunque podría coincidir bien con alguna frecuencia. Se requiere un balún para eliminar estas corrientes y obtener un patrón de radiación más "ideal". Sin embargo, dado que ese tipo de antena dipolo es de banda estrecha, solo se requiere un balún de banda estrecha. Si un dipolo es alimentado por una línea de dos conductores, no se requiere un balún, pero dado que las líneas de dos conductores no son prácticas para la transmisión a frecuencias de microondas debido a las grandes pérdidas de radiación, no se usan a menudo para este propósito. Solo se utilizan para distancias muy cortas, como es el caso de la invención aquí descrita.

M.C. Bailey. "Broad-Band Half-Wave Dipole". IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 32, n.° 4 de abril de 1984 divulga una antena dipolo delante de un plano de tierra. El dipolo se menciona como banda ancha, con un ancho de banda del 37 % definido por una relación de onda estacionaria de tensión, VSWR menor que 2. El dipolo se alimenta a través de una línea coaxial y tiene un balún integrado en el diseño de forma natural. Se puede decir que un ancho de banda del 37 % es banda ancha con respecto a un dipolo, pero en el contexto de la presente solicitud, consideramos anchos de banda balún de más de una octava, típicamente 3:1, como banda ancha. La noción 3:1 implica que la frecuencia de operación más alta es tres veces mayor que la ídem más baja.

Otros tipos de antenas que requieren balunes son varios tipos de antenas espirales como las descritas en la referencia "Antenna Engineering Handbook", R.C. Johnsson (Ed.), Tercera ed., McGraw-Hill, 1993.capítulo 14. Estas antenas suelen ser de banda ancha y requieren balunes de banda ancha y transformadores de impedancia. Es bien sabido que los dispositivos de microondas de banda ancha como transformadores, acopladores direccionales, etc. requieren volumen. En ocasiones suelen ocupar un espacio mayor al deseado.

En muchos sistemas de antena para transmisión y recepción que requieren un balún, siendo el balún a menudo una parte crítica con respecto al rendimiento eléctrico de todo el sistema de antena. A menudo, también es necesario un transformador de impedancia en asociación con el balún y, a menudo, el transformador de impedancia está integrado o ubicado cerca del balún.

A menudo, en el caso de los balunes, se hace referencia a un artículo considerado clásico sobre el tema; N. Marchand. "Transmission line conversion Transformers". Electronics, vol. 17, págs. 142-146, diciembre de 1944. En este artículo no se usa la palabra balún, pero desde entonces se hace referencia a muchos balunes diferentes como varios tipos de "balunes de Marchand" en referencia al autor del artículo: Nathan Marchand.

El documento EP 2432072 A1 divulga un pequeño balún de banda ancha, que permite una transmisión de impedancia predeterminada entre un punto de conexión asimétrica (preferiblemente conector coaxial) y dos puntos de conexión simétrica, en un circuito multicapa para una antena de red de matriz en fase.

El documento US 8283991 B1 divulga un circuito de ensamblaje para acoplar circuitos no equilibrados con circuitos equilibrados, en el que el ensamblaje incluye dos balunes de banda ancha en un circuito balún implementado en un ensamblaje de PCB. El circuito de balún incluye un transformador de impedancia para convertir a circuitos equilibrados de mayor impedancia.

El documento WO 2009/077791 A1 divulga un módulo de alimentación compacto, preferiblemente para una antena de matriz polarizada dual, en el que el módulo de alimentación comprende una estructura de alimentación de PCB para acoplar señales entre conexiones a transmisores o receptores y puntos de conexión para conectarse a los elementos de antena de la antena del conjunto.

El documento US 7692601 B2 divulga una transición de coaxial (no equilibrada) a microbanda (equilibrada) para antenas dipolo usando un par de balunes para alimentar una antena polarizada dual con polarización ortogonal.

El documento GB 2399951 A se refiere a un circuito transformador de señal para transformar señales equilibradas en señales no equilibradas o viceversa, en el que el circuito transformador de señal permite un diseño de adaptación de impedancia flexible.

El documento US 2004/0069529 A1 se refiere a una estructura de vía coaxial para optimizar la transmisión de señales en portadores de dispositivos electrónicos de múltiples capas. La estructura de vía coaxial comprende una pista conductora central y una externa separadas por un material dieléctrico. La estructura de vía coaxial se coloca dentro del soporte del dispositivo electrónico.

El documento US 2009/0073075 A1 se refiere a una antena de perfil bajo polarizada dual. La antena comprende un primer y segundo elementos activos que tienen diferente polarización, en la que el primero y segundo elementos activos están controlados por circuitos dedicados para generar energía electromagnética a lo largo de una dirección de propagación.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Prácticamente todos los elementos de la matriz de antenas de PCB de banda ancha que se pueden encontrar en la literatura abierta están diseñados para alimentarse a través de líneas de dos conductores; en dichas disposiciones de alimentación, un balún es un componente necesario y crítico para convertir señales de la línea de transmisión coaxial de uso común desde/hacia el transmisor/receptor, pero a menudo no se menciona el balún. La invención descrita en la presente solicitud es un balún destinado a tal matriz de antenas de banda ancha.

Los problemas con los balunes de antena de la técnica anterior incluyen

• tamaño grande

• ser difícil de integrar con antenas de matriz implementadas en la tecnología de PCB, por ejemplo, antenas de matriz de parches

Las ventajas del balún de la presente invención incluyen

• tamaño/volumen muy pequeño,

• extremadamente delgado,

• diseñado de tal manera que se pueden colocar dos balunes en cada celda de antena para alimentar una matriz de antenas PCB de doble polarización.

Se conocen pocos balunes de banda ancha, si es que hay alguno, que tengan todas estas ventajas.

