MXPA05004790A - Antena direccional plegable. - Google Patents

Abstract

Un arreglo de antena formado de un material o sustrato dielectrico deformable incluye un elemento central y una pluralidad de elementos radiales que se extienden desde un cubo central. En el modo operativo, los elementos radiales se pliegan hacia arriba en una posicion aproximadamente vertical, con el elemento central en el centro del cubo y los elementos radiales que circundan circunferencialmente el elemento central. En una modalidad, el elemento central sirve como un elemento activo de la antena y los elementos radiales se pueden controlar en un estado directivo o reflexivo para efectuar un patron de haz directivo del arreglo de antena. Cuando no estan en uso, los elementos de antena se deforman en un plano y por lo tanto se pueden integrar en un alojamiento para el almacenamiento compacto. En una modalidad de arreglo en fase, el elemento central esta ausente y la pluralidad de elementos radiales, se pueden controlar para dirigir el haz de la antena.

Description

WO 2004/042938 A3 lllh l II ?? lliJI ??????'???? I III III I!.

European patent (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK. EE,- (88) Date of publication of íhe international search report: ES, FI. FR, GB, GR, HU, IE, IT, LU, C, NL, PT. RO, SE, 1 Jul 2004 SI, SK, TR), OAPI patent (BF, BJ, CF, CG, CI, C , GA, GN, GQ, G , L, MR, NE, SN, TD, TG). For two-letler codes and other abbreviations, refer ió ¡he "Guid- Puhlished: ance Notes on Codes andAbbreviations" appearing at the begin- — with intemationai search repo ning ofeach regular issue of the PCT Gazelte. — before tlie expiration of the lime limit for aniending the claims and lo be. repuhlisheá in the event oj receipt of amendments 1 ANTENA DIRECCIONAL PLEGABLE Campo de la Invención Esta invención se refiere a sistemas de comunicación celular móviles o portátiles, y de manera más particular, a. un aparato .compacto de antena configurable para el uso con unidades suscriptoras móviles^ o portátiles . .. .

Antecedentes de la Invención Los sistemas de comunicación de acceso múltiple por división de código (CDMA) proporcionan comunicaciones inalámbricas entre una estación base y una o más unidades suscriptoras móviles o portátiles. La estación base es típicamente un conjunto de transfectores controlados por computadora que están interconectados a una red telefónica, conmutada, pública (PSTN) con base en tierra. La . estación base incluye adicionalmente un aparato de antena para enviar señales de radiofrecuencia de enlace directo a las unidades suscriptoras móviles y para recibir señales de radiofrecuencia de enlace invertido transmitidas desde cada unidad móvil. Cada unidad suscriptora móvil también contiene un aparato de antena para la recepción de las señales de enlace directo y para la transmisión de las señales de enlace invertido. Una 2 unidad suscriptora móvil típica es un aparato telefónico celular digital o una computadora personal acoplada a un modera celular. En estos sistemas, las múltiples unidades suscriptoras móviles pueden transmitir y recibir señales en la misma frecuencia central, pero códigos únicos de modulación distinguen las señales enviadas a o recibidas de las unidades suscriptoras individuales. Además del CDMA, otras técnicas de acceso inalámbrico empleadas para las comunicaciones entre una estación base y una o más unidades portátiles o móviles incluyen aquellas descritas por la norma del Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 y la norma Bluetooth inalámbrica desarrollada, industrial. Todas . estas técnicas inalámbricas de comunicación requieren el uso de una antena tanto en el sitio receptor como en el transmisor. Es bien conocido por expertos en el campo que el incremento de la ganancia de antena en cualquier .sistema de comunicación inalámbrica tiene efectos benéficos . Una antena común para transmitir o recibir señales en una unidad suscriptora móvil es una antena monopolo (o cualquier otra antena con un patrón de radiación omnidireccional ) . Una antena monopolo consiste de un elemento de antena o alambre individual que se acopla a un transceptor dentro de la unidad subscriptora .

Información analógica o digital para la transmisión de la unidad suscriptora se introduce al transceptor donde se modula en uña señal portadora a una frecuencia que usa un código de modulación (es decir, en un sistema de CDMA) asignado a esa unidad suscriptora. La señal portadora modulada se transmite desde la antena de una unidad suscriptora a la estación base. Las señales de enlace directo recibidas por la antena de la unidad suscriptora se desmodulan por el transceptor y se suministran a la circuitería de procesamiento dentro de la unidad suscriptora. La señal transmitida desde una antena monopolo es de naturaleza omnidireccional . Es decir, la señal se envía con aproximadamente la misma . fuerza de señal en torno a las direcciones en un plano en general horizontal. Igualmente es omnidireccional la recepción de una señal con un elemento de antena de monopolo . Una antena monopolo no diferencia en su capacidad para detectar una señal en una dirección azimut versus detección de la misma o una señal diferente que venga de otra dirección azimut. También, una antena monopolo no produce radiación significativa en la dirección de elevación. El patrón de antenas se refiere comúnmente como una forma de dona con el elemento de antena localizado en el centro del agujero de la dona.

