ES2926932T3 - Estructura de antena compacta para telecomunicaciones por satélites - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una estructura de antena (10) para telecomunicaciones, en particular por satélite, caracterizada porque la estructura de antena (10) comprende al menos una antena dipolo (12) de forma helicoidal y dimensionada para transmitir y/o recibir al menos una onda electromagnética que tiene una frecuencia superior a 4 GHz, preferentemente de 4 GHz a 50 GHz, en particular en una banda espectral seleccionada entre la banda X y la banda Ku. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Estructura de antena compacta para telecomunicaciones por satélites

[0001] La presente invención se refiere a una estructura de antena para telecomunicaciones, una plataforma que comprende la estructura de antena y un procedimiento de comunicación por satélites entre dos estaciones que usan la estructura de antena.

[0002] En el campo de las comunicaciones por satélite de alto flujo (es decir, que no transmiten solo voz), la obtención de una comunicación de buena calidad implica rendimientos particulares para las ondas electromagnéticas producidas por la estructura de antena usada 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] Para ello, se sabe usar, por ejemplo, una estructura de antena de tipo parabólico que comprende una fuente que produce ondas electromagnéticas y una parábola dispuesta para focalizar las ondas electromagnéticas producidas por la fuente. La fuente se coloca en un punto focal de la parábola.

[0004] Con el fin de tener los mejores rendimientos con respeto a los criterios mencionados anteriormente en términos de ganancia y de nivel de los lóbulos secundarios, la parábola debe presentar un diámetro de al menos 40 centímetros para evitar un enmascaramiento importante de la fuente emisora.

[0005] Sin embargo, en el caso anterior, para apuntar el haz irradiado en una dirección determinada son necesarias dos motorizaciones. Además, la estructura de antena puede presentar un volumen molesto para ciertas aplicaciones que implican en particular la implantación de la estructura de antena en una plataforma aérea, por ejemplo, en un helicóptero.

[0006] También se sabe usar una estructura de antena de barrido electrónico por desfase. Dicha estructura de antena implica usar fuentes elementales muy a menudo en forma de parches (en particular, superpuestos) para obtener una banda de paso relativamente amplia. La verificación del criterio en términos de ganancia para la estructura de antena impone, además, recurrir a la puesta en red de un cierto número de fuentes elementales.

[0007] No obstante, esto conlleva un aumento del volumen global que ocupa la estructura de antena. Además, en el caso en que se desee la emisión de una polarización circular, el empleo de una estructura de antena de barrido electrónico puede implicar emplear un polarizador adicional, lo que puede degradar ligeramente la ganancia de la estructura radiante que comprende la estructura de antena y el polarizador. Además, para apuntar el haz en una dirección determinada es indispensable al menos una motorización.

[0008] En función del volumen global que ocupa la estructura de antena, son necesarias restricciones importantes en términos de par motor en el dispositivo de motorización que se usará.

[0009] También se conocen estructuras de antena de los documentos siguientes:

- GB 2227369 A,

- JP H04360306 A,

- JP H03265306 A,

- EP 0637095 A1,

- JP 2004/056280 A, y

- US 2010/309089 A1.

[0010] Así pues, existe la necesidad de una estructura de antena para telecomunicaciones, en particular por satélite, que presenta un volumen reducido (es decir, un diámetro inferior a 10 veces la longitud de onda relativa a la frecuencia de funcionamiento) a la vez que permite la obtención de una comunicación de alto flujo de buena calidad, en particular en términos de ganancia y de reducción de los lóbulos secundarios.

[0011] Para este fin, la invención propone una estructura de antena para telecomunicaciones, en particular por satélite, según las reivindicaciones.

[0012] Otras características y ventajas de la invención aparecerán con la lectura de la descripción detallada que se ofrece a continuación, de realizaciones de la invención, ofrecidas a modo únicamente de ejemplo y en referencia a los dibujos que son:

- figuras 1 a 3, esquemas de una estructura de antena según una primera realización respectivamente en vista desde arriba, en perspectiva y en vista lateral;

- figura 4, un gráfico que muestra la evolución de la adaptación de la estructura de antena de la primera realización en función de la frecuencia (caso de una estructura adaptada por las bandas satélite en banda X);

- figura 5, un patrón de radiación de ganancia de la estructura de antena de la primera realización;

- figuras 6 y 7, esquemas de una estructura de antena según una segunda realización en perspectiva y en vista lateral; - figura 8, un patrón de radiación de ganancia de la estructura de antena de la segunda realización;

-figuras 9 y 10, esquemas de una estructura de antena según una tercera realización en perspectiva vista desde arriba y en perspectiva vista desde abajo, y

- figura l l , un gráfico que muestra la evolución de la ganancia en función del ángulo de emisión considerado para la estructura de antena de la tercera realización;

- Figuras 12 y 13, vistas parciales en sección transversal según un plano transversal de la estructura de antena de la figura 1, estando la estructura de antena provista de un dispositivo dieléctrico de aislamiento capaz de mantener la rectitud de la antena elemental y de asegurar los rendimientos de radiación óptimos.