La presente invención proporciona un balún para la transición de una línea de transmisión no equilibrada, por ejemplo, una coaxial o una combinación de una línea coaxial o línea de vía coaxial y una línea de transmisión de banda a una línea equilibrada, con las características clave:

1) para utilizarse para una antena de matriz en fase y preferiblemente implementado en una PCB,

2) diseño pequeño y delgado que permite colocar dos versiones ligeramente diferentes del balún en cada celda de antena para alimentar una matriz de antenas de PCB polarizadas duales

3) banda ancha e incluyendo un transformador de impedancia para transformar la impedancia del extremo de baja impedancia de la línea de transmisión no equilibrada al extremo de alta impedancia de la línea equilibrada, y

4) se pueden disponer conjuntos de dos pequeños balunes de banda ancha según la invención en una red periódica para alimentar una matriz de antenas con dos polarizaciones ortogonales.

Teniendo en cuenta la descripción anterior y la siguiente, un aspecto de ciertas realizaciones de la presente invención es proporcionar un balún compacto particularmente adecuado para el uso y que puede proporcionar las características y ventajas mencionadas anteriormente.

La presente invención está definida por las reivindicaciones independientes adjuntas. Varias realizaciones ventajosas de la invención se exponen en las reivindicaciones dependientes adjuntas, así como en la siguiente descripción y en los dibujos adjuntos.

Con lo anterior en mente, el objeto de la presente invención es superar al menos algunas de las desventajas de la tecnología conocida como se describió anteriormente. El objeto de la presente invención es, por lo tanto, proporcionar un balún eficiente en volumen que también sea fácil de integrar con una matriz de antenas de PCB, por ejemplo, una matriz de antenas de parche, particularmente del tipo de polarización dual. Una realización de la presente divulgación se refiere a un balún adecuado para realizar una transición de banda ancha en la banda de radiofrecuencia desde una línea de transmisión no equilibrada a una línea de transmisión equilibrada. El balún comprende una terminal de entrada; una terminal de salida de dos conductores; y una estructura en capas que comprende varias capas conductoras y capas dieléctricas dispuestas alternativamente una encima de otra. La estructura en capas comprende al menos una capa del plano de tierra y al menos una capa de transmisión de señales; El terminal de entrada tiene un punto de conexión de señal y un punto de conexión de pantalla. Se conecta una trayectoria de señal no equilibrada al punto de conexión de señal y al punto de conexión de pantalla del terminal de entrada. Además, la trayectoria de la señal no equilibrada se extiende a través de un orificio dispuesto en la capa del plano de tierra. Una trayectoria de señal equilibrada está conectada al terminal de salida y es parte de la estructura en capas. La estructura en capas comprende además una región de transición para transformar la señal desde una señal no equilibrada a una señal equilibrada.

La región de transición del balún comprende una línea de banda que comprende un conductor central rodeado por una pantalla superior y una pantalla inferior, formando la línea de banda una porción de la trayectoria de señal no equilibrada. La trayectoria de la señal no equilibrada comprende además una línea coaxial o una línea de vía coaxial que entra en la región de transición del balún a través del orificio dispuesto en la capa del plano de tierra. El conductor central o conductor de señal de la trayectoria de señal no equilibrada es un conductor central de la línea coaxial o línea de vía coaxial y el conductor central de la línea coaxial o línea de vía coaxial se transfiere al conductor central de la línea de banda a través de una curva de 90 grados y una pantalla de la línea coaxial o línea de vía coaxial está conectada a las pantallas superior e inferior de la línea de banda. La región de transición del balún comprende además una estructura de pantalla ficticia que comprende una pantalla superior e inferior, y en la que las pantallas superior e inferior de la línea de banda están separadas de las pantallas superior e inferior correspondientes de la estructura de pantalla ficticia por un hueco no conductor. La estructura de pantalla ficticia es una estructura de espejo, reflejada en un plano del hueco, de las pantallas superior e inferior de la línea de banda antes del hueco. Además, las pantallas de la línea de banda y las pantallas de la estructura de pantalla ficticia están en contacto eléctrico con la capa del plano de tierra. Un conductor central o conductor de señales de la línea de banda atraviesa el hueco y entra en un volumen definido por la estructura de pantalla ficticia. La pantalla superior de la línea de banda en las proximidades del hueco forma un primer conductor equilibrado que forma parte de la estructura en capas y la pantalla correspondiente de la estructura de pantalla ficticia, en las proximidades del hueco, forma un segundo conductor equilibrado que forma parte de la estructura en capas.

El primer conductor equilibrado y el segundo conductor equilibrado constituyen una línea equilibrada solo como un par porque las señales (es decir, corrientes y tensiones asociadas con cada línea) están desfasadas 180 grados. Considerando que cada línea (conductor) está aislada de la otra, ambas pueden verse como líneas no equilibradas con conductores de pantalla asociados.

En una opción, la trayectoria de la señal equilibrada comprende además un transformador de doble impedancia. El transformador de doble impedancia es parte de la estructura en capas.

En una opción, el balún comprende al menos una transición vertical desde una capa de la región de transición del balún a una capa del transformador de doble impedancia. La capa del transformador de doble impedancia puede ubicarse por encima o por debajo de la capa de la región de transición del balún.

En una opción, el balún comprende al menos una transición vertical desde una capa del transformador de doble impedancia a otra capa del transformador de doble impedancia. La otra capa del transformador de doble impedancia puede ubicarse por encima o por debajo de la capa de la región de transición del balún.

En una opción, la transición vertical se forma como vías de señal.

En una opción, la transición vertical atraviesa un plano de tierra y se dispone un vacío en ese plano de tierra. El diámetro del vacío corresponde por ejemplo a 3 a 5 veces el diámetro de la vía.

En una opción, las primeras vías de conexión a tierra están dispuestas para conectar capas conductoras de tierra.

En una opción, las primeras vías de conexión a tierra forman una disposición preferiblemente rectangular que encierra porciones del balún que transportan la señal.

En una opción, una pluralidad de segundas vías de conexión a tierra, cortocircuitadas localmente, están dispuestas en un patrón alrededor de las vías de señal. La pluralidad de segundas vías de conexión a tierra que cortocircuitan localmente está dispuesta para conectar capas conductoras de tierra para al menos disminuir una diferencia de potencial local entre las capas conductoras de tierra. La diferencia de potencial local reducida provista puede ser beneficiosa ya que la longitud de onda utilizada característicamente es del mismo orden que el tamaño del balún.