En la patente de los Estados Unidos No. 5,617,102 se describe un segundo tipo de antena empleada por unidades suscriptoras .móviles. La antena direccional comprende dos elementos que se montan en la funda exterior de una computadora de maleta, a manera de ejemplo. Un desfasador unido a cada elemento imparte un retrazo de ángulo de fase a la señal de entrada, modificando de este modo el patrón de antena (que aplica tanto a los modos de recepción como de transmisión) para proporcionar una señal o haz concentrado en la dirección seleccionada. La concentración del haz incrementa la ganancia y directividad de la antena . La antena de elemento dual de la patente citada dirige de este modo la señal transmitida en sectores o direcciones predeterminadas para acomodar los cambios en la orientación de la unidad suscriptora con relación a la estación base, reduciendo al mínimo de este modo la pérdida de señal debida al cambio de orientación. De acuerdo con el teorema de reciprocidad de antena, las características de recepción de la antena se afectan similarmente por el uso de los desfasadores . Los sistemas celulares de CDMA son sistemas limitados por interferencia. Esto es, conforme más unidades suscriptoras móviles o portátiles llegan a estar activas en una celda y en celdas adyacentes, la interferencia de la frecuencia se incrementa - de esta 5 manera y también se incrementa la proporción de error de bits . Para mantener la integridad de la señal y del sistema frente a las proporciones crecientes de error, el operador del sistema disminuye la velocidad de datos disponible a uno o más usuarios, o disminuye el número de unidades suscriptoras activas, que de este modo depura las ondas aéreas de interferencia potencial. Por ejemplo, para incrementar la velocidad máxima disponible de datos por un factor dé dos, se divide a la mitad el número de unidades suscriptoras móviles, activas. Sin embargo, esta técnica no se puede emplear en general para incrementar velocidades de datos debido a la carencia de asignaciones de prioridad de servicio a los suscriptores . Finalmente, también es posible evitar interferencia excesiva al usar antenas directivas tanto en (o en cualquiera de) la estación base o las unidades portátiles. Típicamente, se logra un patrón directivo de haz de antena mediante el uso de una antena de arreglo en fase . El arreglo en fase se explora electrónicamente o se dirige a la dirección deseada al controlar el ángulo de fase de la' señal introducida a cada elemento de antena. Sin embargo, las antenas de arreglo en fase sufren de deficiencia disminuida y ganancia disminuida puesto que el espaciado- del elemento llega a ser eléctricamente pequeño en comparación con la longitud de onda de la señal 6 recibida o transmitida. Cuando se usa est antena exi unión con una unidad suscriptora portátil o móvil, en general el espaciado del arreglo de antena es relativamente pequeño y de esta manera se compromete de forma correspondiente el desempeño de la antena. En un sistema de comunicación en el cual las unidades portátiles o móviles se comunican con una estación base, este sistema de comunicación de CDMA, la unidad portátil o móvil es típicamente un dispositivo portátil o un dispositivo relativamente pequeño, tal como por ejemplo del tamaño de una computadora de maleta.. En algunas modalidades, la antena esta dentro o sobresale del alojamiento o encierro del dispositivo. Por ejemplo, los aparatos telefónicos celulares utilizan ya sea una antena de parche interno o una antena monopolo o dipolo sobresaliente. Un mayor dispositivo portátil, tal como una computadora de maleta, puede tener la antena o arreglo de antena montada en un encierro - separado o integrada en la funda de la computadora de maleta. Una antena separada puede ser embarazosa de manejar para el usuario puesto que el dispositivo de comunicación se transporta de una ubicación a otra. En tanto que las antenas integradas llegan a tener esta desventaja, en general están forma de salientes del dispositivo de comunicación, excepto por la antena de parche. Estas salientes se pueden romper o dañar conforme el dispositivo se mueve de una ubicación a la otra. Aun daños menores a una antena sobresaliente pueden cambiar drásticamente sus características de operación.

Breve Descripción de la Invención Problemas de la Técnica Anterior Se deben tomar en cuenta varias consideraciones al integrar una antena de red inalámbrica en un encierro, si el encierro comprende una unidad separada del dispositivo de " comunicaciones o el alojamiento del dispositivo de comunicaciones mismo. Al diseñar la antena y su encierro asociado, se debe dar consideración cuidadosa a las características eléctricas de la antena de modo que las señales transmitidas desde y recibidas por el dispositivo de comunicaciones satisfacen límites operativos predeterminados, tal como la proporción de error de bits, la relación de señal a ruido o la relación de señal a ruido más- interferencia. Las propiedades eléctricas de la antena, como se ven influenciadas por los parámetros físicos de la antena, se analizan adicionalmente de forma posterior. La antena también debe exhibir ciertas características mecánicas para lograr las necesidades del usuario y satisfacer el desempeño eléctrico requerido. La longitud de la antena, o la longitud de cada elemento de • 8 un arreglo de antena, depende de las frecuencias de la señal recibida y transmitida. Si la antena se configura como un monopolo, la longitud es típicamente un cuarto de longitud de onda de la frecuencia de la señal . Para la operación a 800 MHz (una de las bandas de frecuencia inalámbrica) un monopolo de un cuarto de longitud de onda es de 3.7 pulgadas de largo. Si la antena es un dipolo de media onda, la longitud es 7.4 pulgadas. La antena debe presentar adicionalmente una apariencia estéticamente agradable al usuario. Si la antena se despliega del dispositivo de comunicaciones, se debe asignar suficiente volumen dentro del dispositivo de comunicaciones a la antena almacenada y sus componentes periféricos. Pero puesto que el dispositivo de comunicaciones se usa en el servicio móvil o portátil, el dispositivo debe permanecer relativamente pequeño y ligero con una forma que le permita ser fácilmente transportado.. El mecanismo de despliegue de antena debe ser mecánicamente simple y confiable. Para aquellas antenas alojadas en un encierro separado del' dispositivo de comunicaciones, el mecanismo de conexión entre la antena y el dispositivo de comunicaciones debe ser confiable y simple . No sólo son las propiedades eléctricas, mecánicas. y estéticas de las antenas importantes, sino también deben 9 superar problemas únicos de desempeño en el ambiente inalámbrico. ün problema se llama desvanecimiento de multi-ruta. En el desvanecimiento de multi-ruta, una señal de radiofrecuencia transmitida desde un emisor (ya sea una estación base o una unidad suscriptora móvil) puede encontrar interferencia en la ruta al receptor propuesto. La señal se puede reflejar, por ejemplo, de los objetos, tal como construcciones, dirigiendo de este modo una versión reflejada de la señal original al receptor. En estos casos, el receptor recibe dos versiones de la misma señal de radiofrecuencia (RF) ; la versión original de una versión reflejada. Cada señal recibida esta a la misma frecuencia, pero la señal reflejada puede estar fuera de fase con la original debido a la reflexión y consecuente longitud diferencial de la ruta de transmisión al receptor. Como resultado, las señales original y reflejada pueden cancelarse parcial o completamente entre sí (interferencia destructiva) , dando por resultado desvanecimiento o abandonos en la señal recibida. Las antenas de elemento individual son altamente susceptibles al desvanecimiento de multi-ruta. Una antena de elemento individual no puede determinar la dirección desde la cual se envía una señal transmitida y por lo tanto no puede sintonizarse para detectar más exactamente y recibir una señal transmitida. Su patrón direccional se 10 fija por la estructura física de los componentes de antena. Solo la posición de orientación de la antena se puede cambiar en un esfuerzo para evitar los esfuerzos de desvanecimiento de multi-ruta. La antena de elemento dual descrita en la referencia de patente anterior también es susceptible al desvanecimiento de multi-ruta debido a la naturaleza simétrica y opuesta de los- lóbulos hemisféricos del patrón de antena.