[0013] En la figura 1 se representa una estructura de antena 10 para telecomunicaciones, en particular por satélite.

[0014] La estructura de antena 10 comprende una antena elemental 12, una superficie de emisión-recepción 14 y un radomo 16.

[0015] La antena elemental 12 presenta una forma helicoidal. Así, la antena elemental 12 incluye una parte emisora constituida por un hilo metálico que describe una espiral que se enrolla alrededor de un eje. En su caso, este eje es la normal a la superficie de emisión-recepción 14. La proyección de la espiral en la superficie de emisiónrecepción 14 es un círculo cuyo diámetro se denota por D. De manera conocida de por sí, el diámetro de la proyección de la espiral, el número de espiras de la espiral y la separación entre estas espiras permiten determinar la o las frecuencias que la antena elemental 12 es capaz de emitir o de recibir.

[0016] La antena elemental 12 puede dimensionarse para emitir y/o recibir una onda electromagnética que presenta una frecuencia superior a 4 GHz para aplicaciones en el contexto de las comunicaciones por satélite. Esto significa que dicha antena elemental 12 presenta una extensión a lo largo de la dirección Z inferior a 20 milímetros (mm) y un diámetro inferior a 30 mm.

[0017] Ventajosamente, la antena elemental 12 está dimensionada para emitir y/o recibir una onda electromagnética que presenta una frecuencia comprendida entre 4 GHz y 50 GHz. Esto significa que dicha antena elemental 12 presenta una extensión a lo largo de la dirección Z comprendida entre 1,5 mm y 20 mm y un diámetro comprendido entre 2 mm y 30 mm.

[0018] Preferentemente, la antena elemental 12 está dimensionada para emitir y/o recibir una onda electromagnética que presenta una frecuencia comprendida en una banda espectral elegida entre la banda X y la banda Ku.

[0019] Por definición, una onda electromagnética en el campo de comunicaciones por satélite pertenece a la banda X cuando la onda presenta una frecuencia comprendida entre 7,2 GHz y 8,4 GHz. Así, una antena elemental 12 es capaz de emitir y/o recibir una onda electromagnética que pertenece a la banda X si la antena elemental 12 presenta una extensión a lo largo de la dirección Z comprendida entre 9 mm y 10 mm y un diámetro comprendido entre 14 mm y 15 mm.

[0020] Por definición, una onda electromagnética en el campo de las comunicaciones por satélite pertenece a la banda Ku cuando la onda presenta una frecuencia comprendida entre 10,7 GHz y 14,25 GHz. Así, una antena elemental 12 es capaz de emitir y/o recibir una onda electromagnética que pertenece a la banda Ku si la antena elemental 12 presenta una extensión a lo largo de la dirección Z comprendida entre 6 mm y 8 mm y un diámetro comprendido entre 10 mm y 12 mm.

[0021] La antena elemental 12 se extiende entre un primer extremo 18 alimentada por un acceso coaxial presente en la superficie de emisión-recepción 14 y un segundo extremo 20 distante de la superficie de emisiónrecepción 14. El primer extremo 18 es adyacente a la superficie de emisión-recepción 14. La antena elemental 12 sobresale así desde la superficie de emisión-recepción 14.

[0022] La superficie de emisión-recepción 14 tiene forma circular.

[0023] La superficie de emisión-recepción 14 presenta un área A inferior o igual a 100*!2 en la que «*» designa la operación matemática de multiplicación, y X designa la longitud de onda media de las diferentes longitudes de ondas de las ondas para las cuales las antenas elementales 12 están dimensionadas para emitir y/o recibir.

[0024] Por ejemplo, según el ejemplo de la figura 1, el área A es inferior a 7.600 mm2.

[0025] La estructura de antena 10 incluye, además, un alojamiento 22 cilíndrico cuya superficie de base es la superficie de emisión-recepción 22.

[0026] El alojamiento 22 delimita una cavidad de alimentación de la antena elemental 12 en ondas electromagnéticas dispuesta con orificios de acceso coaxiales presentes en la superficie de emisión-recepción 14.

[0027] El alojamiento 22 incluye una entrada 24 de inyección de una onda electromagnética, propagándose a continuación el campo eléctrico de la onda electromagnética en la cavidad radial.