En una opción, el balún comprende

• una primera capa conductora;

• una primera capa dieléctrica;

• una segunda capa conductora;

• una segunda capa dieléctrica;

• una tercera capa conductora;

• una tercera capa dieléctrica;

• una cuarta capa conductora;

• una cuarta capa dieléctrica;

• una quinta capa conductora;

• una quinta capa (5) dieléctrica;

• una sexta capa conductora;

• una sexta capa dieléctrica; y

• una séptima capa conductora.

La primera capa dieléctrica está dispuesta entre la primera y la segunda capa conductora. La segunda capa dieléctrica está dispuesta entre la segunda y la tercera capa conductora, y así sucesivamente. La primera capa conductora comprende un vacío central oblongo. La primera capa dieléctrica está provista de una cavidad correspondiente a dicho vacío central, de manera que el cable coaxial puede encajaren dicha cavidad, teniendo el cable coaxial un conductor interior central y un conductor de pantalla concéntrico y un espacio entre ellos que puede rellenarse de un material dieléctrico tal como un polímero,

La segunda capa conductora comprende un primer parche conductor y un segundo parche conductor. Los parches están dispuestos, por ejemplo, simétricamente con ejes longitudinales coincidentes paralelos al eje longitudinal del vacío central oblongo. Se dispone un hueco entre un primer extremo del primer parche y un primer extremo del segundo parche (223),

El conductor de pantalla del cable coaxial está dispuesto para hacer contacto eléctrico con el primer parche conductor. El conductor de pantalla termina en una posición correspondiente al hueco. El conductor interno central del cable coaxial continúa en una línea ficticia coaxial y termina como un circuito abierto a cierta distancia en la línea ficticia o se conecta a la pantalla de la línea ficticia en la posición del hueco.

Las vías de conexión de la señal están dispuestas para conectar los parches de la segunda capa conductora con los extremos anchos de los parches que se estrechan preferiblemente en ángulo de la tercera capa conductora.

En una opción, el vacío central oblongo tiene un primer extremo preferiblemente redondeado y un segundo extremo preferiblemente redondeado. El vacío central está dispuesto para permitir el paso de un cable coaxial. Se adapta una longitud del vacío central para que sea una fracción de una longitud de onda predeterminada dentro de la banda de frecuencia a transitar.

En una opción, el vacío central tiene un eje longitudinal que es una línea recta.

En una opción, el al menos un vacío oblongo adicional está dispuesto al lado del vacío central.

En una opción, se dispone al menos uno de dichos vacíos oblongos adicionales a cada lado del vacío central.

En una opción, una pluralidad de vías de cortocircuito local está dispuestas en un patrón alrededor de las vías de señal (256; 258), y conectando la tercera capa conductora con la cuarta capa conductora, y también con la quinta capa conductora.

Una realización de la presente divulgación se refiere a un sistema de antena. El sistema de antena comprende al menos un elemento de antena; al menos un transmisor y/o receptor, y al menos un balún como se describe anteriormente conectados operativamente al transmisor y/o receptor en el terminal de entrada y a dicho al menos un elemento de antena en los terminales de salida del conductor.

En una opción, una primera línea recta imaginaria que pasa por los dos terminales de salida del conductor de un primer balún en el par de balunes es ortogonal en relación con una segunda línea recta imaginaria que pasa por los dos terminales de salida del conductor de un segundo balún en el par de balunes.

En una opción, el primer y segundo balún de cada par de balunes se disponen uno al lado del otro.

En una opción, el primer y segundo balún de cada par de balunes se disponen desplazados entre sí.

En una opción, los elementos de antena son elementos de antena de matriz en fase.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Objetos y características adicionales de la presente invención aparecerán a partir de la siguiente descripción detallada de algunas realizaciones/aspectos de la invención, en la que algunos aspectos de la invención se describirán con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 muestra una vista simplificada desde arriba de una antena de matriz de parche polarizada dual.

La figura 2a muestra una vista en perspectiva transparente de un balún que tiene una trayectoria no equilibrada que es una línea de transmisión coaxial.

La figura 2b muestra una vista en perspectiva transparente de un balún que tiene una trayectoria no equilibrada que es una línea de vía coaxial combinada con una estructura de línea de transmisión de línea de banda.

La figura 3a muestra una vista lateral transparente del balún de la figura 2a.

La figura 3b muestra una vista lateral transparente del balún de la figura 2b.

La figura 4a muestra otra vista lateral transparente del balún de la figura 2a.

La figura 4b muestra otra vista lateral transparente del balún de la figura 2b

La figura 5 muestra un despiece transparente del balún de la figura 2b

La figura 6 muestra una vista superior transparente del balún de la figura 2b que tiene terminales de salida equilibrados dispuestos uno al lado del otro a lo largo de un eje.

La figura 7 muestra una vista superior transparente de un balún que tiene terminales de salida equilibrados dispuestos uno al lado del otro a lo largo de un eje ortogonal al eje de los terminales de salida de la figura 6.

La figura 8a muestra una vista superior transparente de una disposición combinada de un balún de la figura 6 combinado con un balún de la figura 7 desplazado lateralmente.

La figura 8b muestra una vista superior de una disposición combinada de un balún de la figura 6 combinado con un balún de la figura 7 dispuestos uno al lado del otro.

La figura 9 muestra un diagrama de modelo de circuito simple de un balún.

La figura 10 muestra un diagrama de transmisión, reflexión y pérdidas para el balún de la figura 6.

La figura 11 muestra un diagrama de transmisión, reflexión y pérdidas para el balún de la figura 7.

La figura 12 muestra una vista desde arriba de una primera capa conductora de un balún.

La figura 13 muestra la primera capa conductora de la figura 12 que incluye vías de blindaje de caja.

La figura 14 muestra una vista superior de una segunda capa conductora de un balún.

La figura 15 muestra

vista superior de la figura 14 incluyendo los puntos de conexión para las vías de señal. La figura 16 muestra una vista desde arriba de una tercera capa conductora que incluye orificios para vías de señal y vías de señal.