^ Puesto que los lóbulos del patrón de antena son más o menos simétricos y opuestos entre sí, una señal reflejada a la parte posterior de la antena puede tener la misma potencia recibida como una señal recibida en el frente. Esto es, si la señal transmitida se refleja de un objeto más allá de o por detrás de la antena recibida y entonces se refleja de regreso al receptor destinado de la dirección opuesta como la señal recibida directamente de la fuente, entonces una diferencia de fase en las dos señales crea · interferencia destructiva debido al desvanecimiento de multi-ruta. Otro problema presente en los sistemas de comunicación celular es la interferencia de señal inter-celda. La mayoría de los sistemas celulares se dividen en celdas individuales , con cada celda o célula que tiene una estación base localizada en su centro. La colocación de cada estación base se arregla tal que las estaciones base vecinas se localizan a intervalos de aproximadamente sesenta grados entre si. Cada celda se puede ver como un polígono de seis lados con una estación base en el centro. Los bordes de cada celda se unen y un grupo de celdas forma un patrón tipo panal. La distancia desde el borde de una celda o célula a su estación base se activa típicamente por la potencia mínima requerida para transmitir - una señal aceptable desde una unidad suscriptora móvil localizada cerca del borde de la celda a aquella de la .estación base de la celda (es decir, la potencia requerida para transmitir una señal aceptable a una distancia igual al radio de una celda) .. La interferencia intercelda se presenta cuando una unidad suscriptora móvil cerca del borde de una celda transmite una señal que cruza sobre el borde en una celda vecina e interfiere con las comunicaciones que toma lugar dentro de la celda vecina. Típicamente, las señales en las celdas vecinas · en las mismas o cercanamente separadas frecuencias provocan interferencia inter-celda. El problema de la interferencia inter-celda se complica por el hecho que las unidades suscriptúras cerca del borde de una celda transmiten típicamente a mayores niveles de potencia de modo que su señal transmitida se puede recibir de forma efectiva por la estación base propuesta localizada en el centro de la celda. También, la señal de 12 otra unidad suscriptora móvil localizada más allá o por detrás del receptor propuesto puede arribar a la estación base . al mismo nivel de potencia, que representa interferencia adicional . El problema de interferencia de intercelda se exacerba en sistemas de CDMA puesto que las unidades suscriptoras en celdas adyacentes transmiten típicamente en la misma frecuencia portadora o central. Por ejemplo, dos unidades suscriptoras en celdas adyacentes que operan a la misma frecuencia portadora pero que transmiten a diferentes estaciones base interfieren entre sí, si ambas señales se reciben en una de las estaciones base. Una señal aparece como fluido con relación a la otra. El grado de interferencia y la capacidad del receptor para detectar y desmodular la señal propuesta también se ve influenciada por el nivel de potencia en el cual están operando las unidades suscriptoras. Si una de las unidades suscriptoras se sitúa en el borde de una celda, transmite a un mayor nivel de potencia, con relación a otras unidades dentro de su celda y la celda adyacente, para alcanzar la estación base propuesta. Pero, su señal también se recibe por la estación base no deseada, es decir, la estación base en la celda adyacente. Dependiendo del nivel de potencia relativo de dos señales de la misma frecuencia portadora recibidas en la estación base, pueden no ser capaz de 13 diferenciar apropiadamente una señal transmitida dentro de su celda de una señal transmitida de la celda adyacente. Se requiere un mecanismo para reducir el campo aparente de visión de la antena de la unidad suscriptora, que puede tener un efecto marcado en la operación del enlace directo (base a suscriptor) al reducir el número aparente de transmisiones de . interferencia recibidas en una estación base. Se necesita un mecanismo similar para el enlace directo, para mejorar la calidad de la señal recibida en la unidad suscriptora. En resumen, en la tecnología de comunicación inalámbrica, es de ¦ extrema importancia aumentar al máximo el desempeño de la antena en tanto que se reduce al mínimo el tamaño y la complejidad de fabricación. La presente invención afronta estas necesidades.

Breve Descripción de la Presente Invención Una antena direccional de bajo perfil, integral comprende una pluralidad de brazos alargados de antena que se extienden radialmente desde un cubo central integral en donde los brazos de antena se pueden plegar de forma deformable hacia arriba en una orientación sustancialmente perpendicular desde un cubo central para formar un arreglo de antena direccional . La antena comprende además un brazo central que se extiende desde el cubo central integral. 14 Para, almacenamiento y transporte, la antena direccional de bajo perfil se puede retraer de forma compacta al deformar los brazos alargados en el plano del cubo central integral . Los brazos de antena y el cubo central integral se forman de un material deformable homogéneo, por corte con troquel, por ejemplo, evitando de éste modo la necesidad de una unión de pivote o con charnela, separada, para unir los brazos de antena al cubo central integral.. El material deformable homogéneo simplifica la fabricación de la antena y la instalación en el encierro de antena. En una modalidad, la antena direccional de bajo perfil incluye cinco brazos alargados y un brazo central, todos los cuales se cortan de una hoja individual del material deformable. Cada uno de los seis elementos se puede deformar desde una orientación donde todos los elementos están en un plano individual, en una configuración ~ activa o desplegada donde cada elemento se dobla hacia arriba para formar un ángulo de aproximadamente 90 grados "con el cubo central. La fabricación de la antena a partir de una hoja individual evita todas las operaciones de pegado, soldadura, etc., que se . requieren de otro modo para conectar los varios elementos para formar la antena. También, no se crean uniones puesto que se usa material deformable. Los trazos conductores, planos de tierra, estructuras radiantes, 15 vías, etc., 'se colocan en el material deformable o en capas paralelas unidas por arriba s por abajo del material deformable. Estos componentes conductores se producen en el material deformable por un proceso de grabado al ácido o impresión. La cuenta de las partes de fabricación es baja (hay solo una parte de una pieza) y de esta manera se reducen al mínimo los costos de labor a través de la fabricación de todos los elementos de antena a partir de una pieza única. . Adicionalmente, el material deformable puede incluir trazos conductores colocados en el mismo para interconectar elementos microelectrónicos montados en la superficie del material homogéneo. Una interfaz externa conecta los elementos microelectrónicos a una fuente de potencia del - dispositivo de comunicaciones. Al formar los elementos de la antena electrónica en la superficie homogénea, deformable, se forma una gran - abertura eléctrica cuando se despliega la antena, aun la antena presenta un paquete compacto de bajo perfil en la configuración cerrada o estibada.

Breve Descripción de las Figuras Las características y ventajas anteriores y otras de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción más particular de las modalidades preferidas 16 de la invención, como se ilustra en las figuras anexas en las cuales caracteres de referencia similares se refieren a las mismas partes a todo lo largo de las diferentes figuras. Las figuras muestran necesariamente a escala, en cambio se coloca énfasis en la ilustración de los principios de la invención. La Figura 1 ilustra una celda típica de comunicaciones. Las Figuras 2, 3 y 4 ilustran vistas de una modalidad de antena construida de acuerdo a las enseñanzas de la presente invención. Las Figuras 5, 6 y 7 ilustran vistas en sección transversal de las modalidades de las antenas de las Figuras 2 , 3 y 4. Las Figuras 8, 9 y 10 representan encierros de antena construidos de acuerdo a las enseñanzas de la presente invención donde los elementos de antena se ilustran tanto en la-" configuración desplegada como almacenada. La Figura 11 ilustra un mecanismo para integrar las aletas radiales de la Figura 2 en el encierro de la Figura 8. La Figura 12? es una vista con separación de parte de los encierros de las Figuras 8, 9 y 10. La Figura 12B ilustra un arreglo alternativo del 17 plano de tierra. La Figura 13 ilustra una antena construida de acuerdo a las enseñanzas de la presente invención en una configuración desplegada y sin el encierro circundante de la Figura 8.

