PT1964212E - Agrupamento de antenas com varrimento reforçado - Google Patents

Description

ΡΕ1964212 1 DESCRIÇÃO "AGRUPAMENTO DE ANTENAS COM VARRIMENTO REFORÇADO"

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um agrupamento de antenas para a transmissão e a recepção de radiação electromagnética e mais particularmente a um agrupamento de antenas com uma maior capacidade de guiar o lóbulo da antena, especialmente a direcção do lóbulo da antena.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 0 agrupamento de antenas e particularmente o agrupamento de antenas de fase controlada tem vindo a tornar-se de forma crecente cada vez mais atractivo, não apenas para aplicações militares mas também para aplicações civis e comerciais. 0 agrupamento de antenas pode ser vantajosamente utilizado em sistemas de radar, em rádio-telescópios ou nas denominadas estações de base em uma rede de telecomunicações sem fios, etc. Uma das propriedades mais favoráveis de um agrupamento de antenas e particularmente de um agrupamento de antenas de fase controlada é o aumento da capacidade para de forma dinâmica e muito rapidamente fazer a reformação e/ou o redireccionamento do lóbulo da antena. 2 ΡΕ1964212

Em particular, este pode ser utilizado para evitar a transmissão e/ou a recepção de sinais de interferência quer para transmissores e/ou receptores vizinhos e quer de transmissores e/ou receptores na vizinhança. Em muitos casos, o lóbulo da antena pode ser formado e/ou direccionado para evitar a recepção e/ou a transmissão de tais perturbações. Em sistemas de radar esta capacidade pode, por exemplo, ser usada para evitar fontes de interferência hóstis. Em sistema de telecomunicações celulares ou similares essa capacidade pode por exemplo ser usada para a melhoria na utilização do espectro de frequências disponíveis, por exemplo, o espectro de frequências em um sistema GSM, em um sistema CDMA, em um sistema WCDMA ou em outros sistemas de rádio comunicação similares. Isto são apenas exemplos de aplicações. Há um vasto espectro de aplicações diferentes, como é bem conhecido. A capacidade para de forma dinâmica e muito rapidamente fazer a reformação e/ou o redirecionamento do lóbulo da antena é também vantajosa na medida em que o lóbulo da antena pode ser direccionado para fazer a transmissão da radiação electromagnética para uma pequena área geográfica e/ou para fazer a recepção da radiação electromagnética de uma pequena área geográfica, o que aumenta a eficiência energética do sistema de antena. Estas e outras vantagens proporcionadas pelo agrupamento de antenas e particularmente o agrupamento de antenas de fase controlada são bem conhecidas no domínio do conhecimento 3 ΡΕ1964212 das matérias respeitantes a agrupamento de antenas e eles não precisam de maiores explicações.

Um agrupamento de antenas é basicamente um conjunto espacialmente estendido de vários elementos de antena essencialmente similares. A expressão "espacialmente estendida" implica que cada elemento tenha pelo menos um elemento na vizinhança que é colocado a uma distância próxima, de modo a evitar a emissão de radiação electromagnética em direcções ambíguas. A expressão "similar" implica que, de preferência todos os elementos têm os mesmos padrões de radiação polar, orientados na mesma direcção no espaço em 3-d. No entanto, os elementos não têm de ser espaçados em forma de uma grelha regular, nem eles têm que ter as mesmas tensões terminais, mas é suposto que todos eles sejam alimentados com a mesma frequência e que cada um se possa definir com uma amplitude fixa e com ângulo de fase para o sinal da unidade de cada elemento.

Pelo ajustamento das fases relativas dos respectivos sinais de alimentação dos elementos de antena em um agrupamento de antenas o padrão de radiação efectiva da antena (o lóbulo da antena) pode ser reforçado para uma direcção desejada e suprimido para as direcções indesejadas. As amplitudes relativas dos sinais irradiados pelos elementos individuais da antena, e os efeitos de interferência construtiva e destrutiva entre os sinais irradiados por esses elementos individuais da antena 4 ΡΕ1964212 determinam o padrão de radiação efectiva do agrupamento de antenas. Um agrupamento de antenas comum pode ser usado para a realização de um padrão de radiação fixa (lóbulo da antena), enquanto que um mais sofisticado agrupamento de antenas de fase controlada pode ser usado para fazer o varrimento rápido do padrão de radiação (o lóbulo da antena) quanto ao azimute e/ou quanto à elevação.

No entanto, dependendo dos elementos individuais de antena escolhidos para o agrupamento de antenas em questão existe formalmente pelo menos uma direcção para a qual o lóbulo da antena não pode ser rapida e prontamente direccionado, ou seja, existe pelo menos um ponto nulo.

Os elementos individuais de antena em um agrupamento de antenas podem ser por exemplo a bem conhecida antena dipólo 10 ou similar, como é esquematicamente ilustrado nas Figuras IA - 1D. A antena dipólo de exemplificação 10 na Figura IA é composta por dois elementos opostos de radiação 11a, 11b. Os elementos radiantes 11a, 11b são de modo preferencial em forma de estrias alongadas de rosca, cilíndricas ou rectângulares de modo a estender-se por 1/4 (À/4) do comprimento de onda utilizado ao longo de um eixo horizontal DPI. Cada elemento de radiação 11a, 11b é individualmente conectado a uma linha de alimentação 12a, 12b de uma forma bem conhecida para a transmisão de sinais de alta frequência do dipólo 10 e para o dipólo 10. Assim, formalmente o dipólo 10 compreende dois portos. 5 ΡΕ1964212

De modo habitual considera-se a corrente equilibrada (ou o modo diferencial) Idiff = (h ~ I2) / 2 como sendo a corrente que excita o dipólo, onde a potência transmitida pela I^ff é suposto dever converter-se na potência electromagnética transmitida. 0 modo diferencial é ilustrado na Figura IA, por uma primeira corrente 1+ alimentada por uma primeira linha de alimentação 12a (o primeiro porto) e por uma segunda corrente I. alimentada por uma segunda linha de alimentação 12b (o segundo porto). As duas correntes /+, I. são essencialmente de magnitude igual, mas fornecidas com sufixos em oposição para indicar que elas estão desfasadas em 180°, ou seja, para indicar que o dipólo 10 está a operar de acordo com um modo equilibrado ou com um modo diferencial de uma maneira bem conhecida. As antenas de dipólo equilibradas de duplo porto como esta têm sido extensivamente estudadas e podem ser produzidas para banda larga e também podem fazer varrimento numa extenção razoável. A Figura 1B ilustra uma secção transversal de um padrão de radiação esquemático do dipólo 10 pelo corte ao longo do eixo DPI, e a Figura 1C ilustra uma vista de topo do referido padrão de radiação esquemático, enquanto que a Figura 1D ilustra uma vista em perspectiva esquemática do padrão de radiação das Figuras 1B - 1C. Como essencialmente pode ser visto não há radiação alguma que tenha emanação ao longo do eixo DPI, ou seja, essencialmente não há alguma radiação a partir das curtas extremidades dos elementos de radiação 11a, 11b. Isto implica que um agrupamento de 6 ΡΕ1964212 antenas contendo um conjunto espacialmente estendido de dipólos 10 venha a ter uma capacidade reduzida para transmitir a radiação electromagnética ao longo do eixo DPI dos dipólos 10, tal como mais adiante e em baixo será descrito. Naturalmente, que o padrão de radiação como agora foi descrito é igualmente válido para no âmbito da recepção.