La figura 17 muestra la tercera capa conductora de la figura 16 que incluye vías de blindaje de señal.

La figura 18 muestra una cuarta capa conductora que comprende conductores que se estrechan gradualmente.

La figura 19 muestra la cuarta capa conductora de la figura 18 sin señal a través de los puntos de conexión a la capa conductora anterior.

La figura 20 muestra la cuarta capa conductora de la figura 19 que incluye puntos de conexión para vías de señal a una siguiente capa conductora.

La figura 21 muestra una quinta capa conductora; un plano de tierra que incluye vacíos para vías de señal y puntos de conexión para vías de blindaje para conectarse a una capa anterior de la figura 17.

La figura 22 muestra la quinta capa conductora de la figura 21.

La figura 23 muestra la quinta capa conductora de la figura 22 incluyendo el punto de conexión para vías a una capa superior.

Las figuras 24, 25, 26 muestran una sexta capa conductora para conectar en un plano horizontal los conductores ahusados de la cuarta capa conductora con puntos de contacto de conexión para señal de salida equilibrada.

Las figuras 27, 28, 29, 30 muestran una séptima capa conductora; un plano de tierra que incluye dos vacíos centrales para dejar pasar las vías de señal equilibrada y dos vacíos periféricos para el acondicionamiento de la señal.

La figura 31a muestra una vista detallada de una capa superior de una estructura de región de balún que comprende una estructura de transmisión de línea de banda.

La figura 31b muestra una vista detallada de una capa intermedia de una estructura de región de balún que comprende una estructura de transmisión de línea de banda.

La figura 31c muestra una vista detallada de una capa inferior de una estructura de región de balún que comprende una estructura de transmisión de línea de banda.

La figura 31d muestra una vista detallada en sección transversal A-A de una estructura de región de balún que comprende una estructura de transmisión de línea de banda que incluye las capas de las figuras 31a, 31b y 31c. La figura 32a muestra una vista superior de la capa de pantalla superior de la región de balún del balún con una trayectoria de señal no equilibrada de línea de banda.

Las figuras 32b y 32c muestran vistas superiores de una capa intermedia de la región de balún del balún con una trayectoria de señal no equilibrada de línea de banda.

Las figuras 32d y 32e muestran vistas superiores de una capa de pantalla inferior de la región del balún del balún con una trayectoria de señal no equilibrada de línea de banda.

La figura 32f muestra una vista superior de una capa de tierra inferior de la región de balún de balún con una trayectoria de señal no equilibrada de línea de banda.

Las figuras 33a, 33b, 33c muestran vistas en perspectiva explosionadas de las capas de las figuras 32a-f.

La figura 34 muestra un detalle ampliado de las capas de la figura 33c.

La figura 35 muestra muy esquemáticamente las capas dieléctrica y conductora de un balún según un ejemplo de la presente divulgación.

Debe agregarse que la siguiente descripción de las realizaciones es solo para fines ilustrativos y no debe interpretarse como una limitación de la invención exclusivamente a estas realizaciones/aspectos.

DESCRIPCIONES DETALLADAS DE LA INVENCIÓN

Las realizaciones de la presente invención se describirán más detalladamente a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran realizaciones de la invención. Sin embargo, esta invención puede realizarse de muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones expuestas en este documento. Más bien, estas realizaciones se proporcionan para que esta divulgación sea exhaustiva y completa, y transmita completamente el ámbito de la invención a los expertos en la técnica. Los signos de referencia similares se refieren a elementos similares en todo el texto.

Terminología utilizada

En la presente solicitud, las siguientes palabras se utilizan con el significado especificado

Microbanda - una microbanda o una línea de transmisión de microbanda es una línea de transmisión eléctrica no equilibrada que se puede fabricar utilizando tecnología de PCB. Tiene una cierta geometría de sección transversal que incluye un conductor de señal separado de un plano de tierra por un sustrato dieléctrico.

Una línea de banda o línea de transmisión de banda es una línea de transmisión eléctrica no equilibrada que se puede fabricar utilizando tecnología de PCB. Tiene una cierta geometría de sección transversal que incluye un conductor de señal entre dos planos de tierra ubicados simétricamente (o asimétricamente).

Una línea de dos conductores se entiende aquí como una línea de transmisión equilibrada que consta de dos conductores eléctricos idénticos paralelos, preferiblemente con sección transversal circular.

Línea de vía coaxial se entiende como una línea de transmisión multiconductor con un conductor ubicado centralmente y algunos conductores circundantes preferiblemente ubicados simétricamente alrededor del conductor central, y con el mismo potencial actuando como pantalla. En un caso típico, se utilizan como pantalla cuatro conductores 3205 situados simétricamente. Véase, por ejemplo, la figura 32f.

Un orificio de paso se entiende como un orificio chapado en metal (preferiblemente perforado) dispuesto para hacer contacto metálico entre dos o más capas de patrones conductores en una PCB.

La clase particular de balunes descritos en la presente solicitud son particularmente adecuados para su uso junto con una antena de matriz en fase de banda ancha implementada en capas estratificadas de placas de circuito impreso donde los elementos radiantes impresos pueden consistir, por ejemplo, en dipolos de banda ancha alimentados por una línea de dos conductores, o de parches alimentados por líneas de dos conductores. Véase la figura 1.

Un balún según la presente divulgación está diseñado para convertir entre una línea de transmisión no equilibrada, tal como una línea coaxial (o una línea de transmisión combinada coaxial/vía coaxial/banda) y una línea de dos conductores. También puede comprender medios de transición de impedancia para realizar una transición de impedancia desde un extremo de baja impedancia (el coaxial) a un extremo de alta impedancia con líneas de dos conductores. El balún está pensado para ser de banda ancha, muy pequeño y sobre todo plano con respecto a las capas estratificadas. El balún y sus medios de transición de impedancia asociados ocupan principalmente espacio con respecto a las direcciones laterales; es muy delgado con respecto a la dirección ortogonal que se considera importante. El balún considerado también es de banda ancha, normalmente con un ancho de banda de 3:1 en una realización descrita. Su ancho de banda puede extenderse más allá del mencionado aumentando su grosor. El balún también puede incluir un transformador de impedancia que normalmente transforma una impedancia de un extremo coaxial (o un extremo de línea de vía coaxial) a un extremo de dos conductores. En una realización particular, hay una relación de impedancia de 3,8 donde debe haber una transición de un cable coaxial de 50 ohmios (o una línea de transmisión coaxial a través) a una línea de dos conductores de 188 ohmios para alimentar una llamada matriz de antena auto complementaria frente a un plano de tierra.