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas La Figura 1 ilustra una celda 50 de un sistema típico de comunicación celular de CDMA. Las celda 50 representa un área geográfica en la cual las unidades suscriptoras móviles 60-1 hasta 60-3 se comunican con una estación base 65. Cada unidad suscriptora 60 esta equipada con una antena 70, que se puede construir de acuerdo con la presente invención. Las unidades suscriptoras 60 se proporcionan con servicios inalámbricos de datos y/o voz por el operador del sistema, a través de estos dispositivos tal como por ejemplo computadoras de maleta, computadoras portátiles, asistentes digitales personales (PDA) o similares se pueden conectar a la estación base 65 (incluyendo la antena 68) a una red 75, que puede ser la red telefónica conmutada, pública (PSTN) , una red de computadoras conmutada por paquetes (tal como la Internet) o una red pública de datos o una red privada. La estación base 65 se comunica con la red 75 sobre cualquier número de diferentes protocolos disponibles de comunicaciones tal 18 como ISDN de velocidad primaria, u otros protocolos basados en LAPD tal como IS-634 o V5.2, o TCP/IP si la red 75 es una red Ethernet basada en paquetes tal como la Internet. Las unidades suscriptoras 60 pueden ser de naturaleza móvil y pueden viajar de una ubicación a otra en- tanto que se comunican con la estación base 65. Conforme las unidades suscriptoras dejan una celda y entran a otra, el enlace de comunicaciones se transfiere desde la estación base de la celda existente a la estación base de la celda entrante. La Figura 1 ilustra una estación base 65 y tres unidades suscriptoras 60 móviles en una celda 50 a manera de ejemplo únicamente y por facilidad de descripción de la invención. La invención es aplicable a sistemas en los cuales hay típicamente más unidades suscriptoras que se comunican con una o más estaciones base en una celda individual, tal como las celdas 50. La invención es igualmente aplicable a cualquier dispositivo o sistema de comunicación inalámbrica. También se va a entender por aquellos expertos en la técnica que la Figura 1 puede ser un sistema de comunicaciones del tipo celular normal que emplea esquemas de señalización tal como CDMA, TDMA, GSM u otros en los cuales los canales de radiof ecuencia se asignan para transportar datos y/o voz entre las estaciones base 65 y 19 las unidades .suscriptoras 50. En una modalidad preferida, la Figura 1 es un sistema tipo CDMA, que usa los principios de multiplexión por división de código tal como aquellos definidos por las normas IS-95B para la interfaz aérea. En una modalidad del sistema base celular, las unidades suscriptoras móviles 60 emplean una antena 70 que proporciona recepción direccional de las señales radioeléctricas de enlace directo transmitidas desde la estación base 65, asi como transmisión direccional de las señales del haz invertido (vía un proceso llamado formación de haz) transmitidas desde las unidades suscriptoras móviles 60 a la estación base 65. Este concepto se ilustra en la Figura 1 por los patrones 71 hasta 73 de haz de ejemplo que se extienden hacia fuera desde cada unidad suscriptora móvil 60 más o menos en una dirección para mejor propagación hacia la estación base 65. ; Al dirigir la transmisión más o menos hacia la estación base 65, y recibir de forma directiva las señales que se originan de la estación base 65, el aparato 70 de antena reduce los efectos de la interferencia intercelda y desvanecimiento de multi-ruta para las unidades suscriptoras móviles 60. Además, puesto que los patrones 71, 72 y 73 de haz de antena se extienden hacia fuera en la dirección de la estación base 65, pero se atenúan en 20 la mayoría de las otras direcciones, se requiere menos potencia para la transmisión de señales efectivas de comunicación desde la unidad suscriptora móvil 60 a la estación base 65. La Figura 2 ilustra un arreglo 120 de antena formado en y fabricado de un sustrato dieléctrico individual del material 122 flexible o deformable. Los componentes -del arreglo 120 de antena, que se va analizar adicionalmente de forma posterior en la presente, se forman al cortar o estampar una hoja en blanco del material del sustrato dieléctrico del patrón de la Figura 2. El corte del material dieléctrico forma una pluralidad de aletas radiales 126 (cinco aletas radiales como se muestra en la Figura 2 son sólo de ejemplo) y un elemento central 130. En otra modalidad, en donde el arreglo 120 de antena opera como un arreglo en fase, el elemento central 130 no está presente. Cada una de las aletas radiales 126 y el elemento central 130 se extienden desde un cubo central 128. Como se muestra, las aletas radiales 126 se extienden desde la circunferencia del cubo central 128 y el elemento central 130 se extiende desde aproximadamente al centro del cubo central 128. Cuando las aletas radiales 126 y el elemento central 130 se fabrican de la hoja dieléctrica, se forma una separación en el sustrato " dieléctrico 122 entre las aletas radiales adyacentes, y se 21 forma una separación en cada lado del elemento centi-al 130. En la Figura 2, se localiza un plano 132 de tierra por abajo del sustrato dieléctrico 122. Puesto que en la modalidad de ejemplo de la Figura 2, el plano 132 de tierra tiene un diámetro ligeramente mayor que el diámetro del cubo central 128, el plano de tierra 132 es visible a través de las separaciones. En la Figura 2, las aletas radiales 126, el elemento ' central 130 y el cubo central 128 se ilustran en una configuración almacenada o plana. Es decir, las aletas radiales 126, el elemento central 130 y el cubo central 128 están en el mismo plano. En el modo operativo, cada una de las aletas radiales 126 se deforma hacia arriba con respecto al cubo central 128 a lo largo de una línea 134 de pliegue en el material deformable del sustrato dieléctrico 122. El elemento central 130 se deforma de manera similar hacia arriba a lo largo de una línea 135 de pliegue. En una modalidad, las líneas 134 y 135 de pliegue representan solo la línea a lo largo de la cual se pliega el elemento respectivo debido a. la propiedad deformable del sustrato dieléctrico 122. En otra modalidad, la línea de pliegue representa una línea de perforación o agujeros de cremallera incluidos para mejorar la capacidad de plegado o propiedades de flexión (es decir, que permite la deformación de la unión sin exceder los límites de esfuerzo de la unión) de los elementos de antena. Los elementos conductores 136 se forman en cada una de las aletas radiales 126. Se forma un elemento conductor 137 en el elemento central 130. En una modalidad, los elementos interactuantes se forman tanto en la superficie frontal como posterior de las aletas radiales 126 y el elemento central 130. Como se analizará en la presente posteriormente, en una modalidad del elemento conductor 