[0028] La antena elemental 12 está provista de un elemento de inserción del campo eléctrico. Esto significa que la antena elemental 12 está desprovista de un bucle de inserción del campo magnético.

[0029] En un ejemplo, el elemento de inserción del campo eléctrico es una varilla metálica que puede estar o no en contacto con el alojamiento 22. En el caso en que no hubiera contacto, se inserta un dispositivo dieléctrico de aislamiento entre la varilla y el alojamiento 22 que permite mantener la rectitud de la varilla y, en su caso, de la antena elemental 12. Idealmente este dispositivo dieléctrico presenta características dieléctricas inferiores a 4 con el fin de garantizar rendimientos óptimos de la estructura de antena.

[0030] El radomo 16 presenta una forma cilíndrica cuya base es la superficie de emisión-recepción 14.

[0031] El radomo 16 presenta un diámetro inferior a 50 milímetros (mm). El radomo 16 presenta una extensión, a lo largo de la dirección Z, inferior a 14 mm y se coloca a una distancia superior a 1 mm de las antenas elementales 12.

[0032] La estructura de antena 10 puede ser de plástico metalizado, en particular el alojamiento 22 y la antena elemental 22 son de dicho material para limitar su peso global. No obstante, idealmente, el material debe ser un metal conductor.

[0033] En funcionamiento, la estructura de antena 10 es alimentada por una onda electromagnética. La antena elemental 12 capta el campo eléctrico procedente de esta onda electromagnética para emitir una onda en la banda de frecuencia deseada.

[0034] La figura 4 muestra que en toda la banda de interés (en este caso, se trata de la banda X) la adaptación es inferior a -20 dB. Esto da fe de la buena adaptación en términos de impedancia de la antena para un funcionamiento en la banda X.

[0035] En la figura 5 se observa que la estructura de antena 10 presenta una ganancia del orden de 13 dB.

[0036] La fuente elemental helicoidal presenta una banda ancha, bien una banda superior al 25% en torno a la frecuencia central de funcionamiento, de polarización circular y una muy buena eficacia de radiación (en particular, la relación axial para una antena tan pequeña es mejor que en el estado de la técnica y apodización de la onda emitida facilitada).

[0037] Como resultado, la estructura de antena 10 presenta mejores rendimientos que una parábola de tamaño reducido, una mejor compacidad y un peso reducido (este efecto se acentúa en las otras realizaciones presentadas más adelante). Este peso reducido permite reducir las restricciones en particular en el caso en que la estructura de antena 10 se acompaña de un posicionador mecánico. La estructura de antena 10 es capaz de emitir una onda polarizada circular sin uso de un polarizador adicional.

[0038] Las figuras 6 y 7 ilustran una segunda realización de la estructura de antena 10 según la invención. Los elementos idénticos a la primera realización de la figura 1 no se describen de nuevo. Solo se ponen de relieve las diferencias.

[0039] En la segunda realización, en lugar de una sola antena elemental 12, la estructura de antena 10 incluye una pluralidad de antenas elementales 12.

[0040] Cada antena elemental 12 de las figuras 6 y 7 es idéntica a la antena elemental 12 descrita en referencia a la figura 1.

[0041] Como variante, algunas antenas son diferentes.

[0042] La estructura de antena 10 comprende al menos dos conjuntos de una pluralidad de antenas elementales 12. Según el ejemplo de la figura 6, la estructura de antena 10 comprende cuatro conjuntos 30, 32, 34, 36 de pluralidad de antenas elementales 12.

[0043] Las antenas elementales 12 de cada conjunto 30, 32, 34, 36 están dispuestas a lo largo de un círculo de radio propio de este conjunto 30, 32, 34, 36, siendo todos estos círculos 30, 32, 34, 36 concéntricos.

[0044] Así, en el caso de la figura 6, el primer conjunto 30 comprende seis antenas elementales 12 dispuestas a lo largo de un primer círculo que presenta un primer radio R1; el segundo conjunto 32 comprende catorce antenas elementales 12 dispuestas a lo largo de un segundo círculo que presenta un segundo radio R2; el tercer conjunto 34 comprende veinte antenas elementales 12 dispuestas a lo largo del tercer círculo que presenta un tercer radio R3 y el cuarto conjunto 36 incluye veintiséis antenas elementales 12 dispuestas a lo largo del cuarto círculo que presenta un cuarto radio R4. Los cuatro radios R1, R2, R3, R4 son tales que el primer radio R1 es inferior al segundo radio R2, que el segundo radio R2 es inferior al tercer radio R3 y que el tercer radio R3 es inferior al cuarto radio R4.