En una realización particular, se diseña un balún para encajar dentro de los límites de una "celda" donde su tamaño lateral máximo es 0,167*A^máx, su tamaño lateral mínimo es 0,083* A^máx y su espesor es 0,04* A^máx, en el que A^máx es la longitud de onda en el límite inferior de frecuencia de funcionamiento. Este es un volumen muy pequeño, y en particular un espesor pequeño, con respecto al límite de operación de baja frecuencia. Estas celdas pueden disponerse para alimentar una antena polarizada dual con celdas cuadráticas. El espacio disponible para un balún en un matriz de antenas de este tipo es aproximadamente el mismo que para un elemento de antena, es decir, aproximadamente A^máx/4, o 0,25 *A^máx en cuadrado

Para alimentar una antena de matriz en fase polarizada dual (figura 1), se pueden usar dos versiones ligeramente diferentes del mismo tipo de balún (figura 6 y figura 7) y colocarse uno al lado del otro en una cuadrícula, consulte la figura 8, en para alimentar una antena de matriz en fase polarizada dual como, por ejemplo, la matriz de parches que se muestra en la figura 1. La capacidad de colocarse una al lado de la otra y aún poder alojarse dentro de un área de celda de un elemento de antena de la antena de matriz en fase de polarización dual plana constituye una ventaja importante de la invención. Estos dos pequeños balunes de banda ancha se pueden colocar en la red periódica de tal manera que puedan alimentar una matriz de antenas con dos polarizaciones ortogonales.

Estructura

Se puede decir que el balún que incluye el transformador de impedancia consta de tres secciones laterales de capas de línea de transmisión. Las secciones están separadas por pantallas conductoras parcialmente perforadas.

En la primera sección, ver parte inferior de la figura 5, visto desde el extremo coaxial se encuentra el balún real. El balún comprende una parte no equilibrada (con líneas de transmisión no equilibradas y una parte equilibrada donde dos líneas de transmisión, vistas como un par, constituyen una línea de transmisión equilibrada. A través de terminales de entrada, una línea de vía coaxial (alternativamente, una línea de vía coaxial que se transfiere a una línea de banda a través de un codo de 90°) alimenta un par de líneas de microbanda (incrustadas) a través de un hueco. La línea coaxial comprende un primer conductor central, un dieléctrico dispuesto concéntricamente y un segundo conductor periférico dispuesto concéntricamente. Una línea de vía coaxial se entiende aquí como una línea de transmisión multiconductora en la que un pasador conductor ubicado en el centro está simétricamente rodeado por varios pasadores conductores (que tienen el mismo potencial) que actúan como una pantalla (conductor externo). En este ejemplo, cuatro conductores rodean al conductor 3201, 3442 central. (Consulte la figura 32f y 34). Cada "pasador" conductor puede implementarse posiblemente como un orificio de paso, es decir, un orificio perforado chapado en metal. Una línea de banda (transmisión) consta de un conductor central (generalmente) plano rodeado por dos conductores planos (más grandes) que, para el modo normal de operación, ambos tienen el mismo potencial.

(Alternativamente, se podría describir la línea de microbanda incrustada como una línea de banda asimétrica debido al plano de tierra de apantallamiento en la parte inferior, pero el modo operado es esencialmente el de una línea de microbanda).

Con respecto a las dos líneas de microbanda como un par de líneas de transmisión, la línea coaxial excita el llamado modo equilibrado donde las señales están desfasadas 180° en las dos líneas.

La línea coaxial (alternativamente, línea de vía coaxial) ingresa a la sección a través de un orificio (una ranura) dispuesto en el plano 3200 de tierra inferior. A través de una curva de 90 grados, la línea coaxial (alternativamente, línea de vía coaxial) se convierte en una línea de transmisión de banda estrecha. (Véase, por ejemplo, la figura 32a-e (2CL-).) El conductor central de la línea coaxial (o línea de vía coaxial) está conectado al conductor central (2_1C-) de la línea de banda (transmisión). La pantalla de la línea coaxial (o los conductores circundantes de la línea de vía coaxial) está(n) conectada(s) a la pantalla de la línea de banda (es decir, los conductores de pantalla superior e inferior de la línea de banda). (Ver figuras (2CL-) y (2_2C+).) El conductor de pantalla superior plana de la línea de banda constituye el conductor de señal de (la mitad de) el par equilibrado de líneas de transmisión de microbanda.

Visto a través del hueco, hay una "línea ficticia", es decir, una "imagen especular" de la línea coaxial descrita (o una combinación de coaxial-alternativamente línea de vía coaxial y la línea de banda lateral). Se proporciona la "imagen especular" por un plano colocado en el centro del hueco. El propósito de esta "línea ficticia" es proporcionar simetría exterior con respecto a la unión del balún (hueco) para no crear distribuciones de corriente no deseadas en la sección limitada por el plano de tierra inferior y el plano de tierra de la línea de microbanda equilibrada.

El conductor central de la línea continua continúa a través del hueco y se ensancha después del hueco y luego termina abruptamente (se deja como un circuito abierto) para crear un efecto de acoplamiento capacitivo a la pantalla de la línea (en el "lado ficticio") e indirectamente al par equilibrado de líneas de microbanda. (Desde el punto de vista del circuito, esta "rama" de circuito abierto actúa como una impedancia en serie con la impedancia de la línea de transmisión no equilibrada. (En una realización alternativa, el conductor central de la línea de banda (o línea coaxial) podría cortocircuitarse en el hueco, es decir, conectarse a la pantalla en el "lado ficticio" de la línea de transmisión no equilibrada directamente después del hueco (por ejemplo, a través de un orificio de paso). (Ver diferentes opciones en el modelo de circuito en la figura 9.) Las pantallas superior e inferior de la línea de transmisión de bandas están conectadas eléctricamente en varios puntos a través de pasadores verticales (orificios de paso) para suprimir resonancias y fugas no deseadas.