137 es un elemento activo para enviar o recibir una señal, y los elementos conductores y 136 se configuran ya sea como elementos reflexivos o elementos directivos con respecto a la señal recibida o transmitida. La forma de los elementos conductores 136 y 137 como se muestra en la Figura 2 es sólo de ejemplo. En otra modalidad, los elementos conductores 136 son antenas monopolo, que se acoplan de forma seleccionable a o desacoplan del plano 132 de tierra para efectuar las propiedades directivas y reflexivas. Un conmutador, no mostrado en la Figura 2 , controla esta conectividad entre los elementos conductores 136 y el plano 132 de tierra. El conmutador se puede implementar con un diodo de unión, un MOSFET, un transistor de unión bipolar o un conmutador MEMS (estructura de máquina microelectrónica) . La antena de la Figura 2 se encierra dentro de un alojamiento para el uso en unión con un dispositivo de 23 comunicaciones. Y de esta manera, la forma y dimensiones de una antena operativa y - sus elementos constituyentes dependen de las características deseadas de desempeño de antena (por ejemplo, frecuencia operativa, impedancia de entrada, ganancia, ancho, de banda, y las dimensiones y forma del alojamiento preferido. Adicionalmente, si las dimensiones del alojamiento dictan una cierta dimensión máxima del elemento conductor,, un ancho de elemento, por ejemplo, entonces puede ser necesario para incrementar otra dimensión del elemento conductor para compensar la limitación en la otra dimensión. No solo se afectan por estos parámetros las dimensiones de los elementos conductores, sino la forma real empleada también debe tomar e consideración estos factores. Se señala en la modalidad de la Figura 2, que un segmento 138 de los elementos conductores 136 puede extenderse en el cubo central 128 y de esta manera se cruza por la circunferencia del cubo central y la línea 138 de pliegue. De manera similar, un segmento 139 del elemento conductor 137 se extiende más allá de la línea 135 de pliegue en el cubo central 128. Los segmentos 138 y 139 son flexibles o deformables para evitar la ruptura o astillamiento del material conductor cuando se plieguen o deformen los elementos conductores 136 y 137. Los segmentos 138 y 139 se conectan a vías (no mostradas en la 24 Figura 2) dentro del cubo central 128. Estas vías conectan los trazos conductores (no mostrados en la Figura 2) que corren a lo largo de la superficie inferior o superior o en una capa unida del cubo central 128. Ciertos trazos que requieren conexión a un dispositivo externo terminan en una interfaz 141. Los trazos conductores y las vías transportan señales de RF, de control y de potencia para los elementos del arreglo 120 de antena y también interconectan componentes electrónicos (no mostrados en la Figura 2) montados en la superficie superior o del fondo del cubo central 128, en una o más de las aletas radiales 12S o en el elemento central 130. La interfaz 141 se conecta a los componentes externos '(vía un conectador no mostrado) para suministrar energía eléctrica, señales de control, la señal transmitida en el modo de transmisión y la señal recibida en el modo de recepción. Adicionalmente, los conmutadores para proporcionar la conectividad al plano de tierra como se analiza anteriormente, constituyen estos componentes electrónicos. Los elementos conductores 136 y 137 se forman de un material conductor y se colocan en el sustrato dieléctrico 122 por impresión o grabado al ácido. En una modalidad, el sustrato dieléctrico 122 comprende mylar o Kapton con una superficie de cobre colocada en el mismo. Los elementos conductores 136 y 137 comprenden patrones, de 25 cobre formados al grabar al ácido el cobre del sustrato de mylar o Kapton. De manera alternativa, la tinta conductora o epoxi se puede usar para imprimir los elementos conductores 136 y 137 en un sustrato dieléctrico. La Figura 3 es una vista lateral del arreglo 120 de antena, que muestra en particular dos aletas radiales 126 del cubo central 128. El plano de tierra 132 también es visible. Se señala que en esta modalidad, el plano 132 de tierra se extiende más allá de la circunferencia del cubo central 128. Este no es un requerimiento de la presente invención. La Figura 4 es una vista del fondo del arreglo 120 de antena, y en esta modalidad se incluye un sustrato 150 grabado en patrones para aceptar componentes electrónicos 151 para la operación en unión con los elementos conductores 136 y 137. Los trazos 152 y las vías 153, para interconectar los elementos conductores 136 y 137, los componentes electrónicos 151 y la interfaz 141, como se muestra en la superficie del fondo del sustrato 150, son solo ejemplos. La Figura 4 también representa elementos conductores 154 en la superficie trasera de cada aleta radial 126. Se coloca un elemento conductor 155 en la superficie trasera del elemento central 130. Ninguno de los elementos conductores 154 y 155 se requieren en 26 ciertas modalidades. Los elementos conductores 154 operan en unión con los elementos conductores 136 (ya sea acoplados de forma conductiva o inductiva a los mismos) para servir ya sea una función reflexiva o directiva con respecto a la señal recibida o transmitida. Por ejemplo, en una modalidad, los elementos conductores 154 forman una línea de transmisión para alimentar los elementos conductores 136, por ejemplo, una antena de dipolo de manguito. De manera similar, el elemento conductor 155 opera en unión con. el elemento conductor 137 (ambos localizados en el elemento central 130) . Se recuerda que el elemento central 130 sirve como un elemento activo del arreglo 120 de antena, pero es necesario cuando el arreglo de antena opera en un modo de arreglo en fase, en donde la fase de la señal de entrada a cada uno de los elementos conductores 136/154 es controlable para dirigir el haz de antena . La Figura 5 es una vista lateral de las varias capas analizadas en unión con las Figuras 2, 3 y 4. Las capas se muestran en forma exagerada por claridad. El plano 132 de tierra se coloca por abajo del sustrato dieléctrico 122, y el sustrato 150 se orienta por abajo y circunda el plano 132 de tierra. Se señala que el plano 132 de tierra se extiende ligeramente más allá de la circunferencia del cubo central 128. La Figura 5 también ilustra trazos 157 de ejemplo y vía 158 en el sustrato dieléctrico 122 y el sustrato 150 para proporcionar conectividad eléctrica entre los elementos conductores 136, 137, 154 y 155, los componentes electrónicos 151 y la interfaz 141. También se reconoce que alguna forma de aislamiento se debe proporcionar entre los trazos 157 y la tierra 132 y adicionalmente que los trazos adicionales que no están en el plano de la Figura 5 se colocan en el sustrato dieléctrico 122. Los trazos 157 se construyen típicamente de un material conductor de circuito flexible consistente con