Os elementos individuais de antena em um agrupamento de antenas podem também ser a bem conhecida antena monopólo 20 ou similar, como esquematicamente é ilustrado nas Figuras 2A - 2D. A antena monopólo 20 de exemplificação na Figura 2A tem um único elemento de radiação 21 de forma a estender-se por 1/4 (λ/4) do comprimento de onda utilizado essencialmente a partir de um plano de terra horizontal 23 e essencialmente ao longo de um eixo vertical MP. Por outras palavras, a antena monopólo 20 é uma antena de quarto de onda ou a também denominada de antena Marconi. 0 elemento de radiação 21 é conectado a uma linha de alimentação (não mostrado na fig. 2a - 2d) de uma forma bem conhecida para a transmissão de sinais de alta frequência quer da antena monopólo 2 0 quer para a antena monopólo 20, e o elemento de radiação 21 é alimentado por uma corrente única desequilibrada 1+ (não mostrada na fig. 2a-2d), como é muito bem sabido no domínio destas matérias. As antenas monopólo de porto único desequilibradas como esta também têm sido extensivamente estudadas. A Figura 2B ilustra uma secção transversal de um 7 ΡΕ1964212 padrão de radiação esquemático da antena monopólo 10 pelo corte ao longo do eixo MP, e a Figura 2C ilustra uma vista de topo do referido padrão de radiação esquemático, enquanto que a Figura 2D ilustra uma vista em perspectiva esquemática do padrão de radiação das Figuras 2B - 2C. Como essencialmente pode ser visto não há radiação alguma que tenha emanação ao longo do eixo MP, ou seja, essencialmente não há alguma radiação a partir do elemento de radiação 21 ao longo do eixo normal ao plano do solo 23. Isto implica que um agrupamento de antenas contendo um conjunto espacialmente estendido de antenas monopólo 20 venha a ter uma capacidade reduzida para transmitir a radiação electromagnética ao longo do eixo MP do monopólo 20, tal como mais adiante será em baixo descrito. Naturalmente, que o padrão de radiação como agora foi descrito é igualmente válido para no âmbito da recepção. A atenção é agora direccionada para uma primeira exemplificação dum agrupamento de antenas, ilustrada nas Figuras 3A e 3B. A Figura 3A é uma vista de topo esquemática da exemplificação dum agrupamento de antenas 30 que compreende um agrupamento de três dipólos 30a, 30b, 30c, por exemplo, tais como o dipólo 10 ilustrado nas Figuras IA - 1D. Os dipólos 30a-30c na Figura 3A estão dispostos em modo colinear ao longo de um eixo DP2 na superfície de um substrato 33 essencialmente plano. Como é bem conhecido, o primeiro dipólo 30a tem dois elementos de radiação 31aa, 8 ΡΕ1964212 31ab, cada um conectado a uma linha de alimentação 32aa, 32ab, enquanto que o segundo dipólo 30b tem dois elementos de radiação 31ba, 31bb, cada um conectado a uma linha de alimentação 32ba, 32bb e o terceiro dipólo 30c tem dois elementos de radiação 31ca, 31cb, cada um ligado a uma linha de alimentação 32ca, 32cb. A Figura 3B é uma vista lateral esquemática da exemplificação dum agrupamento de antenas 30 na Figura 3A. Como pode ser visto, os elementos de radiação colineares 31aa - 31cb e as linhas de alimentação 32aa - 32cb estão dispostas na superfície do substrato 33, de modo a estenderem-se no mesmo plano ou em um plano adjacente. Como é bem conhecido, a direcção da radiação máxima (o lóbulo principal) de uma antena como o agrupamento de antenas 30 na Figura 3A - 3B é perpendicular ao plano horizontal no qual os elementos de radiação 31aa - 31cb são estendidos. Estes aspectos têm sido indicados na Figura 3B por uma primeira seta indicadora 35 que se estende perpendicularmente para cima a partir do substrato 33, e uma segunda seta indicadora 35' que se estende perpendicularmente para baixo da superfície do substrato 33. A segunda seta 35' foi desenhada com linhas a tracejado para indicar que a radiação nessa direcção pode ser atenuada, parada ou reflectida pelo substrato 33, em acordo e dependendo da composição do material que constitui o substrato 33. O tipo de agrupamento de antenas esquematicamente 9 ΡΕ1964212 ilustrado nas Figuras 3A - 3B é geralmente referido como agrupamento de antenas de "broadside" ("broadside array" antennas - agrupamento de antenas com lado estendido), uma vez que a radiação tem origem de modo mais predominante no lado estendido do agrupamento do que no lado terminal. 0 varrimento do lóbulo principal 35 da antena de "broadside" 30 é conseguido de uma forma bem conhecida pela prescrição de um determinado incremento de fase ψ entre os elementos da antena 30a, 30b, 30c na direcção de varimento Φ. Consequentemente, um primeiro sinal /+, I. com um primeiro ângulo de fase Θ que é para alimentar o primeiro elemento da antena 30a; um segundo sinal /+, I. com um segundo ângulo de fase θ + ψ que é para alimentar o segundo elemento da antena 30b e um terceiro sinal /+, I. com um terceiro ângulo de fase Θ + 2ψ que é para alimentar o terceiro elemento da antena 30c. O varrimento em si mesmo é realizado pela variação do incremento de fase ψ, tal como é bem sabido no domínio do conhecimento da temática sobre agrupamento de antenas de fase controlada. Os sinais de /+, 1. que acima foram mencionados têm sido apresentados com sufixos em oposição para indicar que eles estão desfasados de 180°, ou seja, para indicar que os dipólos 30a - 30c operam ou de acordo com um modo equilibrado ou com um modo diferencial de uma maneira bem conhecida.

No entanto, do mesmo modo e à medida que o incremento de fase ψ aumenta também de modo idêntico a direcção de varrimento Φ do lóbulo principal 35 aproxima-se de 0o, ou seja, aproxima-se da direcção horizontal em 10 ΡΕ1964212 que os elementos de radiação 31aa - 31cb se estendem, a impedância dos dipólos 30a - 30c no agrupamento de antenas 30 muda de uma tal forma que o emparelhamento se deteriora. Isto implica que um agrupamento de antenas 30 que comporte um conjunto espacialmente estendido de dipólos 30a - 30c ou equivalente tem uma capacidade reduzida de transmitir a radiação electromagnética em direcções que se aproximem da direcção na qual os elementos de radiação 31aa - 31cb se estendem. Por outras palavras, essencialmente não há alguma radiação ao longo do eixo DP2, ou seja, a partir das curtas extremidades dos elementos de radiação 31aa - 31cb, o que está consistente com as constatações de ligação com o dipólo simples 10 acima descrito. Naturalmente, que o padrão de radiação como agora foi descrito é igualmente válido para no âmbito da recepção. A atenção é agora direccionada para uma segunda exemplificação dum agrupamento de antenas, ilustrada nas Figuras 4A e 4B. A Figura 4A é uma vista de topo esquemática de exemplificação de um agrupamento de antenas 40 que compreende um agrupamento de seis monopólos 40a, 40b, 40c, 40D, 40e, 40f, por exemplo, como o monopólo 20 ilustrado nas Figuras 2A - 2D. Cada monopólo 40a - 40f tem um elemento de radiação 41a -41f. Os elementos de radiação 41a 41f estão dispostos em uma linha recta LI sobre a superfície lisa de um plano de terra 43. Cada elemento de radiação 41a - 41f é para além disso ligado a uma linha de 11 ΡΕ1964212 alimentação 41a - 41f de uma maneira bem conhecida. A Figura 4B é uma vista lateral esquemática de exemplificação de um agrupamento de antenas 40 da Figura 4A. Os elementos de radiação 41a - 41f que se estendem desde a superfície do plano de terra 43 ao longo do eixo vertical MPa-MPf, ao passo que as linhas de alimentação em 42a - 42f estão dispostas no plano de terra ou de modo adjacente ao plano de terra 43. Tal como é bem conhecido, as direcções possíveis de radiação máxima (os lóbulos principais) de uma antena tal como o agrupamento de antenas 40 estendem-se ao longo da linha LI - ou seja, ao longo da linha dos elementos de radiação 41a - 41f - e em paralelo com o plano de terra 43. Isto está indicado na figura 4B por uma primeira seta 45 para a direita e uma por segunda seta 45' para a esquerda. O tipo de agrupamento de antenas 4 0 esquematicamente ilustrado nas Figuras 4A - 4B é geralmente referido como um agrupamento de antenas "end - fire" ("end - fire array" de antenas - "agrupamento de fogo-final" de antenas) , uma vez que a radiação tem origem de modo mais predominante a partir da parte terminal do agrupamento e não de modo predominante a partir do lado estendido do agrupamento tal como no agrupamento de antenas de "broadside" 3 0 nas Figuras 3A - 3B. Algum varrimento do lóbulo principal 45, 45' do agrupamento de antenas "end -fire" 40 pode ser alcançado de uma forma bem conhecida pela prescrição de um determinado incremento de fase ψ entre os 12 ΡΕ1964212 elementos da antena 40a - 40f na direcção de varimento Φ. Consequentemente, um primeiro sinal /+, com um primeiro ângulo de fase Θ e que será para alimentar o primeiro elemento da antena 40a; um segundo sinal T+, com um segundo ângulo de fase θ + ψ e que será para alimentar o segundo elemento da antena 40b; um terceiro sinal T+, com um terceiro ângulo de fase θ + 2ψ e que será para alimentar o terceiro elemento da antena 40c, e assim sucessivamente até ao sexto sinal 1+ com um sexto ângulo de fase θ + 5ψ e que será para alimentar o sexto elemento da antena 40f. O varrimento é então realizado pela variação do incremento de fase ψ, tal como é bem sabido no domínio do conhecimento da temática sobre agrupamento de antenas de fase contolada. O sinal /+, tem sido apresentado com um sufixo positivo para indicar que os sinais que alimentam o monopólo têm a mesma fase original Θ, ou seja, para indicar que os monopólos 4 0a - 4 0f operam de acordo com um modo desequilibrado ou de acordo com um modo soma de uma maneira bem conhecida.