[0045] Las antenas elementales 12 están provistas de elementos de inserción del campo eléctrico. Según el ejemplo representado, los elementos de inserción del campo eléctrico tienen forma de varillas metálicas. Esto significa que las antenas elementales 12 están desprovistas de un bucle de inserción del campo magnético.

[0046] La estructura de antena 10 incluye, además, un alojamiento 22 cilíndrico cuya superficie de base es la superficie de emisión-recepción 22.

[0047] Las varillas que alimentan las antenas elementales 12 pueden estar o no en contacto con el alojamiento 22. En el caso en que no hubiera contacto, se inserta un dispositivo dieléctrico de aislamiento entre la varilla y el alojamiento 22 que permite mantener la rectitud de la varilla y en su caso de la antena elemental 12.

[0048] El alojamiento 22 delimita una cavidad de alimentación de las antenas elementales 12 en ondas electromagnéticas dispuesta en contacto con la superficie de emisión-recepción 14.

[0049] El radomo 16 presenta una forma cilíndrica cuya base es la superficie de emisión-recepción 14.

[0050] El radomo 16 presenta un diámetro inferior a 350 mm y una altura inferior a 30 mm.

[0051] El funcionamiento de la estructura de antena 10 según la segunda realización es similar al funcionamiento de la estructura de antena 10 según la primera realización.

[0052] En la figura 8 se observa que la estructura de antena 10 presenta una ganancia del orden de 28 dB.

[0053] En el caso de la realización con una cavidad radial para la alimentación (superficie de emisión-recepción 14 en formato circular), la realización de la estructura de antena 10 se simplifica ya que la cavidad de alimentación es poco compleja.

[0054] Además, la estructura de antena 10 presenta una banda ancha, superior al 10% en torno a la frecuencia central de funcionamiento y una muy buena eficacia de radiación (mejor que 70 %) con pérdidas bajas.

[0055] La optimización de la estructura de antena 10 para mejorar la reducción de los lóbulos secundarios es también fácil de implementar ya que depende únicamente de la posición y de la orientación de las antenas elementales 12.

[0056] El tamaño de la estructura de antena 10 se reduce, en particular en la dirección Z. Como consecuencia se obtiene una mejor compacidad de la estructura de antena 10.

[0057] La ganancia de la estructura de antena 10 puede controlarse fácilmente ya que el aumento del número de antenas elementales 12 conlleva un aumento de la ganancia de la estructura de antena 10.

[0058] La estructura de antena 10 presenta una masa más baja que la parábola de una estructura de antena 10 parabólica cuya fuente está desplazada, en particular si el material es plástico metalizado.

[0059] Además, en el caso en que la estructura de antena 10 está hecha de plástico metalizado, esta situación puede conducir a descensos en el coste de fabricación de la estructura de antena 10.

[0060] Las figuras 9 y 10 ilustran una tercera realización de la estructura de antena 10. Los elementos idénticos a la primera realización de la figura 1 no se describen de nuevo. Solo se ponen de relieve las diferencias.

[0061] En la tercera realización, en lugar de una sola antena elemental 12, la estructura de antena 10 incluye una pluralidad de antenas elementales 12.

[0062] Cada antena elemental 12 de la figura 9 es idéntica a la antena elemental 12 descrita en referencia a la figura 1.

[0063] Como variante, algunas antenas son diferentes.

[0064] La estructura de antena 10 comprende al menos dos conjuntos de una pluralidad de antenas elementales 12. Según el ejemplo de la figura 9, la estructura de antena 10 comprende doce conjuntos 50 de una pluralidad de antenas elementales 12.

[0065] Además, cada conjunto 50 comprende doce antenas elementales 12 alimentadas en modo propagativo en una guía lineal.

[0066] Las antenas elementales 12 de cada conjunto 50 están a lo largo de una línea propia de este conjunto 50.

[0067] Cada línea propia es paralela a las otras líneas propias.

[0068] En la figura 11 se aprecia que un conjunto 50 presenta una ganancia del orden de 23 dB.

[0069] La estructura de antena 10 comprende una pluralidad de fuentes elementales 52. El número de fuentes elementales 52 es idéntico al número de conjuntos 50 que comprenden la estructura de antena 10. En su caso, la estructura de antena 10 incluye doce fuentes elementales 52. Cada antena elemental 12 es alimentada por una fuente de alimentación 52 respectiva.

[0070] El radomo 16 presenta una forma paralelepipédica cuya base es la superficie de emisión-recepción 14.

[0071] En el caso de la banda X, el radomo 16 presenta una longitud inferior a 300 mm y una anchura inferior a 200 mm.

[0072] El funcionamiento de la estructura de antena 10 según la tercera realización es similar al funcionamiento de la estructura de antena 10 según la primera realización.