En una realización alternativa no cubierta por la invención reivindicada (figura 3a), la línea de transmisión no equilibrada y su contraparte ficticia podrían consistir en una línea coaxial tanto en la parte vertical como en la lateral de la línea de transmisión no equilibrada.

La "línea ficticia" es, desde un punto de vista exterior, un "espejo" exacto de la línea coaxial real (línea de vía coaxial alternativa y línea de banda) para obtener la simetría exterior que es importante en el diseño de un balún de banda ancha. (La sección vertical de la línea coaxial (o grupo de líneas vías coaxiales) (dirigido en z en la figura 2) y su contraparte ficticia forman una línea de dos conductores de alta impedancia en cortocircuito en el plano de tierra inferior. Las dos líneas microbanda incrustadas están (desde el punto de vista del circuito) en serie entre sí, pero paralelas a la impedancia de la línea no equilibrada. Para que coincidan con la línea no equilibrada, sus impedancias deben ser aproximadamente la mitad de las de la línea no equilibrada, sin tener en cuenta los componentes reactivos en la transición real y, lo que es más importante, asumiendo que la línea de dos conductores (parásita) formada por la pantalla del coaxial vertical (o coaxial vía pantalla) y su ficticia opuesta (descrita a continuación) tiene una impedancia muy alta al igual que la impedancia parásita creada por la línea formada por las líneas formadas por la pantalla línea de banda no equilibrada (ver figura 9), su contraparte ficticia y el plano de tierra inferior. En una realización particular, esta línea de dos conductores tiene una impedancia de aproximadamente 6,4*Z^{no equilibrada} donde Z^{no equilibrada} es la impedancia característica de la línea no equilibrada.

Es importante para el funcionamiento del balún que la pantalla de línea coaxial vertical (o coaxial vía pantalla y su ficticia de espejo) estén lo más separadas posible para obtener una alta impedancia Z^P1 de la línea de dos conductores formada ya que esta línea parásita de dos conductores está en paralelo con el par de líneas de microbanda equilibradas que tiene impedancia 2Z^m al igual que las impedancias parásitas formadas por el plano de tierra inferior y la pantalla de línea de banda y su contraparte ficticia.

La pantalla de la línea no equilibrada y su ficticia están ambas en contacto eléctrico con el plano de tierra inferior de la sección 1 formando "una cavidad" junto con unos "orificios vía" que limitan el volumen que ocupa el balún. La pantalla de la línea no equilibrada y su ficticia juntas también forman una línea de dos conductores con impedancia Z^p1 como se mencionó antes. Esta línea vertical de dos conductores está en paralelo con el par equilibrado de líneas de microcinta que tiene una impedancia de 2Z^m . (La impedancia de las mitades individuales de las líneas microbanda están en serie entre sí). Es esencial para el diseño que la impedancia de esta línea de dos conductores en cortocircuito sea alta en comparación con la impedancia del par equilibrado de líneas microbanda, ya que la potencia debe transferirse entre la línea no equilibrada con impedancia Z^{no equilibrada} y el par equilibrado de líneas microbanda incrustadas y no entre la línea no equilibrada y las líneas de dos conductores formadas por la pantalla vertical de la línea no equilibrada y su ficticia, tampoco se transfiere energía entre el modo equilibrado de las dos líneas microbanda incrustadas y las líneas de dos conductores formadas por la pantalla vertical de la línea no equilibrada y su ficticia. Por lo tanto, la línea no equilibrada y su espejo ficticio se alinean con la línea de microcinta y se separan lo más posible para obtener una gran impedancia entre ellos antes de que se doblen en un ángulo de 90° hacia el plano de tierra inferior en la sección 1.

En una realización particular dispuesta para alimentar una matriz en fase, la impedancia de la línea de dos conductores formada por las pantallas de la línea no equilibrada y su maniquí, la impedancia es 6,4 veces la impedancia de la línea no equilibrada; Una gran relación entre estas dos impedancias es esencial para mantener pequeña la dimensión de la cavidad, es decir, pequeña la distancia al plano de tierra inferior. En una realización particular la distancia al plano de tierra es 0,025*A^máx, por lo tanto, mucho más corto que A^máx/4 lo que minimizaría la influencia de esta impedancia parásita.

También podría considerarse que la parte horizontal de la pantalla de la línea no equilibrada y su ficticia crean un par de dos líneas de dos conductores (con respecto al espejo en el plano inferior de tierra), cada una con una impedancia Z^p2; estas líneas actúan en serie entre sí; las dos líneas se cortocircuitan a través de las secciones verticales de las pantallas de la línea no equilibrada y su ficticia. Esta impedancia 2Z^p2 actúa en paralelo con la impedancia formada por la línea vertical de dos conductores en cortocircuito y el par equilibrado de micro líneas de banda. La influencia de esta impedancia parásita se reduce al máximo para una longitud de onda dada A si la distancia entre el hueco y la pantalla coaxial de cortocircuito vertical es A/4. En una realización particular está dispuesto para ser 0,06* A^máx.