No entanto, como o incremento de fase ψ aumenta de tal modo que a direcção de varrimento Φ do lóbulo principal 45 ou 45' se aproxima de 90°, ou seja, aproxima-se da direcção vertical na qual os elementos de radiação 41a - 41F se estendem, a impedância dos elementos de antena 4 0a - 4 0f no agrupamento de antenas 4 0 muda de uma tal forma que o emparelhamento se deteriora. Isto implica que um agrupamento de antenas 40 que comporte um conjunto espacialmente estendido de monopólos 40a - 40f ou 13 ΡΕ1964212 equivalente tem uma capacidade reduzida de transmitir a radiação electromagnética em direcções que se aproximem da direcção vertical na qual os elementos de radiação 41a -41f se estendem. Por outras palavras, essencialmente não há alguma radiação ao longo dos eixos MPa - MPf dos elementos de radiação 41a -41f, ou seja, ao longo da normal ao plano de terra, o que está consistente com as constatações de ligação com o monopólo simples 20 acima descrito. Naturalmente, que o padrão de radiação como agora foi descrito é igualmente válido para no âmbito da recepção.

Para resumir, o bem conhecido dipólo 10 e o bem conhecido monopólo 20 e as suas respectivas variações são frequentemente usados como elementos singulares de antena em agrupamento de antenas, por exemplo, como na antena de "broadside" 30 nas Figuras 3A - 3B e, na antena de "end -fire" 40 nas Figuras 4A - 4B. No entanto, quase sem excepção, o lóbulo de antena destes elementos singulares de antena têm formalmente pelo menos um ponto nulo, ou seja, pelo menos, uma direcção na qual o elemento de antena não pode facilmente transmitir e não pode facilmente receber radiação electromagnética. Segue-se que um agrupamento de antenas contendo um conjunto espacialmente estendido de vários destes elementos de antena como é tipicamente mostrado pelo menos para uma direcção em que o lóbulo da antena do agrupamento de antenas não pode ser facilmente direccionado, ou seja, há pelo menos um ponto nulo no diagrama de antena de um agrupamento de antenas que contêm elementos de antena deste tipo. 14 ΡΕ1964212 0 documento ΕΡ 0 884 798 AI faz a divulgação do preâmbulo da reivindicação 1.

Consequentemente, há uma necessidade de um melhor agrupamento de antenas e sobretudo de um agrupamento de antenas com capacidade de direccionar o lóbulo da antena de forma melhorada, especialmente de forma a reduzir os possíveis pontos nulos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A invenção proporciona um melhor agrupamento de antenas, um sistema de agrupamento de antenas e um método melhorado de utilizar o melhorado agrupamento de antenas e o sistema de agrupamento de antenas.

Isto é realizado por um sistema de agrupamento de antenas em conformidade com a reivindicação 1. 0 arranjo de alimentação, conectado ao primeiro e segundo portos de cada elemento de antena, é configurado de modo a fazer a variação da diferença de fase φ entre um primeiro sinal comunicado entre o primeiro porto e o arranjo de alimentação, e um segundo sinal comunicado entre o segundo porto e o arranjo de alimentação de modo a fornecer uma transição contínua entre uma alimentação desequilibrada e uma alimentação equilibrada dos elementos da antena, permitindo que a antena transmita radiação electromagnética ou receba radiação electromagnética 15 ΡΕ1964212 essencialmente de qualquer direcção do varrimento Φ ao longo de meio circulo de extenção de modo perpendicular do referido plano de terra com um plano que é definido pelo eixo e pela linha.

Uma modalidade de realização da invenção diz respeito um sistema de antena em que o referido arranjo de radiação inclui um terceiro elemento de radiação conectado ao referido primeiro elemento de radiação e um quarto elemento de radiação ligado ao referido segundo elemento de radiação.

Uma outra modalidade de realização da invenção diz respeito essencialmente a um elemento de radiação continua ligado ao referido primeiro elemento de radiação e ao segundo elemento de radiação.

Uma modalidade de realização adicional da invenção diz respeito a um sistema de antena em que o referido terceiro e quarto elementos de radiação são escolhidos de entre um grupo de elementos que compreendem: elementos essencialmente em forma de estrias direitas de rosca ou elementos em forma cilíndrica; elementos essencialmente curvados em forma de laço ou anel; elementos essencialmente em placas planas. Com a expressão "elementos em placas planas" pretende-se também que estejam incluídos elementos em placa que sejam ligeiramente curvos.

Uma modalidade de realização da invenção diz 16 ΡΕ1964212 respeito a um arranjo de alimentação que compreende um dispositivo, por exemplo, um transformador simétrico- assimétric/simetrizador (balun). 0 dispositivo é organizado de modo a que um sinal Iq (por exemplo, /0 e comunicado para com um primeiro terminal SUM (de soma) do dispositivo é dividido essencialmente com uma primeira diferença de fase <Pi fixa (por exemplo, essencialmente 0o) entre um primeiro sinal 1\ e um segundo sinal /2 comunicado entre o arranjo de alimentação e o elemento da antena. 0 dispositivo é para além disso organizado de modo a que um sinal /0 (por exemplo, Iq e l^) comunicado com um segundo terminal DIFF (de diferença) do referido dispositivo é dividido essencialmente com uma segunda diferença fase Φ2 fixa (por exemplo, essencialmente 180°) entre um primeiro sinal /1 e um segundo sinal /2 comunicados entre o arranjo de alimentação e o elemento da antena. O referido dispositivo pode em mais uma modalidade de realização ter o primeiro terminal SUM do dispositivo e o segundo terminal DIFF do dispositivo ligados a um interruptor, o qual em uma primeira posiç o permite que o sinal Iq seja comunicado com o primeiro terminal SUM do dispositivo, e em uma segunda posição permite que o sinal Iq seja comunicado com o segundo terminal DIFF do dispositivo.

Uma outra modalidade de realização da invenção diz respeito a um arranjo de alimentação que compreende um arranjo de distribuição (por exemplo, um combinador / 17 ΡΕ1964212 divisor) conectado ao referido primeiro e referido segundo portos e a uma linha de alimentação. 0 arranjo de distribuição é organizado de modo a poder combinar o primeiro sinal I\ e o segundo sinal I2 recebidos dos referidos portos sobre a referida linha de alimentação, e para dividir um sinal de um sinal /0 (por exemplo, I^e1^) recebido da referida linha de alimentação entre os referidos portos. 0 arranjo de alimentação também é composto por pelo menos um deslocador de fase conectado entre pelo menos um dos referidos portos e o referido arranjo de distribuição de modo a existir a variação de fase φ de um sinal comunicado entre aquele porto e o arranjo de distribuição. A invenção é para além disso realizada com recurso a um método para a transmissão ou para a recepção por meio de um agrupamento de antenas em conformidade com a reivindicação 8. 0 método inclui as etapas de transmissão de radiação electromagnética ou de recepção de radiação electromagnética em direcções variáveis por via da variação da diferença de fase Cp entre um primeiro sinal h comunicado com 0 primeiro porto e um segundo sinal h comunicado com 0 segundo porto do elemento de antena de modo a fornecer uma transição continua entre uma alimentação desequilibrada e uma alimentação equilibrada dos elementos da antena permitindo que a antena possa essencialmente transmitir ou receber radiações 18 ΡΕ1964212 electromagnéticas de qualquer direcção Φ ao longo de um meio circulo essencialmente extendido de modo perpendicular da referida região sobre um plano que é definido pelo eixo e pela linha.

Um método de acordo com uma modalidade de realização da invenção em que o agrupamento de antenas compreende um arranjo de alimentação conectado ao primeiro porto e ao segundo porto de cada elemento da antena. 0 arranjo de alimentação é accionado como que de modo para a variação da diferença de fase φ entre: um primeiro sinal I\ comunicado entre o referido primeiro porto e o referido arranjo de alimentação; e um segundo sinal I2 comunicado entre o referido segundo porto e o referido arranjo de alimentação.