[0073] En el caso de la realización con una guía en modo propagativo para la alimentación (superficie de emisión-recepción 14 en formato plano), las pérdidas disminuyen, en particular en el marco de un uso de tipo antena de barrido.

[0074] Además, al ser la antena elemental 12 compacta, las posibilidades de apuntamiento de un eje preciso aumentan.

[0075] La realización de la estructura de antena 10 también se simplifica.

[0076] Así, en todas las realizaciones, como la antena elemental 12 es de banda ancha, de polarización circular y presenta una buena eficacia de radiación, la estructura de antena 10 presenta un volumen ocupado reducido con respecto a las estructuras de antena del estado de la técnica para rendimientos en términos de radiación idénticos. La estructura de antena 10 es capaz de emitir una emisión polarizada circular sin uso de un polarizador adicional. Esta mejor compacidad se acompaña de una ganancia en ligereza y de una ganancia en rendimiento de radiación (banda ancha) con respecto a una parábola de pequeño tamaño (diámetro inferior a 40 cm para un funcionamiento en banda X). Además, la estructura de antena 10 es sencilla de realizar y puede fabricarse a bajo coste.

[0077] Así, la estructura de antena 10 propuesta puede usarse en sustitución de una antena parabólica de pequeña dimensión y/o de una antena de barrido para aplicaciones de telecomunicaciones entre dos estaciones, en particular por satélite. Debe observarse que, en este caso, el patrón de radiación de la estructura de antena 10 así realizada está de acuerdo con las plantillas especificadas para su uso en ciertos satélites.

[0078] Dicha estructura de antena 10 puede usarse ventajosamente en una plataforma, en particular aérea de tipo helicóptero. En el marco de este uso, la compacidad de la estructura de antena 10 permite reducir las restricciones en las implantaciones de equipos en la plataforma.

[0079] La figura 12 ilustra una cuarta realización de la estructura de antena 10 según la invención. Los elementos idénticos a la primera realización de la figura 1 no se describen de nuevo. Solo se ponen de relieve las diferencias.

[0080] En lo que sigue de esta descripción, se usa la marca definida en la figura 1, en la que la dirección Z es la normal a la superficie de emisión-recepción 14.

[0081] En la cuarta realización, la antena elemental 12 incluye un elemento de inserción del campo eléctrico 100.

[0082] El alojamiento 22 presenta una primera pared interior 102 y una segunda pared interior 104 que delimitan según la dirección Z la cavidad de alimentación en ondas electromagnéticas.

[0083] Al menos se dispone un orificio de acceso coaxial 106 en la superficie de emisión-recepción 14.

[0084] El radomo 16 comprende una tercera pared interior 108 y una cavidad de posicionamiento 110. El radomo 16 está configurado para fijarse al alojamiento 22.

[0085] Un dispositivo dieléctrico de aislamiento 112 se inserta entre la varilla y el alojamiento 22. El dispositivo dieléctrico 112 se prevé para mantener la rectitud de la antena elemental 12. El dispositivo dieléctrico de aislamiento 112 permite también impedir el contacto entre la antena elemental 12 y el alojamiento 22.

[0086] Según el ejemplo de la figura 12, el elemento de inserción del campo eléctrico 100 es una varilla. Además, la varilla 100 está hecha de metal.

[0087] En el caso de la figura 12, la varilla 100 está acodada de manera que la varilla 100 incluye dos partes rectilíneas 114, 116 unidas por un codo 118.

[0088] La primera pared interior 102 es paralela a la superficie de emisión-recepción 14. En la figura 12, la primera pared interior 102 tiene la forma de un disco. La primera pared inferior 102 está alejada, según la dirección Z, de una primera distancia H1 de la superficie de emisión-recepción 14.

[0089] La segunda pared interior 104 es paralela a la superficie de emisión-recepción 14. La segunda pared interior 104 es llevada por la misma pieza que la superficie de emisión-recepción 14. En la figura 12, la segunda pared interior 104 tiene la forma de un disco. El orificio de acceso coaxial 106 está delimitado según la dirección Z por la superficie de emisión-recepción 14 y la primera superficie interior 100. El orificio de acceso coaxial 106 es cilíndrico de base circular, de eje Z. El orificio de acceso cilíndrico 106 tiene un primer diámetro D1.

[0090] La tercera pared interior 108 está frente a la superficie de emisión-recepción 14. Según la dirección Z, la tercera pared interior 108 está alejada de una segunda distancia H2 de la segunda pared interior 104.