La distancia al plano de tierra inferior y la distancia desde el hueco hasta la pantalla vertical de cortocircuito de la línea no equilibrada y su ficticia están dispuestas para ser mucho menores que A^máx/4 e incluso menores que Amin/4. La razón por la que este balún aún se puede emparejar de manera eficiente visto desde el par equilibrado de líneas microbanda es que su curva de impedancia con respecto a la frecuencia "va hacia atrás en el Carta de Smith" y que su curva de impedancia está ubicada a la izquierda en el Carta de Smith con respecto al impedancia deseada de la línea de dos conductores de salida (normalmente, dada una dependencia armónica del tiempo e^iwt, una curva de impedancia corre en el sentido de las manecillas del reloj con frecuencia creciente.) Sus prestaciones calculadas para un balún completo, incluido el transformador de impedancia y la transición a una línea de dos conductores (transmisión de una línea no equilibrada a una línea de dos conductores, reflexión en el puerto de dos conductores y pérdidas totales, incluidas las pérdidas por radiación) se pueden ver en la figura 10 y la figura 11. El rendimiento se puede mejorar aún más si la distancia al plano de tierra inferior aumenta ligeramente, pero aun así es mucho menor que A^máx/4 y mucho menor que A^mín/4. Aumentar la distancia al plano de tierra inferior aumentará Z^P2 y reducir su influencia parasitaria. (Ver la figura 9)

La "rama" de circuito abierto en el "lado ficticio" de la línea de transmisión no equilibrada actúa como una reactancia negativa (capacitancia) en serie con la impedancia de la línea de transmisión no equilibrada Z^{no equilibrada} (línea de banda en la realización vista por ejemplo en la figura 31) dado que la rama es suficientemente corta. La rama puede hasta cierto punto compensar el comportamiento inductivo de las impedancias parásitas generadas por la proximidad del plano de tierra inferior.

(Todas las clases de balunes descritas en [3] se basan en terminales abiertos y en cortocircuito que tienen un cuarto de longitud de onda en alguna frecuencia de diseño en el medio de la banda de operación. Este no es el caso de la presente invención donde todas las "ramas" correspondientes son considerablemente más cortas y, por lo tanto, el tamaño del balún es considerablemente más pequeño).

Las líneas microbanda incrustadas en la sección 1 comprenden algunas etapas de transformador a una impedancia más alta (o transformación continua a una impedancia más alta) antes de que tenga lugar una transición a la capa 2 de la línea de transmisión. La capa de línea de transmisión 2 es una capa de línea de banda.

La transición a la capa dos de la línea de transmisión (sección 2) se lleva a cabo a través de un par de aberturas dispuestas en el plano superior de la sección, véase la figura 16, números de referencia 256 y 258. El par de líneas microbanda equilibradas están conectadas a un par de líneas de banda equilibradas a través de pasadores conductores verticales entre las dos capas. Los pasadores centrales y las aberturas están rodeados por orificios de paso que conectan los planos de tierra inferior y superior en la capa de la línea de cinta (sección 2). En una realización particular, la impedancia de cada línea de microcinta individual es de aproximadamente 0,42*.Z^{no equilibrada} dónde Z^{no equilibrada} es la impedancia de la línea no equilibrada; el diámetro de la apertura está dispuesto para ser 0,01* A^máx.

En la capa 1 de la línea de banda (sección 2), los dos "brazos" de la línea de banda equilibrada se "pliegan" en direcciones opuestas a través de dos curvas de 90°. El par de líneas de banda se transforman paso a paso (o continuamente) a una impedancia más alta en la capa de línea de banda 1. Eventualmente, se alcanza un nivel de impedancia de aproximadamente la mitad del de la línea de dos conductores (en esta capa o en la siguiente). Cuando cada línea de transmisión ha alcanzado el extremo opuesto de la celda, tiene lugar una transición a otra capa de línea de banda, la capa de línea de banda 2 (sección 3). Esta transición está dispuesta para que tenga lugar a través de un par de aberturas en el plano de tierra de separación.

Vacíos para acondicionamiento de señales

Por razones de coincidencia (equilibrio y simetría), las aberturas de igual tamaño se disponen en el plano de tierra por debajo de la capa 1 de la línea de banda y por encima de la capa 2 de la línea de banda. Eventualmente, las dos líneas de cinta equilibradas se conectan a una línea de dos conductores a través de un orificio oblongo con una banda metálica en el centro. Por razones de simetría y coincidencia, hay orificios oblongos ubicados simétricamente en el plano de tierra superior e inferior de la capa 2 de la línea de banda. Las dos impedancias de la línea de banda actúan en serie entre sí y, por lo tanto, sus impedancias deben ser la mitad de las de la línea de dos conductores sin tener en cuenta la influencia parásita. Un modelo de circuito equivalente simple del balún se puede ver en la figura 9.

Los rendimientos calculados (transmisión de coaxial a puerto de dos conductores, reflexión en puerto de dos conductores y pérdidas totales) para balunes de tipo 1 y tipo 2 se pueden ver en la figura 10 y la figura 11.

En la figura 35, un balún comprende una primera capa 1C conductora; una primera capa 1 dieléctrica; una segunda capa 2CL conductora; una segunda capa 2 dieléctrica; una tercera capa 2CU conductora; una tercera capa 3 dieléctrica; una cuarta capa 3C conductora; una cuarta capa 4 dieléctrica; una quinta capa 4C conductora; una quinta capa 5 dieléctrica; una sexta capa 5C conductora; una sexta capa 6 dieléctrica; y una séptima capa 6C conductora.

La primera capa 1 dieléctrica está dispuesta entre la primera 1C y segunda 2CL capas conductoras, la segunda capa 2 dieléctrica está dispuesta entre la segunda 2CL y tercera 2CU capas conductoras, y así sucesivamente. La primera capa 1C conductora comprende un vacío central oblongo. La primera capa 1 dieléctrica está provista de una cavidad correspondiente a dicho vacío central, de manera que el cable coaxial puede encajar en dicha cavidad, teniendo el cable coaxial un conductor interior central y un conductor de pantalla concéntrico y un espacio entre ellos que puede estar lleno de un material dieléctrico como un polímero. La segunda capa 2CL conductora comprende un primer parche conductor y un segundo parche conductor. Los parches están dispuestos simétricamente con ejes longitudinales coincidentes paralelos al eje longitudinal del vacío central oblongo y con un hueco dispuesto entre un primer extremo del primer parche y un primer extremo del segundo parche. El conductor de pantalla del cable coaxial está dispuesto para hacer contacto eléctrico con el primer parche conductor. El conductor de pantalla termina en una posición correspondiente al hueco. El conductor interno central del cable coaxial continúa en una línea ficticia coaxial y termina como un circuito abierto a cierta distancia en la línea ficticia o se conecta a la pantalla de la línea ficticia en la posición del hueco.