Uma modalidade de realização do método utiliza um arranjo de alimentação que compreende um dispositivo de alimentação "balun". 0 dispositivo de alimentação "balun" é accionado de tal modo que um sinal Iq (por exemplo, comunicado com um primeiro terminal SUM do dispositivo é essencialmente dividido com uma primeira diferença de fase φ fixa (por exemplo, essencialmente 0o) entre o referido primeiro sinal 1\ e o referido segundo sinal /2. 0 dispositivo de alimentação é para além disso accionado de modo que o sinal /0 (por exemplo, Ιοβ1^) comunicado com o segundo terminal DIFF do dispositivo é essencialmente dividido com uma segunda diferença de fase φ fixa (por exemplo, essencialmente 180°) entre o referido primeiro 19 ΡΕ1964212 sinal /1 e o referido segundo sinal I2. 0 referido dispositivo pode em uma modalidade de realização ter o primeiro terminal SUM do dispositivo e o segundo terminal DIFF do dispositivo ligados a um interruptor, o qual é operado de modo a que para uma primeira posição o sinal Io é comunicado com o primeiro terminal SUM do dispositivo, e que para uma segunda posição o sinal Io é comunicado com o segundo terminal DIFF do dispositivo.

Uma outra modalidade de realização da invenção utiliza um arranjo de alimentação que compreende um arranjo de distribuição (por exemplo, um combinador/divisor) conectado ao referido primeiro e referido segundo portos e a uma linha de alimentação, e estando disposto de modo a fazer a combinação dos sinais I\, I2 recebidos dos referidos portos sobre a linha de alimentação, e para dividir o sinal Io (por exemplo, Ιο β ι(ψη)) recebido da referida linha de alimentação entre os dois portos. 0 arranjo de alimentação também é composto por pelo menos um deslocador de fase conectado entre pelo menos um dos referidos portos e o referido arranjo de distribuição de modo a existir a variação de fase φ de um sinal comunicado entre aquele porto e o arranjo de distribuição. Aqui, o método utiliza o arranjo de alimentação para fazer a combinação dos sinais recebidos dos referidos portos sobre a referida linha de alimentação, e para dividir um sinal recebido da referida linha de alimentação entre os referidos portos. 0 método 20 ΡΕ1964212 também utiliza o deslocador de fase para fazer a variação de fase de um sinal comunicado entre o porto e o arranjo de distribuição.

Estes e outros aspectos da presente invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição da modalidade (s) de realização da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig.lA é uma ilustração esquemática de uma vista lateral de um dipólo 10 bem conhecido. A Fig. 1B é uma ilustração esquemática de um corte transversal de um padrão de radiação do dipólo 10 apresentado na Fig. IA. A Fig. 1C é uma ilustração esquemática de uma vista de topo do padrão de radiação apresentada na Fig. 1B. A Fig. 1D é uma ilustração esquemática de uma vista em perspectiva do padrão de radiação apresentado na Fig. 1B - 1C. A Fig. 2A é uma ilustração esquemática de uma vista lateral de um monopólo 20 bem conhecido. A Fig. 2B é uma ilustração esquemática de um corte transversal do padrão de radiação do monopólo 20 21 ΡΕ1964212 apresentado na Fig. 2A. A Fig. 2C é uma ilustração esquemática de uma vista de topo do padrão de radiação apresentado na Fig. 2B. A Fig. 2D é uma ilustração esquemática de uma vista em perspectiva do padrão de radiação apresentado na Fig. 2B - 2C. A Fig. 3A é uma ilustração esquemática de uma vista de topo de um agrupamento de antenas "broadside" de exemplificação 30. A Fig.3B, é uma ilustração esquemática de uma vista lateral do agrupamento de antenas 30 apresentado na Fig. 3A. A Fig. 4A é uma ilustração esquemática de uma vista de topo de um agrupamento de antenas "end - fire" de exemplificação 40. A Fig. 4B é uma ilustração esquemática de uma vista lateral do agrupamento de antenas 40 apresentado na Fig.4A. A Fig. 5A é uma ilustração esquemática de uma vista de topo de um agrupamento de antenas 50 de acordo com uma modalidade preferida de realização da presente invenção. 22 ΡΕ1964212 A Fig.5B é uma ilustração esquemática de uma vista lateral do agrupamento de antenas 50 apresentado na Fig.5A. A Fig. 6A é uma ilustração esquemática do agrupamento de antenas 50 apresentado na Fig. 5A - 5B fornecido com um arranjo de alimentação de acordo com uma primeira modalidade de realização. A Fig. 6B é uma ilustração esquemática do agrupamento de antenas 50 apresentado na Fig. 5A fornecido com um arranjo de alimentação de acordo com uma segunda modalidade de realização. A Fig. 7A é uma ilustração esquemática de um elemento de laço ou anel de antena. A Fig.7B é uma ilustração esquemática de um dipólo tendo um elemento parasitário ou ressonador. A Fig. 7C é uma ilustração esquemática de um dipólo tendo os braços do dipólo inclinados. A Fig. 7D é uma ilustração esquemática de sonda dupla que alimenta um elemento de antena por "bunny - ear" ("bunny-ear" - orelha de coelho). A Fig. 7E é uma ilustração esquemática de sonda dupla que alimenta um elemento de antena de microstrip 23 ΡΕ1964212 rectangular ("antena de patch" - antena de placa plana rectangular ) tendo um elemento parasitário ou ressonador. A Fig. 7F é a ilustração esquemática de uma modalidade de realização de dupla polarização de um elemento de antena dipólo. A Fig.7G é a ilustração esquemática de uma modalidade de realização de dupla polarização de um elemento de antena dipólo conhecido como o elemento de antena de quatro - quadrados. A Fig. 7H é uma ilustração esquemática de um elemento de um agrupamento de antena de placa plana rectangular (antena de microstrip rectangular ) com um arranjo de alimentação num canto. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS 0 Agrupamento de Antenas

As Figuras 5A e 5B são uma ilustração esquemática de um agrupamento de antenas 50 de acordo com uma modalidade preferida de realização da presente invenção. A Figura 5A é uma vista de topo esquemática do agrupamento de antenas 50 que compreende um agrupamento de três dipólos 50a, 50b, 50c essencialmente dispostos de modo - 24 - ΡΕ1964212 colinear ao longo de um eixo DP3.

Em especial: - o primeiro dipólo 50a tem dois elementos de radiação opostos e separados 51aa, 51ab, cada um directamente ou pelo menos indirectamente conectados a uma linha de alimentação 52aa, 52ab; - o segundo dipólo 50b tem dois elementos de radiação opostos e separados 51ba, 51bb, cada um directamente ou pelo menos indirectamente conectados a uma linha de alimentação 52ba, 52bb; - o terceiro dipólo 50c tem dois elementos de radiação opostos e separados 51ca, 51cb, cada um directamente ou pelo menos indirectamente conectados a uma linha de alimentação 52ca, 52cb.

Os elementos de radiação 51aa - 51cb dos dipólos 50a - 50c são de modo preferencial em forma de estrias alongadas de rosca, cilíndricas ou rectângulares que se estendem por uma distância de EI de cerca de 1/4 (λ/4) do comprimento de onda utilizado ao longo do eixo DP3. Por outras palavras, os dipólos 50a - 50c são agrupados de uma maneira idêntica tal como nos dipólos 30a - 30c no agrupamento de antenas 30 acima descrito, com referência às Figuras 3A-3B. No entanto, outros comprimentos e formas para os elementos de radiação 51aa - 51cb são claramente concebíveis, dado que a função dos elementos de radiação de 25 ΡΕ1964212 um agrupamento de antena de "broadside" pode essencialmente ser preservada. Por exemplo, o comprimento pode assumir outros múltiplos do comprimento de onda utilizado ou até mesmo múltiplos ligeiramente afastados do comprimento de onda utilizado, enquanto que a forma de um elemento de radiação pode por exemplo ser curvada e/ou estendida para vários ângulos, etc. A Figura 5B é uma vista lateral do agrupamento de antenas 50 na Figura 5A, que faz a ilustração de que cada elemento de radiação 51aa - 51cb é disposto essencialmente de modo horizontal sobre um elemento vertical 54aa - 54cb, de modo a estender-se por uma certa distância acima de um plano de terra 53 . Um elemento de radiação horizontal 51aa - 51cb e um elemento de posição vertical 54aa - 54cb formam uma estrutura em forma de L (o L de cabeça para baixo e, com possibilidade de ser rodado), enquanto que dois elementos verticais adjacentes 54aa - 54cb cada um fornecido com um elemento de radiação horizontal 51aa -51cb dando corpo a uma estrutura em forma de T. É desejável que o plano de terra 53 acima mencionado seja essencialmente plano e que os elementos horizontais 51aa - 51cb se estendam essencialmente em paralelo relativamente ao plano de terra 53, ou seja, é desejável que o plano de terra 53 seja essencialmente paralelo relativamente ao eixo DP3 ao longo do qual os elementos horizontais 51aa - 51cb se estendem. No entanto, outras modalidades de realização da invenção podem ter um ΡΕ1964212 plano de terra 53 ou uma região de potencial de terra que seja curvada ou que assuma outras formas que de modo completo ou de modo parcial tenham ponto de partida de uma forma plana. Em algumas modalidades de realização o plano de terra 53 ou a região de potencial de terra pode por exemplo ser formado por uma grelha de condutores ou algo similar ou até mesmo por uma grelha de pontos como forma de regiões de terra.