[0091] La cavidad de posicionamiento 110 está configurada para recibir el dispositivo dieléctrico 112 en una posición insertada. En la figura 12, la cavidad de posicionamiento 110 es cilíndrica de base circular. La cavidad de posicionamiento 110 presenta un segundo diámetro D2. La cavidad de posicionamiento 110 presenta una primera profundidad P1.

[0092] El dispositivo dieléctrico 112 incluye un primer extremo 120, un segundo extremo 122, una superficie lateral 124 y una cavidad 126 de recepción de la antena elemental 12.

[0093] La primera parte rectilínea 114 se extiende a lo largo de la dirección Z mientras que la segunda parte rectilínea 116 se extiende a lo largo de la dirección Y.

[0094] La primera parte rectilínea 114 presenta una primera longitud L1 a lo largo de la dirección Z. La primera parte rectilínea 114 es cilíndrica, de eje Z. La primera parte rectilínea 114 es cilíndrica de base circular. La primera parte rectilínea 114 presenta un tercer diámetro D3.

[0095] La segunda parte rectilínea 116 presenta una segunda longitud L2 a lo largo de la dirección X. La segunda parte rectilínea 116 es cilíndrica de eje X. La segunda parte rectilínea 116 presenta un cuarto diámetro D4. En la figura 13, el cuarto diámetro D4 es igual al tercer diámetro D3.

[0096] La primera longitud L1 es superior a la segunda longitud L2. Según el ejemplo de la figura 12, la primera longitud L1 es superior al doble de la segunda longitud L2.

[0097] El primer extremo 120 es apto para ser insertado en la cavidad de posicionamiento 110. El primer extremo 120 es plano. El primer extremo 120 es perpendicular a la dirección Z. El primer extremo 120 es cilíndrico de base circular, y presenta un quinto diámetro D5. El quinto diámetro D5 es inferior o igual al segundo diámetro D2.

[0098] El segundo extremo 122 es paralelo al primer extremo 120. El segundo extremo 122 es plano. El segundo extremo 122 es cilíndrico de base circular, y presenta un sexto diámetro D6. El sexto diámetro D6 es superior o igual al quinto diámetro D5. El sexto diámetro D6 es inferior o igual al primer diámetro D1.

[0099] La superficie lateral 124 presenta una simetría de revolución alrededor del eje Z. La superficie lateral 124 incluye una primera parte de extremo 128, una segunda parte de extremo 130 y una parte media 132.

[0100] La cavidad de recepción 126 está configurada para recibir la varilla 100. La cavidad de recepción 126 es apta para mantener la varilla 100 en posición con respecto al dispositivo dieléctrico 112. La cavidad de recepción 126 está formada por la reunión de una cavidad axial 134 y de una cavidad lateral 136.

[0101] La primera parte de extremo 128 está situada entre la parte media 132 de la superficie lateral 124 y el primer extremo 120. La primera parte de extremo 128 incluye un primer resalte 137, una primera porción 138 delimitada según la dirección Z por el resalte 137 y el primer extremo 120 y una segunda porción 139 delimitada según la dirección Z por el resalte 137 y la parte media 132.

[0102] El primer resalte 137 está situado a una tercera distancia H3 del primer extremo 120. La tercera distancia H3 es inferior o igual a la profundidad P1. El primer resalte 137 está situado a una cuarta distancia H4 del segundo extremo 122. En la figura 12, la cuarta distancia H4 es igual a la segunda distancia H2.

[0103] La primera porción 138 es complementaria con la cavidad de posicionamiento 110. En la figura 12, la primera porción 138 es cilíndrica de eje Z. La primera porción 138 es cilíndrica de base circular. El diámetro de la primera porción 138 es igual al quinto diámetro D5. Preferentemente, la primera porción 138 es apta para montarse apretada en la cavidad de posicionamiento 110. Por ejemplo, el quinto diámetro D5 es igual al segundo diámetro D2.

[0104] La segunda porción 139 es cilíndrica de eje Z. La segunda porción 139 es cilíndrica de base circular. El diámetro de la segunda porción 139 es igual al sexto diámetro D6. La segunda parte de extremo 130 está situada entre la parte media 132 de la superficie lateral 124 y el segundo extremo 122. La segunda parte de extremo 120 es cilíndrica de eje Z. La segunda parte de extremo 130 es cilíndrica de base circular. El diámetro de la segunda parte de extremo 130 es igual al sexto diámetro D6.

[0105] La parte media 132 está situada entre la primera parte de extremo 128 y la segunda parte de extremo 130. La parte media 132 está delimitada según la dirección Z por un segundo resalte 140 y un tercer resalte 142. La parte media 132 incluye, además, una corona 144.