Las vías de señal de conexión están dispuestas para conectar los parches de la segunda capa 2CL conductora con los extremos de los parches de la tercera capa 2CU conductora. En un ejemplo, los parches son parches que se estrechan en ángulo.

En un ejemplo, el vacío central tiene un eje longitudinal que es una línea recta. En un ejemplo, el vacío central oblongo tiene un primer extremo preferiblemente redondeado y un segundo extremo preferiblemente redondeado. El vacío central está dispuesto para permitir el paso de un cable coaxial. Se adapta una longitud del vacío central para que sea una fracción de una longitud de onda predeterminada dentro de la banda de frecuencia a transitar.

Se puede disponer al menos un vacío oblongo adicional al lado del vacío central. En el ejemplo ilustrado, al menos uno de dichos vacíos oblongos adicionales está dispuesto a cada lado del vacío central.

Una pluralidad de vías de cortocircuito local está dispuesta en un ejemplo en un patrón alrededor de las vías de señal. La pluralidad de vías de cortocircuito local conecta en un ejemplo la tercera capa 2CU conductora con la cuarta capa 3C conductora, y también con la quinta capa 4C conductora.

La invención no se limita a los balunes específicos que se muestran en las figuras y se describen en el texto, sino que incluye todas las variaciones dentro del ámbito de las presentes reivindicaciones.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un balún adecuado para realizar una transición de banda ancha en la banda de radiofrecuencia desde una línea de transmisión no equilibrada a una línea de transmisión equilibrada, comprendiendo el balún:

- un terminal de entrada;

- un terminal de salida de dos conductores;

- una estructura en capas que comprende una serie de capas (1C, 2CL, 2CU, 3C, 4C, 5C, 6C) conductoras y capas (1, 2, 3, 4, 5, 6) dieléctricas dispuestas alternativamente una encima de otra;

comprendiendo la estructura en capas:

- al menos una capa (3200) de plano de tierra;

- al menos una capa de transmisión de señales;

teniendo el terminal de entrada un punto (3220, 3442) de conexión de señal y un punto (3205) de conexión de pantalla;

- una trayectoria de señal no equilibrada que está conectada al punto de conexión de señal y al punto (3205) de conexión de pantalla del terminal de entrada, extendiéndose la trayectoria de señal no equilibrada a través de un orificio dispuesto en la capa del plano de tierra;

- una trayectoria de señal equilibrada conectada al terminal de salida y que forma parte de la estructura en capas;

- una región de transición de balún para transformar la señal desde una señal no equilibrada a una señal equilibrada;

en el que la región de transición de balún comprende:

una línea de banda que comprende un conductor central rodeado por una pantalla superior y una pantalla inferior, formando la línea de banda una porción de la trayectoria de la señal no equilibrada;

en el que la trayectoria de la señal no equilibrada comprende además una línea coaxial o una línea de vía coaxial que entra en la región de transición del balún a través del orificio dispuesto en la capa del plano de tierra;

en el que el conductor (3403, 3405) central o conductor de señal de la trayectoria de señal no equilibrada es un conductor central de la línea coaxial o línea de vía coaxial y el conductor central de la línea coaxial o línea de vía coaxial se transfiere a la línea central el conductor de la línea de banda a través de un codo de 90 grados y una pantalla de la línea coaxial o línea de vía coaxial a través de la línea está conectada a las pantallas superior e inferior de la línea de banda;

una estructura de pantalla ficticia que comprende una pantalla superior e inferior, y en la que las pantallas superior e inferior de la línea de franjas están separadas de las correspondientes pantallas superior e inferior de la estructura de pantalla ficticia por un hueco no conductor, siendo la estructura de pantalla ficticia una estructura de espejo, reflejado en un plano del hueco, de las pantallas superior e inferior de la línea de banda antes del hueco, y en el que las pantallas de la línea de banda y las pantallas de la estructura de pantalla ficticia están en contacto eléctrico con la capa del plano de tierra;

en el que el conductor (3403, 3405) central de la línea de banda atraviesa el hueco y entra en un volumen definido por la estructura de pantalla ficticia, y

en el que la pantalla superior de la línea de banda en las proximidades del hueco forma un primer conductor (201, 3120, 3410) equilibrado que forma parte de la estructura en capas y la pantalla correspondiente de la estructura de pantalla ficticia, en las proximidades del hueco, forma un segundo conductor (202, 3415) equilibrado que es parte de la estructura en capas.

2. El balún según la reivindicación 1, en el que la trayectoria de señal equilibrada comprende además un transformador (304, 306, 3305, 3306) de doble impedancia, siendo el transformador de doble impedancia parte de la estructura en capas.

3. El balún según la reivindicación 2, en el que el balún comprende al menos una transición vertical desde una capa de la región de transición del balún a una capa del transformador de doble impedancia.

4. El balún según la reivindicación 2 o 3, en el que el balún comprende al menos una transición vertical desde una capa del transformador de doble impedancia a otra capa del transformador de doble impedancia.

5. El balún según la reivindicación 3 o 4, en el que la transición vertical se forma como vías de señal.

6. El balún según la reivindicación 5, en el que una pluralidad de segundas vías (260, 261, 262, 263, 264; 270, 271, 272, 273, 274) de conexión a tierra en cortocircuito local están dispuestas en un patrón alrededor de las vías (256, 258) de señal, estando dispuestas dicha pluralidad de segundas vías de conexión a tierra que cortocircuitan localmente para conectar capas conductoras de tierra para al menos disminuir las diferencias de potencial locales entre las capas conductoras de tierra.

7. Un sistema de antena que comprende

al menos un elemento de antena,

al menos un transmisor y/o receptor, y

al menos un balún según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 conectado operativamente al transmisor y/o receptor en el terminal de entrada y a al menos una antena en los terminales de salida del conductor.

8. Un sistema de antena según la reivindicación 7, en el que los elementos de antena son elementos de antena de matriz en fase.