Quanto aos elementos verticais 54aa - 54cb que são ilustrados na Figura 5B é desejável que eles estejam dispostos eletricamente de modo a que: - o terminal superior de distribuição 56aa do elemento vertical 54aa esteja conectado à extremidade direita do elemento horizontal 51aa; - o terminal superior de distribuição 56ab do elemento vertical 54ab esteja conectado à extremidade esquerda do elemento horizontal 51ab; - o terminal superior de distribuição 56ba do elemento vertical 54ba esteja conectado à extremidade direita do elemento horizontal 51ba; - o terminal superior de distribuição 56bb do elemento vertical 54bb esteja conectado à extremidade esquerda do elemento horizontal 51bb; 27 ΡΕ1964212 - o terminal superior de distribuição 56ca do elemento vertical 54ca esteja conectado à extremidade direita do elemento horizontal 51ca; - o terminal superior de distribuição 56cb do elemento vertical 54cb esteja conectado à extremidade esquerda do elemento horizontal 51cb; o terminal inferior de alimentação 57aa do elemento vertical 54aa esteja conectado à linha de alimentação 52aa; o terminal inferior de alimentação 57ab do elemento 54ab esteja conectado à linha de alimentação 52ab; o terminal inferior de alimentação 57ba do elemento 54ba esteja conectado à linha de alimentação 52ba; - o terminal inferior de alimentação 57bb do elemento 54bb esteja conectado à linha de alimentação 52bb; o terminal inferior de alimentação 57ca do elemento 54ca esteja conectado à linha de alimentação 52ca; - o terminal inferior de alimentação 57cb do elemento 54cb esteja conectado à linha de alimentação 52cb.

As linhas de alimentação 52aa, 52ab que são conectadas aos terminais de alimentação 57aa, 57ab, 28 ΡΕ1964212 respectivamente formam dois portos, e as linhas de alimentação 52ba, 52bb que são conectadas aos terminais de alimentação 57ba, 57bb respectivamente formam outros dois portos, enquanto que as linhas de alimentação 52ca, 52cb que são conectadas aos terminais de alimentação 57ca, 57cb respectivamente formam ainda mais outros dois portos.

Para além disso, os elementos verticais 54aa-54cb na Figura 5B são de modo preferencial estendidos por uma distância E2 de cerca de 1/4 (λ/4) do comprimento de onda utilizado a partir do plano de terra horizontal 53 ao longo dos eixos verticais e essencialmente paralelos MPaa - MPcb, ou seja, os elementos verticais 54aa - 54cb são essencialmente perpendiculares ao eixo DP3 e ao plano de terra 53 na Figura 5B. No entanto, outros comprimentos e outras formas para os elementos verticais 54aa - 54cb são claramente concebíveis, dado que a função dos elementos de radiação de um agrupamento de antena de "end - fire" pode essencialmente ser preservada, tal como mais tarde será em baixo explanado. Por exemplo, o comprimento pode assumir outros múltiplos do comprimento de onda utilizado ou até mesmo múltiplos ligeiramente afastados do comprimento de onda utilizado, enquanto que a forma de um elemento de radiação pode por exemplo ser curvada e/ou estendidada para vários ângulos, etc.

Como pode ser visto nas Figuras 5A - 5B, os elementos verticais 54aa - 54cb são organizados em pares 54aa, 54ab; 54ba, 54bb; 54ca, 54cb na superfície do plano 29 ΡΕ1964212 de terra 53 e ao longo de uma linha essencialmente recta L2, linha L2 essa que é de preferência paralela ou essencialmente paralela ao eixo DP3. Por outras palavras, os elementos verticais 54aa - 54cb nas Figuras 5A - 5B são dispostos de uma maneira idêntica como a dos monopólos 40a 40f nas Figuras 4A - 4B, com a excepção de que nos monopólos 40a - 40f nas Figuras 4A - 4B estão espaçados de modo igual em termos individuais enquanto que os elementos verticais 54aa - 54cb nas Figuras 5A, 5B estão dispostos em pares de modo adjacente, pares estes que estão essencialmente espaçados de modo igual.

É desejável que as linhas de alimentação que de forma esquemática são ilustradas 52aa - 52cb nas Figuras 5A - 5B sejam dispostas de modo a estenderem-se em um plano adjacente ao plano de terra preferencial 53, ou seja, para cima ou para baixo do plano de terra 53. Este arranjo das linhas de alimentação 52aa - 52cb implica que os elementos horizontais 51aa - 51cb nas Figuras 5A - 5B, não estejam directamente ligados às linhas de alimentação 52aa - 52cb mas antes conectados por meio dos elementos verticais 54aa - 54cb. Deste modo, os elementos horizontais 51aa - 51cb podem ser considerados como ligados indiretamente às linhas de alimentação 52aa - 52cb. Por outro lado, pode também considerar-se os elementos verticais 54aa - 54cb como sendo extensões das linhas de alimentação 52aa - 52cb, ou seja, como que sendo uma parte das linhas de alimentação 52aa -52cb. 30 ΡΕ1964212

De tudo o que foi acima exposto pode ser concluído que os elementos de radiação horizontais 51aa -51cb do agrupamento de antenas 50 nas Figuras 5A - 5B são essencialmente semelhantes aos elementos de radiação horizontais 31aa - 31cb do agrupamento de antenas de "broadside" 30 nas Figuras 3A - 3B. Segue-se que os elementos de radiação 51aa - 51cb podem ser utilizados da mesma maneira ou pelo menos de forma semelhante à dos elementos radiantes 31aa - 31cb do agrupamento de antenas de "broadside" 30.

Também pode ser concluído de tudo o que foi acima exposto que os elementos verticais 54aa - 54cb do agrupamento de antenas 50 nas Figuras 5A - 5B essencialmente se assemelham aos elementos de radiação verticais 41a - 41f do agrupamento de antenas de "end -fire" 40 nas Figuras 4A - 4B. Esta semelhança não é acidental. Na verdade, os elementos verticais 54aa - 54cb do agrupamento de antenas 50 pode ser utilizado da mesma forma ou pelo menos de uma forma semelhante à dos elementos verticais 41aa - 41cb do agrupamento de antenas de "end -fire" 40, como mais tarde será descrito mais abaixo.

No entanto, antes de prosseguir deverá ser dado ênfase a que a invenção não é de forma alguma limitada a uma única linha de três dipólos colineares 50a - 50c, como é mostrado nas Figuras 5A - 5B. Pelo contrário, um agrupamento de antenas de acordo com a presente invenção pode incluir qualquer coisa desde dois elementos de antena 31 ΡΕ1964212 para até uma pluralidade de elementos de antena dispostos em uma ou várias fileiras. Para além disso, os elementos da antena não precisam de ser necessariamente dipólos e os elementos da antena não precisam de estar dispostos necessariamente em uma linha ou em uma fileira. Pelo contrário, os elementos de antena de ou pelo menos um subconjunto dos elementos de antena podem ser dispostos em diferentes alturas e de acordo com outros padrões que não os de fileiras, por exemplo, aos poucos a partir de uma fileira de modo a formar um padrão em zigue-zague ou similar, ou dispostos em grupos de vários elementos de antena onde os grupos (mas não necessariamente os elementos de antena individuais em um grupo) estejam dispostos essencialmente em uma fileira ou similar. Também deverá ser dado ênfase a que a descrição dos elementos de radiação horizontais 51aa - 51cb e os elementos verticais 54aa -54cb não deve ser entendida como limitada à transmissão de radiação electromagnética. Pelo contrário, a descrição é válida de modo igual para a recepção de radiação electromagnética . O Varrimento do lóbulo principal

Como anteriormente foi explicado em conexão com o dipólo simples 10 na Figura IA - 1B que geralmente se considera o modo equilibrado de corrente ou o modo diferencial de corrente Idijj = (h — I2) / 2 como sendo a corrente que excita o dipólo onde a potência transmitida pela Idiff é suposto dever converter-se na potência 32 ΡΕ1964212 electromagnética irradiada.