[0106] El segundo resalte 140 está comprendido, según la dirección Z, entre la corona 144 y el primer extremo 120. El tercer resalte 142 está comprendido, según la dirección Z, entre la corona 144 y el segundo extremo 122. Según la dirección Z, el tercer resalte 142 está situado a una cuarta distancia H4 del segundo extremo 122. En la figura 12, la cuarta distancia H4 es igual a la primera distancia H1.

[0107] La cavidad axial 134 se extiende entre el segundo extremo 122 y el primer resalte 142. La cavidad axial 134 es apta para recibir la primera parte rectilínea 114 por una traslación según la dirección Y. Por ejemplo, la cavidad axial 134 es paralelepipédica. En la figura 12, los tres pares de lados de la cavidad axial 134 son respectivamente perpendiculares a las direcciones X, Y anodización Z. Según la dirección X, la cavidad axial 134 presenta una primera anchura l1 superior o igual al tercer diámetro D3. En la figura 12, la primera anchura l1 es igual al tercer diámetro D3.

[0108] La cavidad axial 134 está configurada de tal manera que, cuando la primera parte rectilínea 114 se inserta en la cavidad axial 134, el eje de revolución de la primera parte rectilínea 114 se confunde con el eje de revolución de la superficie lateral 124. Según la dirección Y, la cavidad axial 134 presenta una segunda profundidad P2 igual a la mitad de la suma entre el sexto diámetro D6 y el tercer diámetro D3. Dicho de otro modo, se tiene matemáticamente P2=(D6+D3)/2.

[0109] La cavidad lateral 136 está comprendida entre el segundo resalte 142 y el tercer resalte 144. La cavidad lateral 136 es apta para recibir la segunda parte rectilínea 116 por una traslación según la dirección Y. Por ejemplo, la cavidad lateral 136 es paralelepipédica. En la figura 12, los tres pares de lados de la cavidad axial 134 son respectivamente perpendiculares a las direcciones X, Y anodización Z. Según la dirección Z, la cavidad lateral 136 presenta una segunda anchura l2 superior o igual al cuarto diámetro D4. En la figura 12, la segunda anchura l2 es igual al cuarto diámetro D4.

[0110] La corona 144 es cilíndrica de base circular, de eje Z. La corona 144 presenta un séptimo diámetro D7. El séptimo diámetro D7 es superior o igual al sexto diámetro d6. En la figura 12, el séptimo diámetro D7 es inferior al primer diámetro D1.

[0111] Según la dirección Y, la cavidad lateral 136 presenta una tercera profundidad P3 igual a la mitad de la suma entre el séptimo diámetro D7 y el cuarto diámetro D4. Dicho de otro modo, matemáticamente se tiene P3 = (D7+D4)/2.

[0112] La corona 144 está delimitada según la dirección Z por el segundo resalte 142 y el tercer resalte 144.

[0113] Según la dirección Z, la corona 144 presenta una tercera anchura L3. La tercera anchura L3 es superior al cuarto diámetro D4.

[0114] El funcionamiento de la estructura de antena 10 según la cuarta realización es similar al funcionamiento de la estructura de antena 10 según la primera realización.

[0115] Una vez insertado en la cavidad de posicionamiento 110, la rectitud del dispositivo dieléctrico 112 se fija por la construcción del radomo 16 y de la cavidad de posicionamiento 110. Por tanto no se emplea ninguna herramienta específica para fijar la rectitud del dispositivo dieléctrico 112. Cuando el dispositivo dieléctrico 112 está en su posición insertada, el dispositivo dieléctrico está fijo con respecto al radomo 16, en ausencia de una fuerza ejercida por un operador. Esto significa que, cuando el dispositivo dieléctrico 112 está en su posición insertada, la cavidad de posicionamiento 110 ejerce sobre el dispositivo dieléctrico una fuerza de apriete superior a la suma de los pesos del dispositivo dieléctrico 112 y de la antena elemental 12.

[0116] Además, es posible preensamblar una pluralidad de antenas elementales 12 y de dispositivos dieléctricos 112 al radomo 16 antes de fijar el radomo 16 al alojamiento 22. Cada una de las antenas elementales 12 puede ser retirada o sustituida con facilidad. Así, el montaje de la estructura de antena 10 se simplifica. Durante el montaje de la estructura de antena 10, la antena elemental 12 se inserta en el dispositivo dieléctrico 112. El dispositivo dieléctrico 112 se inserta a continuación en la cavidad de posicionamiento 110, y después el radomo 16 se fija al alojamiento 22. El dispositivo dieléctrico 112 se extiende entonces a través del orificio de acceso coaxial 106 sin estar en contacto con la superficie de emisión-recepción 14.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Estructura de antena (10) para telecomunicaciones, en particular por satélite, comprendiendo la estructura de antena (10):