las características deformables del sustrato dieléctrico. La Figura 6 ilustra otra modalidad que excluye el sustrato 150. En esta modalidad, los componentes microelectrónicos 151 se montan en el sustrato dieléctrico 122 de manera preferente dentro del cubo central 128. Los trazos 157 y las vías 158 proporcionan una ruta conductora de los segmentos 138 y 139 de los elementos conductores 136 y 137, respectivamente, a los varios componentes microelectrónicos 151 y también están en comunicación conductora con los elementos conductores 154 y 155. (Ver Figura 4) . En otra modalidad, los trazos 157 se colocan en la superficie superior del sustrato dieléctrico 122 o tanto en la superficie superior como del fondo de los mismos. En general, con respecto a todas las modalidades 28 descritas en la presente, las superficies de cobre se encapsulan con un material dieléctrico protector para sellar las superficies contra la exposición a los elementos. Las técnicas - para lograr esto son bien conocidas en la técnica . La Figura 7 ilustra una modalidad adicional para formar las varias capas paralelas del arreglo 120 de antena. En particular, se forma un sustrato dieléctrico 180 con trazos conductores flexibles 182 (referidos como circuitos flexibles) tanto en las superficies superior como del fondo del mismo. Las vías 184 conectan los trazos conductores 182 como se requiere para transportar señales hacia y desde el arreglo 120 de antena vía la interfaz 141 y adicionalmente entre los componentes microelectrónicos 151 y los elementos conductores 136, 137, 154 y 155. En una región 188, se engruesa el sustrato dieléctrico 180. Esta región engruesada puede coincidir con la ubicación de las aletas radiales 126 y el elemento central 130 para proporcionar la unión deformable con mayor durabilidad, ün sustrato dieléctrico 190 se sitúa por arriba del sustrato dieléctrico 180 y un sustrato dieléctrico 192- se sitúa por abajo del sustrato dieléctrico 180. Los sustratos dieléctricos 190 y 192 también se forman del material rígido o deformable. Sin - embargo, si los sustratos dieléctricos 190 y 192 se localizan para no interferir con 29 las líneas 135 y 138 de pliegue (ver Figura 2) entonces los sustratos dieléctricos 190 y 192 se pueden formar de un material rígido. Aunque no se muestre en la Figura 7, se puede colocar un plano de tierra por abajo del sustrato dieléctrico 192. En lugar de crear las aletas radiales 126 y el elemento central 130 a partir de una hoja dieléctrica individual, como' se analiza anteriormente, en otra modalidad de la presente invención, los elementos de antena se forman y unen de forma separada. En una modalidad, las aletas radiales 126 y el elemento central 130 se forman de un material deformable o deflexión y se unen al cubo central 128 por una unión adhesiva. De manera alternativa, las aletas radiales 126 y el elemento central 130 se pueden unir al cubo central 128 o formar primero vías soldables en cada uno de los elementos de acoplamiento. Las partes de dos piezas se ponen en contacto entre sí y luego las vías se sueldan para crear una unión entre estas. Puesto que en esta modalidad las aletas radiales 126 y el elemento central 130 se forman de un material deformable, las aletas radiales 126 y el elemento central 130 se pueden deformar a lo largo de las líneas 135 y 138 de pliegue, como se indica en la Figura 2. De manera alternativa, cualquiera o ambas de las aletas radiales 126 (y el elemento central 130) y el cubo central '30 128 se pueden formar de un material rígido y unir al interponer una pieza de material deformable o tipo pivote entre estos. Las líneas 135 y 138 de pliegue por lo tanto se forman en el material de unión. Por ejemplo, las aletas radiales 122 y el elemento central 130 se pueden formar de un material dieléctrico rígido, y unir al cubo central 128 con una pieza de material deformable fijado a cada aleta radial 126 y al cubo central 128 (por pegamento, a manera de ejemplo) . El elemento central 130 se. fija, de manera similar al cubo -central 128. En esta modalidad, el cubo central 128 se puede construir de un material rígido, material de tarjeta de circuito impreso, por ejemplo, o de un material flexible o deformable . Como una alternativa usar un adhesivo para unir las aletas radiales 126 y el elemento central 130 al cubo central 128, las vías soldables se pueden depositar en cada una de las dos superficies flexibles de acoplamiento. Las partes de dos piezas se acoplan y las vías se sueldan para crear una unión deformable entre las dos piezas. En una modalidad de la presente invención, los elementos conductores 136, 137, 154 y 155 se colocan en lados opuestos del sustrato dieléctrico 122 (por impresión o grabado al ácido, a manera de ejemplo) . Entonces se lamina una segunda capa de material deformable (típicamente, el mismo material usado para formar el 31 sustrato dieléctrico 122} sobre tanto la superficie superior como del fondo del sustrato dieléctrico 122 para formar un sustrato de múltiples capas con los varios elementos conductores colocados entre las capas dieléctricas, protegiendo de este modo las superficies conductoras . En un modo operativo, el elemento 137 central conductor (en unión con el elemento conductor 155) transmite y recibe señales de radiofrecuencia, en tanto que los elementos conductores 136 (que operan en unión con los elementos conductores 154) sirven ya sea como reflectores o directores. La longitud efectiva de cada uno de los elementos' conductores 136 es controlable para lograr un modo reflexivo al hacer la longitud efectiva más larga que la longitud resonante de modo que la energía incidente en el elemento conductor 136 se refleje de regreso hacia la fuente. En un modo directivo (cuando la longitud efectiva es menor que la longitud resonante) el elemento conductor 136 es esencialmente invisible a la señal de radiofrecuencia. De esta manera, el patrón de radiación del elemento activo 132 se puede manejar o dirigir a un sector específico de un circulo azimut de 360 grados. En otra modalidad operativa, los elementos conductores 136 y 154 en cada una de las aletas radiales 126 operan como un arreglo en fase en donde el ángulo en 32 fase de la señal introducida a cada elemento de antena se puede controlar para dirigir el haz de la antena. El elemento central 130 de antena esta ausente en el modo de arreglo en fase. El arreglo 120 de antena construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención es relativamente fácil de fabricar usando componentes de bajo costo y pocos pasos de montaje. El número reducido de operaciones de procesamiento durante el montaje da por resultado mayor repetitivilidad y mayores rendimientos de producto, y menor costo. El uso de una hoja individual de un sustrato dieléctrico deformable para los elementos de antena evita. la formación de uniones mecánicas