De acordo com aquilo mesmo, o modo diferencial para os três elementos dipólo da antena 30a, 30b, 30c do agrupamento de antenas 30 - tal como acima foi descrito com referência às Figuras 3A - 3B - foi ilustrado por uma primeira corrente 1+ que alimenta uma primeira linha de alimentação 32aa, 32ba, 32ca dos dipólos 30a, 30b, 30c, e por uma segunda corrente 1. que alimenta uma segunda linha de alimentação 32ba, 32bb, 32cb dos dipólos 30a, 30b, 30c. As correntes /+, /- têm sufixos opostos para indicar que elas estão desfasadas em 180°, ou seja, que os dipólos 30a, 30b, 30c operam de acordo com um modo diferencial de uma maneira bem conhecida.

Como foi estabelecido de modo prévio, os três dipólos 30a, 30b 30c do agrupamento de antenas 30, nas

Figuras 3A - 3B são semelhantes aos três dipólos 50a, 50b, 50c do agrupamento de antenas 50 nas Figuras 5A - 5B. Os dipólos 50a - 50c do agrupamento de antenas 50 podem portanto ser excitados em um modo diferencial ou da mesma forma em um modo equilibrado ou pelo menos de forma semelhante que os dipólos 30a - 30c, ou para sobre aquele assunto da mesma forma ou pelo menos em uma forma semelhante à do dipólo 10 nas figuras 1A-1D.

Por isso os dipólos 50a - 50c podem ser excitados, pelo fornecimento aos dipólos 50a, 50b, 50c de: 33 ΡΕ1964212 - uma corrente 1+ para a primeira linha de alimentação 52aa e de uma corrente I. para a segunda linha de alimentação 52ab; uma corrente 1+ para a primeira linha de alimentação 52ba e de uma corrente I. para a segunda linha de alimentação 52bb; uma corrente 1+ para a primeira linha de alimentação 52ca e de uma corrente 1. para a segunda linha de alimentação 52cb. A direcção máxima de radiação (o lóbulo principal) dos dipólos 50a - 50c em um modo diferencial ou em um modo balanceado é essencialmente perpendicular ao eixo DP3 ao longo do qual os elementos de radiação 51aa -51cb se estendem. Por isso, o lóbulo principal é portanto, também essencialmente perpendicular ao plano de terra 53, tal como foi acima explicado. 0 lóbulo principal tem sido indicado na Figura 5B por uma seta 55 estendendo-se verticalmente e essencialmente de modo perpendicular para cima do plano de terra 53. Tal como pode ser visto, o lóbulo principal 55 que é originário dos dipólos de 50a -50c do agrupamento de antenas 50 nas Figuras 5A - 5B é essencialmente o mesmo que o lóbulo principal 35 originário dos dipólos 30a - 30c no agrupamento de antena de "broadside" 30 nas Figuras 3A - 3B.

Como de modo prévio foi explicado em conexão com 34 ΡΕ1964212 o agrupamento de antenas 30, o lóbulo principal 55 da antena 50 pode ser varrido pela prescrição de um incremento de fase ψ entre os elementos da antena 50a - 50c da antena 50. No entanto, se o incremento de fase ψ aumenta de tal modo que a direcção Φ do lóbulo principal se aproxime da direcção na qual os elementos horizontais de radiação 51aa - 51cb se estendem nas Figuras 5A - 5B, a impedância dos elementos de antena 50a - 50c muda de tal forma que o emparelhamento se deteriora. Os elementos de radiação 51aa - 51cb dos dipólos 50a - 50c no agrupamento de antenas 50, deverão portanto, mostrar uma reduzida capacidade para transmitir a radiação electromagnética na direcção horizontal, ou seja, ao longo da linha DP3 ou por outras palavras sensivelmente perpendicular à normal do plano de terra 53 nas Figuras 5A - 5B. Consequentemente, não pode haver essencialmente radiação dos dipólos 50a - 50c do agrupamento de antenas 50 ao longo do eixo DP3 estendendendo-se ao longo dos elementos de radiação 51aa -51cb e essencialmente em paralelo com o plano de terra horizontal 53 na Figura 5B.

Como um contraste, o agrupamento de antenas de "end-fire" 40 acima descrito, com referência nas Figuras 4A - 4B tem o seu lóbulo (s) principal (s) 45, 45' estendendo-se ao longo da linha LI e ao longo do plano de terra horizontal 43 nas Figuras 4A - 4B. No entanto, o agrupamento de antenas de "end-fire" 40 tem uma reduzida capacidade de transmitir a radiação electromagnética em direcçóes que se aproximem da direcção vertical na qual os 35 ΡΕ1964212 elementos de radiação 41a - 41f se estendem na Figura 4B, ou seja, em uma direcção essencialmente perpendicular ao plano de terra 43.

Como consequência disso, seria vantajoso se a capacidade do agrupamento de antenas de "broadside" 30 para transmitir a radiação electromagnética em um plano vertical, conforme foi acima descrito, com referência às Figuras 3A - 3B, pudesse ser combinada com a capacidade da antena de "end-fire" 40 de transmitir a radiação electromagnética em um plano horizontal, conforme foi acima descrito, com referência às Figuras 4A - 4B. Isso poderia dar uma melhoria considerável da possibilidade de direccionar o lóbulo da antena do agrupamento de antenas; especialmente em direcções que de outro modo são inacessíveis, ou seja, na direcção dos então denominados pontos nulos.

Para este fim, uma função similar como aquela dos monopólos no agrupamento de antenas de "end-fire" 40 que acima foi descrita pode ser realizada no agrupamento de antenas 50. Em particular, isto pode ser realizado pela utilização dos pares de elementos agrupados 54aa, 54ab; 54ba, 54bb; 54ca, 54cb essencialmente dispostos ao longo da linha L2 e estendendo-se essencialmente em uma direcção vertical com o plano de terra 53.

Como consequência disso, os elementos verticais 54aa - 54cb dos dipólos 50a - 50c nas Figuras 5A - 5B são 36 ΡΕ1964212 excitados em um modo - soma (não mostrado na Fig. 5a - 5b), pelo fornecimento aos dipólos 50a, 50b, 50c de: - uma corrente I+ para a primeira linha de alimentação 52aa e de uma corrente 1+ para a segunda linha de alimentação 52ab; uma corrente /+ para a primeira linha de alimentação 52ba e de uma corrente 1+ para a segunda linha de alimentação 52bb; uma corrente /+ para a primeira linha de alimentação 52ca e de uma corrente 1+ para a segunda linha de alimentação 52cb. No modo - soma a radiação a partir dos pares opostos dos elementos horizontais 51aa, 51ab; 51ba, 51bb, 51ca, 51cb deverá essencialmente anular-se cada um a cada um, ao passo que cada par de elementos verticais dispostos de modo adjacente 54aa, 54ab; 54ba, 54bb; 54ca, 54cb vão essencialmente funcionar como um simples monopólo de quarto de onda, ou seja, os elementos 51aa, 51ab vão funcionar como um primeiro monopólo, os elementos 51ba, 51bb vão funcionar como um segundo monopólo e os elementos 51ca, 51cb vão funcionar como um terceiro monopólo no modo-soma. Naturalmente, isto pressupõe que os elementos verticais 54aa, 54ab; 54ba, 54bb; 54ca, 54cb em um par são dispostos suficientemente próximos para serem capazes de cooperar como um simples monopólo ou similar e para permitir que os 37 ΡΕ1964212 elementos horizontais 51aa, 51ab; 51ba, 51bb; 51ca, 51cb por pares cooperem como um dipólo ou similar.

Para além disso, a radiação dos elementos verticais por pares de 54aa, 54ab; 54ba, 54bb; 54ca, 54cb fazem essencialmente anular-se cada um a cada um quando os dipólos 50a - 50c são excitados em um modo diferencial, uma vez que no modo diferencial as correntes nos elementos de um par têm direcções opostas.

Do que acima foi exposto, conclui-se que uma excitação dos elementos verticais 52aa - 52cb dos elementos de antena 50a - 50c em um modo - soma permite que o lóbulo principal de antena 55 do agrupamento de antenas 50 seja apontado em uma direcção Φ que se aproxima ou até mesmo coincide com a direcção horizontal na qual os elementos de radiação 51aa-51cb dos dipólos 50a - 50c se estendem, ou seja, essencialmente como a antena de "end-fire" 40 acima descrita com referência às Figuras 3A - 3B. Isto é ilustrado na Figura 5B por duas setas opostas 55 e 55', representando as possíveis direcções de "end-fire" para o lóbulo de antena 55 do agrupamento de antenas 50.