- al menos una antena elemental (12) que presenta una forma helicoidal y dimensionada para emitir y/o recibir al menos una onda electromagnética que presenta una frecuencia superior a 4 GHz, preferentemente comprendida entre 4 GHz y 50 GHz, en particular comprendida en una banda espectral elegida entre la banda X y la banda Ku, estando cada antena elemental (12) desprovista de un bucle de inserción del campo magnético y que comprende además un elemento de inserción del campo eléctrico (100), siendo el elemento de inserción (100) una varilla metálica y comprendiendo cada antena elemental (12), además, un dispositivo dieléctrico (112) de aislamiento, - una superficie de emisión-recepción (14), de manera que cada antena elemental (12) se extiende entre un primer extremo (18) adyacente a la superficie de emisión-recepción (14) y un segundo extremo (20) distante de la superficie de emisión-recepción (14),

- un alojamiento (22) cuya superficie de base es la superficie de emisión-recepción (14) que delimita una cavidad de alimentación de antenas elementales (12) en ondas electromagnéticas dispuesta en contacto con la superficie de emisión-recepción (14), estando el dispositivo dieléctrico (112) de aislamiento insertado entre la varilla (100) y el alojamiento (22), caracterizada porque la estructura de antena (10) comprende:

- un radomo (16) que puede fijarse al alojamiento (22) y que incluye una cavidad de posicionamiento (110) apta para recibir el dispositivo dieléctrico (112) en una posición insertada,

incluyendo el dispositivo dieléctrico (112) una corona (144) cilíndrica de base circular que presenta un diámetro (D7), incluyendo la superficie de emisión-recepción (14) un orificio de acceso coaxial (106) apto para recibir el dispositivo dieléctrico (112), siendo el orificio de acceso coaxial (106) cilíndrico de base circular y que presenta un primer diámetro (D1), siendo el primer diámetro (D1) del orificio de acceso coaxial (106) superior al diámetro (D7) de la corona (144).

2. Estructura de antena según la reivindicación 1, en la que el alojamiento (22) incluye una primera pared interior (102) paralela a la superficie de emisión-recepción (14), estando la superficie de emisión-recepción (14) comprendida entre la primera pared interior (102) y el radomo (16), estando el dispositivo dieléctrico (112) apoyado contra la primera pared interior (102) cuando el radomo (16) se fija al alojamiento (22) y el dispositivo dieléctrico (112) está en su posición insertada.

3. Estructura de antena según la reivindicación 1 o 2, en la que el dispositivo dieléctrico (112) incluye una cavidad (126) de recepción de la varilla (100).

4. Estructura de antena según la reivindicación 3, en la que la varilla (100) incluye una primera parte rectilínea (114) cilíndrica de base circular, el dispositivo dieléctrico (112) incluye una primera parte de extremo (128) y una segunda parte de extremo (130) cilíndrica de base circular y la cavidad de recepción (126) incluye una cavidad axial (134) capaz de recibir la primera parte rectilínea (114), presentando la primera parte rectilínea (114) un cuarto diámetro (D4), presentando la segunda parte de extremo (130) un sexto diámetro (D6) y presentando la cavidad axial (134) una segunda profundidad (P2) igual a la mitad de la suma del cuarto diámetro (D4) y del sexto diámetro (D6).

5. Estructura de antena según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la superficie de emisiónrecepción (14) tiene una forma general circular y la estructura de antena (10) comprende al menos dos conjuntos de una pluralidad de antenas elementales (12), estando las antenas elementales (12) de cada conjunto (30, 32, 34, 36) dispuestas a lo largo de un círculo de radio propio (R1, R2, R3, R4) de este conjunto (30, 32, 34, 36), siendo todos dichos círculos concéntricos.

6. Estructura de antena según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que la superficie de emisiónrecepción (14) tiene una forma general rectangular.

7. Estructura de antena según la reivindicación 6, que comprende fuentes de alimentación (52) y al menos dos conjuntos (50) de una pluralidad de antenas elementales (12), estando las antenas elementales (12) de cada conjunto (50) a lo largo de una línea propia de este conjunto (50), siendo cada línea paralela a las otras líneas propias y estando alimentada por una fuente de alimentación (52) respectiva.

8. Plataforma, en particular aérea, que comprende al menos una estructura de antena (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Procedimiento de telecomunicación, en particular por satélite, entre dos estaciones que comprende una etapa de emisión o de recepción de ondas electromagnéticas que presentan una frecuencia superior a 4 GHz, preferentemente entre 4 GHz y 50 GHz, en particular comprendida en una banda espectral elegida entre la banda X y la banda Ku, por una estructura de antena (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.