separadas, y proporciona una configuración almacenada, compacta de una configuración operable completamente funcional al plegar simplemente el elemento central 130 y las aletas radiales 126 en sus posiciones verticales operativas. En la Figura 8 se ilustra un alojamiento 198 de ejemplo para empacar el arreglo 120 de antena donde los elementos radiales individuales 126 y el elemento central 128 se encajonan dentro de un armazón 200 de plástico dieléctrico que se acopla con las depresiones respectivas 202 en una base 204. Como, se conoce por aquellos expertos en la técnica, hay varios materiales plásticos adecuados para formar el alojamiento 12.8, por ejemplo, Lexan, 33 polipropileno, policarbonato y plástico ABS . Cada uno de los armazones 200 dieléctricos que encierran una · aleta radial 126 y comprende además un labio 208 para el acoplamiento con las depresiones respectivas 210 formadas en el borde 212 de la base 204. El elemento 127 central se encierra dentro de un armazón dieléctrico 216. El armazón dieléctrico 216 se acopla con una depresión 220 dentro de la base 204.- Para la operación óptima del arreglo 120 de antena, las aletas radiales 126 y el elemento central 130 se deben plegar o girar hacia arriba para formar un ángulo predeterminado con la base 204. En una modalidad, este ángulo es de 90 grados. Para asegurarse que las aletas radiales 126 y el elemento central 130 se coloquen en el 'ángulo óptimo, se construye una posición de tope en el alojamiento 198. La posición de tope se controla por las superficies de acoplamiento de unión a tope entre los armazones dieléctricos 200 y 216 y la base 204 cuando esta en el modo operativo. La Figura 9 muestra los armazones dieléctricos 200 en una posición cerrada o en depresión dentro de la base 204. La Figura 10 es una vista lateral de la base 204, en donde los armazones dieléctricos 200 se muestran nuevamente en la posición almacenada. Se señala que el bajo perfil ofrecido por una antena construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, especialmente 34 adecuada para equipo portátil de comunicaciones. Los armazones dieléctricos 200 y sus aletas radiales asociadas 126 y el armazón dieléctrico 216 y su elemento central 130 asociado se despliegan fácilmente para proporcionar características direccionales ventajosas y una mayor abertura de antena eléctrica para el dispositivo de comunicaciones . La Figura -11 ilustra un armazón dieléctrico 200, que incluye una cubierta exterior superior 230 y una cubierta 232 inferior de encierro. La aleta radial 126 se extiende a través de una abertura en la porción inferior del armazón dieléctrico 200 y se extiende hacia arriba adyacente a la cubierta exterior superior 230. Una vez que la aleta radial 126 esta en su lugar, la cubierta inferior 232 de encierro se une a la cubierta exterior superior 230 por ejemplo por un adhesivo, por ajuste a presión de plástico o un proceso de soldadura ultrasónica. Aunque no se muestre en la Figura 11, la cubierta. 232 inferior de encierro eri una modalidad incluye una protuberancia para el acoplamiento con un agujero de la cubierta exterior superior 230. La protuberancia sobresale adicionalmente a través de un agujero en la aleta radial 126, reteniendo la aleta radial 126 en una porción fijada con respecto a la cubierta exterior superior 230 y la cubierta 232 inferior de encierro. El armazón dieléctrico 200 gira hacia abajo 35 para ajustarse dentro de la depresión 202, que también se ilustra en la Figura 8. Este movimiento rotacional se presenta alrededor de un punto de pivote colocado dentro del área mostrada en general por el carácter 238 de referencia. Aquellos expertos en la técnica reconocerán que hay varios mecanismos de pivote que se pueden emplear en la presente invención. Esta técnica de pivote utiliza una varilla o eje de plástico colocado dentro del área 238, y acoplamiento con agujeros de recepción en la base 204. El elemento central 127 se adapta dentro del armazón dieléctrico 216 de una manera similar. La Figura 12A es una vista con separación de partes del alojamiento 198 de la Figura 8, que incluye los varios elementos de la presente invención como se analiza anteriormente. El sustrato dieléctrico 122 se monta de manera separada y las aletas radiales pasan a través de una o más aberturas en los armazones dieléctricos 200 como se muestra en la Figura 11. Los armazones dieléctricos 200 entonces se montan sobre pivote dentro de la base 204 (como también se analiza en unión con la Figura 11) y la base 204 se une de manera fija a una base 249 por broches o tornillos 254. La modalidad de la Figura 11 también incluye una placa base. La Figura 12B es una vista similar a aquella de la Figura 12A pero que muestra un tipo alternativo de 36 plano de tierra. Aquí, * el plano de tierra no es simplemente un disco 132 como se describe de forma previa. Más bien, en esta modalidad, el plano de tierra consiste de varios dedos 132-1 que se extienden hacia fuera desde el cubo central 128. Los dedos se colocan radialmente alrededor del cubo en aproximadamente la misma posición como los elementos radiantes 126. En una modalidad preferida, hay el mismo número dedos 132-1 como hay aletas radiales 126, cada dedo son de una misma forma general como una de las aletas radiales 126. En esta modalidad, cuando los elementos conductores 136. son antenas monopolo, se acoplan cada uno típicamente a o se desacoplan de un respectivo de los dedos 132-1 del plano de tierra para efectuar las propiedades directivas y reflexivas. La Figura 13 es otra ilustración de ciertos elementos ilustrados en las Figuras 2 y 13. Sin embargo, en la orientación de la Figura 13, las aletas radiales 126 y el elemento central 130 se pliegan hacia arriba en una posición vertical o aproximadamente vertical para la operación. De otro modo, las aletas radiales 126 y el elemento central 130 se deforman en una configuración estivada o plegada sustancialmente más plana, como se muestra en la Figura 12. En tanto que la invención se ha descrito con referencia a una modalidad preferida, se entenderá por aquellos expertos en la técnica que se pueden hacer varios cambios y elementos equivalentes se pueden sustituir por los elementos de la invención sin que se aparten del alcance de la misma. El alcance de la presente invención incluye además cualquier combinación de los elementos de las varias modalidades expuestas en la presente. Además, se pueden hacer .modificaciones para adaptar una situación particular a las enseñanzas de la presente invención sin que se aparte del alcance esencial de la misma. Por lo tanto, se propone que la invención no se limite a la modalidad particular descrita como el mejor modo contemplado para llevar acabo esta invención, sino que esta invención incluirá todas las otras construcciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones anexas .