Por outras palavras, os elementos horizontais 51aa - 51cb do agrupamento de antenas 50 podem essencialmente ser alimentados em um modo diferencial e utilizados para irradiar a radiação electromagnética de uma forma semelhante a um agrupamento de antenas dipólo de "broadside" (por exemplo, como o agrupamento de antenas de 38 ΡΕ1964212 "broadside" 30 nas Figuras 3A - 3B) , enquanto que os elementos verticais 54aa - 54cb do agrupamento de antenas 50 podem essencialmente ser alimentados em um modo - soma e utilizados para irradiar a radiação electromagnética de uma forma semelhante como a de uma antena de "end-fire" (por exemplo, como o agrupamento de antenas de "end-fire" 40 nas Figuras 4A - 4B). O ponto de óptimo para fazer a transição entre o modo diferencial e o modo - soma depende de estar em acordo com o padrão de plano do campo eléctrico ("i.a. on the E-plane pattern" = em acordo com o padrão de plano do campo eléctrico) cortado para um simples elemento de uma antena polarizada. A transição essencialmente pode ser continua, por exemplo, uma contínua diminuição dos 180° de diferença de fase entre as duas correntes /+, I. de alimentação aos dipólos 50a - 50c em um modo diferencial, de maneira a aproximar e/ou a atingir os 0o de diferença de fase entre as correntes /+, 1+ de alimentação aos dipólos 50a - 50c em um modo - soma e vice-versa. 0 interruptor de transição pode também ser mais ou menos um interruptor de duas vias, por exemplo, um interruptor de transição que simplesmente alterne ou comute entre os 180° de diferença de fase entre as correntes /+, I. de alimentação aos dipólos 50a - 50c em um modo diferencial e os 0o de diferença de fase entre as correntes /+, 1+ de ΡΕ1964212 alimentação aos dipólos 50a - 50c em um modo - soma.

Em particular, a transição essencialmente continua ou por ajuste de regulação entre uma alimentação em modo diferencial (/+, I.) e uma alimentação em modo -soma (/+, /+) permite que o agrupamento de antenas 50 faça a transmissão da radiação electromagnética essencialmente em qualquer direcção Φ ao longo de um meio circulo que essencialmente se estende de modo perpendicular desde o plano de terra 53 para o plano que é definido pelo eixo DP3 e pela linha L2, ou seja, na direcção da seta 55 nas Figuras 5A - 5B. 0 ponto de óptimo para fazer a transição entre o modo diferencial e o modo - soma, ou a mistura óptima de um modo diferencial e de um modo - soma - ou seja, a diferença de fase ideal entre as duas correntes para alimentação a um dipólo 50a - 50c - pode por exemplo ser empiricamente determinada por medição do padrão de antena, tal como é bem conhecido no domínio do conhecimento das matérias respeitantes a agrupamento de antenas. A medição pode por exemplo ser conseguida através da excitação dos dipólos 50a - 50c, como acima foi descrito, e fazer a prescrição de uma diferença de fase φ entre as duas correntes de alimentação que é variada em modo gradual de passo em uma pluralidade de pequenos passos de 0o a 180° (ou seja, alterando a excitação de um modo - soma 0o para um modo diferencial 180° por meio de vários pequenos passos) e de modo contínuo fazer a medição da radiação electromagnética transmitida 40 ΡΕ1964212 pelo agrupamento de antenas 50 em diferentes direcções.

Naturalmente, a capacidade de radiação (transmissão), como agora é descrito é válida de modo igual para a recepção, ou seja, uma troca adequada entre uma recepção em modo diferencial (/+, I.) e uma recepção em modo -soma (/+, /+) permite que o agrupamento de antenas 50 possa receber a radiação electromagnética essencialmente em qualquer direcção Φ ao longo de um meio circulo que essencialmente se estende de modo perpendicular desde o plano de terra 53 para o plano que é definido pelo eixo DP3 e pela linha L2, ou seja, na direcção da seta 55 nas

Figuras 5A - 5B. O ponto de óptimo para fazer a transição entre o modo diferencial e o modo - soma, ou a até mesmo mistura óptima de um modo diferencial e de um modo - soma pode portanto em alternativa, ser medido por via da transmissão de radiação electromagnética para o agrupamento de antenas 50 de uma direcção após a outra e de modo continuado ao medir a fase e a magnitude das duas correntes recebidas de cada dipólo 50a - 50c de uma maneira bem conhecida.

Para conseguir uma transição adequada entre um modo diferencial (/+, I.) e um modo - soma (/+, 7+) é preferível que os dipólos 50a - 50c do agrupamento de antenas 50 sejam conectados a um dispositivo que vá alimentar os elementos dipólo da antena 50a - 50c com uma Idiff= (h—h) / 2 e com uma Isum = (h + h) / 2 em uma proporção que vá aumentar ou maximizar a conversão de energia de e 41 ΡΕ1964212 para os elementos dipólo da antena 50a - 50c do agrupamento de antenas 50. A modalidade preferida de realização de tais dispositivos de alimentação irá agora ser descrita com referência às Figuras 6A - 6C.

As Figuras 6A - 6B dizem respeito às ilustrações esquemáticas do agrupamento de antenas 50 das Figuras 5A -5B. Como pode ser visto, apenas o primeiro dipólo 50a e o terceiro dipólo 50c são ilustrados. A conexão e a alimentação de um elemento dipólo simples da antena 50a será agora descrito com referência às figuras 6A - 6B. Deve ser dado ênfase a que o mesmo é válido, mutatis mutandis, para os outros elementos dipólo 50b e 50c no agrupamento de antenas 50 e para mais 50n elementos dipólo que possam ser dispostos em um agrupamento de antenas de acordo com as várias modalidades de realização da presente invenção. O dipólo 50a é o mesmo daquele que foi ilustrado nas Figuras 5A - 5B. De modo consequente, o dipólo 50a na Figura 6A - 6C tem elementos horizontais 51aa, 51ab, elementos verticais 54aa, 54ab e linhas de alimentação 52aa, 52ab, da mesma forma como o que foi anteriormente descrito com referência às Figuras 5A - 5B.

Como pode ser observado na Figura 6A um arranjo de alimentação 600a que compreende um dispositivo de alimentação 60a e um interruptor de duas vias 64a. 0 dispositivo de alimentação 60a está conectado às linhas de alimentação 52aa, 52ab do elemento dipólo da antena 50a, de 42 ΡΕ1964212 modo a poder transmitir e poder receber; uma primeira corrente /7 de e para a primeira linha de alimentação 52aa, e uma segunda corrente I2 de e para a segunda linha de alimentação 52ab. 0 referido dispositivo de alimentação 60a é fornecido com um primeiro terminal SUM e um segundo terminal DIFF, terminais estes que estão dispostos a serem alternadamente conectados a uma terceira linha de alimentação 62a através do interruptor de duas vias 64a. A terceira linha de alimentação 62a do arranjo de alimentação 600a é por sua vez conectada a um transformador deslocador de fase 66a ou similar para a adição de um possível incremento de fase ψ para o elemento de antena 50a, o qual permite um varrimento convencional do lóbulo da antena em uma maneira bem conhecida como de modo resumido acima foi descrito. O dispositivo de alimentação 60a do arranjo de alimentação 600a é implementado de preferência por meio de um auto - transformador balun ou similar. O balun é um dispositivo que é projectado especialmente para fazer a conversão entre sinais equilibrados (modo diferencial) e sinais desequilibrados (modo - soma), como é bem conhecido no domínio do conhecimento destas matérias. Um auto transformador balun 60a normalmente é implementado por meio de um transformador de isolamento de pequeno porte, com a massa à terra ou o chassi à terra deixado flutuante ou desligado no lado equilibrado de forma bem conhecida. O auto - transformador balun 60a também pode ser implementado por meio de, por exemplo o chamado T - Mágico (junção 43 ΡΕ1964212 híbrida) ou Junção em T (junção de entroncamento), que é um componente comum e bem conhecido no domínio do conhecimento destas matérias. No entanto, a invenção não se limita a ter um auto - transformador balun 60a implementado por meio de um transformador de isolamento, um T - Mágico ou uma Junção - T. Pelo contrário, o auto - transformador balun pode ser implementado por meio de qualquer outro dispositivo adequado com a mesma função ou similar tal como o referido transformador, T - Mágico ou Junção - T. A função do dispositivo auto - transformador balun de alimentação 60a na Figura 6A é tal que uma corrente fornecida para o primeiro terminal SUM do dispositivo 60a é de modo essencialmente igual dividido em duas correntes I\ = Isumz 0o/ 2 e /2 = hum^· 0o/ 2, as quais são fornecidas a partir do dispositivo 60a para o elemento de antena 50a com uma diferença de fase de 0o, ou seja, as duas correntes I\ e /2 estão em fase e o elemento de antena 50a é, portanto excitado em um modo - soma, confira as correntes 1+,1+ acima discutido. Da mesma maneira, uma corrente que é fornecida para o segundo terminal DIFF do dispositivo 60a é de modo igual dividida em duas correntes I\ = I<Uff^· 180°/ 2 e /2 = Idiff*· 0o/ 2. No entanto, estas duas correntes são fornecidos a partir do dispositivo 60a para o elemento de antena 50a com uma diferença de fase de 180°, ou seja, as duas correntes I\ e /2 estão agora desfasadas (fora de fase) e o elemento de antena 50a é portanto excitado em um modo diferencial, confira as correntes /+,/. acima discutido. 44 ΡΕ1964212

Daqui resulta que o elemento de antena 50a pode transmitir a radiação electromagnética em um modo - soma (modo desequilibrado ou modo "end - fire") ou em um modo diferencial (modo equilibrado ou modo "broadside") conforme exigido pela alternância do interruptor de duas vias 64aa estando dependente da direcção Φ na qual o lóbulo da antena 55 do agrupamento de antenas 50 tem intensão de irradiar.