Claims (1)

1. 38 REIVINDICACIONES 1. Un arreglo de antena, que comprende: - un sustrato dieléctrico deformable que forma una pluralidad de elementos de antena que se extiende radialmente desde un cubo central integral, tal que se forme una unión deformable entre el cubo central integral y la pluralidad de elementos de antena; y un plano de tierra formado como una pluralidad de dedos, un dedo de plano de tierra • asociado con un' respectivo de los elementos de antena; en donde la pluralidad de" elementos de antena se pueden deformar de una manera sustancialmente perpendicular al cubo central integral y configurar de otro modo en una orientación sustancialmente plana; y en donde al menos uno de la pluralidad de elementos de antena es operable como un elemento activo para recibir y enviar señales de radiof ecuencia. 2. El arreglo de antena según la reivindicación 1, en donde el sustrato dieléctrico es homogéneo, y en donde además el sustrato dieléctrico se engruesa en la región de la unión deformable. 3. El arreglo de antena según la reivindicación 1, en donde la pluralidad de elementos de antena comprende material conductor colocado en el sustrato dieléctrico. . El arreglo de antena según la reivindicación 1, en donde el número de dedos de plano de tierra es el 39 mismo como el número de elementos de antena. 5. El arreglo de antena según la reivindicación 1, en donde cada uno de la pluralidad de elementos de antena es un elemento activo para recibir o transmitir señales de radiofrecuencia, y en donde cada uno de la pluralidad de elementos de antena se puede controlar para dirigir el patrón del haz de antena para la operación como una antena de arreglo en fase, al controlar la fase de la señal transportada por el elemento de antena. 6.. El arreglo de antena según la reivindicación 5, en donde cada uno de la pluralidad de elementos de antena es una antena monopolo. 7. El arreglo de antena según la reivindicación 1, que comprende además una pluralidad de componentes electrónicos formados en una superficie del sustrato dieléctrico, y operables para transportar señales para la pluralidad de elementos de antena. 8. El arreglo de antena según la reivindicación 7, en donde uno o más de la pluralidad de componentes electrónicos se colocan en uno o más de la pluralidad de elementos de antena. 9. El arreglo de antena según la reivindicación 1, que comprende además trazos conductores colocados en el sustrato dieléctrico para transportar señales para la pluralidad de elementos de antena. 40 10. El arreglo de antena según la reivindicación 1, en donde la pluralidad de elementos de antena comprenden un elemento activo circundado circunferencialmente por una pluralidad de elementos pasivos, en donde la pluralidad de elementos pasivos se pueden ajustar entre un primer modo directivo y un segundo modo reflexivo para dirigir o reflejar la energía transmitida de o recibida por el elemento activo. 11. El arreglo de antena según la reivindicación 10, en donde el elemento activo se forma a partir de la hoja deformable al remover material del cubo central integral para crear una separación en ambos lados del elemento activo y en donde el borde del fondo del elemento activo permanece fijado al sustrato dieléctrico, tal que el elemento activo se puede deformar en una orientación sustancialmente vertical con respecto al cubo central integral . 12. El arreglo de antena según la reivindicación 10, en donde la pluralidad de elementos pasivos son sensibles a una señal de control externa para colocar la pluralidad de elementos pasivos en el primer modo directivo o el segundo; modo reflexivo. i 13. El arreglo de antena según la reivindicación 12 , que comprende además un conmutador para interconectar cada uno de la pluralidad de elementos pasivos a uno respectivo de los dedos del plano de tierra en respuesta a una señal de control para determinar la posición del conmutador, y en donde la posición del conmutador determina si cada uno de la pluralidad de elementos pasivos esta en el primer modo directivo o el segundo modo reflexivo . 14. El arreglo de antena según la reivindicación 1, en donde cada uno de la pluralidad de elementos de antena incluye un segmento conductor superior formado en la superficie superior del sustrato dieléctrico y un segmento conductor del fondo formado en la superficie del fondo del sustrato dieléctrico. 15. El arreglo de antena según la reivindicación 1, en donde el arreglo de antena comprende además un plano de tierra situado por debajo de la hoja deformable. 16. El arreglo de antena según la reivindicación 14, en donde el plano de tierra esta integral con la hoja deformable . 17. El arreglo de antena según la reivindicación 1, en donde el arreglo de antena se encierra dentro de un alojamiento, que comprende: una base; una pluralidad similar de armazones dieléctricos, en donde cada uno de la pluralidad de elementos de antena se coloca dentro de uno de la pluralidad de armazones dieléctricos; y un plano de tierra formado como una pluralidad de dedos, un dedo de plano de tierra asociado con uno respectivo de les elementos de antena; en donde cada uno de la pluralidad de armazones dieléctricos se unen por pivote a la base, tal que la pluralidad de elementos de antena se puedan colocar de una manera sustancialmente perpendicular al cubo central integral por rotación, alrededor de la unión tipo pivote, de la pluralidad de armazones dieléctricos en una posición sustancialmente vertical con respecto a la base, y en donde la pluralidad de armazones dieléctricos se pueden montar sobre pivote en una posición próxima a la base . 18. El arreglo de antena según la reivindicación 1, en donde la unión entre el cubo central integral y cada uno de la pluralidad de elementos de antena incluye una unión perforada para mejorar las características deflexión de la unión deformable . 19. ün arreglo de antena, que comprende: un sustrato que tiene una pluralidad de elementos de antena colocados en el mismo y que se extiende radialmente desde un cubo central integral del mismo, en donde cada uno de la pluralidad de elementos de antena tiene una unión deformable con el cubo central integral; un plano de tierra formado como una pluralidad de dedos, un dedo de plano de tierra asociado con uno respectivo de los elementos de antena; un elemento central que tiene una 43 unión deformable con el cubo central integral en el centro aproximado del mismo; en donde la pluralidad de elementos de antena y el elemento central son operables cuando se deforman de una manea sustancialmente perpendicular al 5 cubo central, integral y de otro modo son configurables en una orientación sustancialmente plana. 20. El arreglo de antena según la reivindicación . 19, en donde el elemento central es un elemento activo • para transmitir o recibir señales, y en donde la 10. pluralidad de ' elementos de antena se pueden operar en un primer estado directivo o en - un segundo estado reflexivo para dirigir o reflejar señales transmitidas desde o recibidas por el elemento central. 21. El arreglo de antena según la reivindicación 15 19, que comprende además rutas conductoras en el sustrato para proporcionar señales hacia y recibir señales de la pluralidad de" elementos de antena y el elemento central. 22. El arreglo de antena según la reivindicación 21, en donde las1 rutas conductoras se colocan en la 20 superficie superior del sustrato. 23. El arreglo de antena según la reivindicación 21, en donde las . rutas conductoras se colocan en la superficie del fondo del sustrato. 24. El arreglo - de antena según la reivindicación 5 19, que comprende además un plano de tierra orientado por 44 abajo del cubo central integral. 25. El arreglo de antena según la reivindicación 21, que comprende además componentes microelectrónicas colocados en una superficie seleccionada de entre el cubo central integral , uno de - la pluralidad de elementos de antena y el elemento central. 26. Un arreglo de antena, que comprende: un cubo central formado partir de un primer sustrato dieléctrico; una pluralidad de elementos de antena que comprende una superficie'- .conductora formada en un segundo sustrato dieléctrico y unida de manera deformable al cubo central; tal que la pluralidad de elementos de antena se puedan deformar en una orientación sustancialmente vertical y se puedan deformar en una orientación sustancialmente plana; y un plano de tierra formado como una pluralidad, de dedos, un dedo de plano de tierra asociado con uno respectivo de los elementos de antena; en donde al menos uno de la pluralidad de elementos de antena es operable como un elemento activo para recibir y enviar señales de radiofrecuencia. 27. El arreglo de antena según la reivindicación 26, en donde la pluralidad de elementos de antena se unen al borde exterior del cubo central . 28. El arreglo de antena según la reivindicación 26, en donde el primero y segundos sustratos dieléctricos comprenden material dieléctrico rígido y en donde el tubo central y la pluralidad de elementos de antena se unen por un material dieléctrico deformable colocado entre estos. 29. El arreglo de antena según la reivindicación 26, en donde la pluralidad de elementos de antena comprende una pluralidad de elementos de antena radiales unidos de manera deformable al perímetro de cubo central y un elemento central unido "de manera deformable al cubo aproximado del cubo central . 30. El-arreglo de antena según la reivindicación 26, en donde la pluralidad de elementos de antena se pueden operar en un modo de arreglo en fase para dirigir el haz de la antena .