As expressões que estão em baixo podem clarificar a função de um dispositivo de alimentação (60a, 60b, 60c ... 60n).

Se o sinal de entrada para o terminal DIFF é zero e o sinal de entrada para o terminal SUM é Isum = Iq e ι^ψη\ onde ψη representa o incremento de fase para o elemento da antena em questão, então: jl _ τ’ 0 Ηψη) 1 n 1 0 & [1] t2 _ τ’ αί(ψη) 1 η 1 0 ^ [2] onde 0 / 0 é a corrente /0 ajustada para as possíveis perdas e outras (etc) no dispositivo de alimentação (60a, 60b, 60c . . . 60n) em questão, e no qual

Iln é a corrente I\ para o elemento de antena em questão, e no qual I n é a corrente /2 para o elemento de antena em questão.

Se o sinal de entrada para o terminal SUM é zero 45 ΡΕ1964212 e o sinal de entrada para o terminal Dl FF é Idiff = h Sι(ψη), onde ψη representa o incremento de fase para o elemento da antena em questão, então: jl _ f ί(ψη + π/2) 1 n-1οβ [3] τ2 _ f ί(ψη-π/2) ί η — 1 0^ [4] onde 0 /0 é a corrente /0 ajustada para as possíveis perdas e outras (etc) no dispositivo de alimentação (60a, 60b, 60c . . . 60n) em questão, e no qual

Iln é a corrente I\ para o elemento de antena em questão, e no qual I n é a corrente /2 para o elemento de antena em questão.

Naturalmente, a capacidade de irradiação (transmissão), como foi agora descrito é igualmente válida para a recepção, ou seja, o elemento de antena 50a pode receber a radiação electromagnética em um modo - soma (modo desequilibrado ou modo "end - fire") ou em um modo diferencial (modo equilibrado ou modo "broadside") tal como é exigido dependendo da direcção Φ a partir da qual o lóbulo da antena 55 do agrupamento de antenas 50 está prevista de receber.

No entanto, um dispositivo de alimentação por auto - transformador balun 60a ou similar, conforme foi acima descrito não é necessariamente obrigatório em certas modalidades de realização quanto a arranjo para a alimentação de acordo com a presente invenção. Isto é 46 ΡΕ1964212 ilustrado na Figura 6B onde o dispositivo de alimentação por auto - transformador balun 60a foi omitido. Em vez disso, a linha de alimentação 52ab do dipólo 50a foi ligada a um divisor / combinador de potência 67a, ou seja, não foi a um auto - transformador balun 60a ou similar como no arranjo de alimentação 600a na Figura 6A. Da mesma forma, a linha de alimentação 52aa do dipólo 50a não está conectada a uma 60a balun ou similar, como no arranjo de alimentação 600a, mas antes a um transformador de fase 65, o qual por sua vez está ligado ao referido divisor / combinador de potência 67a. O divisor / combinador de potência 67a pode por exemplo ser implementado por meio de guias de onda ou de similares como é bem conhecido no domínio do conhecimento destas matérias.

Se o sinal de entrada para o divisor / combinador de potência 67a na figura 6B é Idiv/comb ~ h e Χψη) r onde ψη representa o incremento de fase para o elemento da antena em questão, então: I]n = /0e‘(Ψ" + = 10 e«w + [5] l2n = / 0 e >(ψ" + = 10 e + <p/2) . e -Ηφ/2) {6} onde ο I o ê a corrente Iq ajustada para as possíveis perdas e outras (etc) no divisor / combinador de potência 67a, e onde φ representa o deslocamento de fase acrescentada pelo transformador de fase 65a, e onde Iln é a corrente I\ para o elemento de antena em questão, e onde In é a corrente /2 para o elemento de antena em questão. 47 ΡΕ1964212 É claro a partir das equações 5 e 6, que o transformador de fase 65 do arranjo de alimentação 620A na Figura 6B permite que exista uma alteração praticamente continua da fase entre as duas correntes J]_, Iz, por exemplo, uma alteração praticamente continua a partir de uma diferença de fase de 0o para uma diferença de fase de 180° entre as duas correntes Ji, J2. Isto vai permitir uma mistura do modo - soma com o modo diferencial, ou seja, uma mistura do modo com desequilíbrio de fase com o modo com equilíbrio de fase. Por outras palavras, o transformador de fase 65a permite uma utilização simultânea dos elementos horizontais 51aa, 51ab e dos elementos verticais 52aa, 52ab de diversos tamanhos para a transmissão e/ou para a recepção, ou seja, os elementos horizontais 51aa, 51ab podem transmitir em um certo tamanho ao mesmo tempo, tal como os elementos verticais 52aa 52ab transmitir, em um certo tamanho, o que vale também para receber. A invenção foi até aqui descrita por meio de modalidades de realização de exemplificação. No entanto, convém dar ênfase a que a invenção não é de forma alguma limitada às modalidades de realização agora aqui descritas. Pelo contrário, a invenção destina-se a incluir todas as modalidades de realização abrangidas pelo âmbito das reivindicações anexadas. Por exemplo, a invenção não é de forma alguma limitada a uma simples linha de três dipólos colineares 50a - 50c, como é mostrado nas Figuras 5A - 5B e 6A - 6B. Pelo contrário, um agrupamento de antenas de acordo com a presente invenção pode incluir qualquer coisa 48 ΡΕ1964212 como desde dois elementos de antena até uma pluralidade de elementos de antena que estão dispostos em uma ou várias fileiras. Muito para além disso, os elementos da antena não têm a obrigação de ser dispostos necessariamente em uma linha ou uma fileira. Pelo contrário, os elementos de antena ou pelo menos um subconjunto dos elementos de antena podem ser dispostos de acordo com outros padrões que não só fileiras. Também deverá essencialmente ser dado ênfase a que a descrição dos elementos horizontais 51aa - 51cb e dos elementos verticais 54aa - 54cb é essencialmente aplicável mutatis mutandis para ambas a transmissão e a recepção.

Para além disso, os elementos da antena não têm a obrigação de ser necessariamente dipólos tradicionais.

Em uma exemplificação o elemento da antena pode ser por exemplo um anel de antena como ele é de modo esquemático ilustrado na Figura 7A. A antena de anel compreende um anel que tem uma ou várias voltas e que se estende pelo menos por uma primeira distância EIA essencialmente em paralelo a um plano de terra (não mostrado) e pelo menos por uma segunda distância E2A essencialmente perpendicular ao referido plano de terra.

Uma outra exemplificação da invenção pode utilizar um elemento dipólo de antena que tenha um elemento parasitário ou ressonador que se estenda em paralelo relativamente aos elementos de radiação horizontais, como de modo esquemático é ilustrado na Figura 7B. 0 elemento 49 ΡΕ1964212 dipólo de antena na Figura 7B estende-se pelo menos por uma primeira distância E1B essencialmente em paralelo a um plano de terra (não mostrado) e pelo menos por uma segunda distância E2B essencialmente perpendicular ao referido plano de terra, enquanto que o elemento parasitário se estende por uma terceira distância E1B' essencialmente em paralelo ao referido plano de terra e pelo menos por uma quarta distância E2B' essencialmente perpendicular ao referido plano de terra.

Ainda para além disso, o elemento de antena em uma exemplificação pode ser um dipólo que tem elementos de radiação inclinados como por exemplo o elemento de antena em forma de V esquematicamente ilustrado na Figura 7C. A antena dipólo em forma de V na Figura 7C estende-se pelo menos por uma primeira distância E1C essencialmente em paralelo a um plano de terra (não mostrado) e pelo menos por uma segunda distância E2C essencialmente perpendicular ao referido plano de terra.

Para além disso, o elemento de antena em uma exemplificação pode ser então uma denominada de antena "Bunny - Ear" ("Bunny - Ear" - Orelha de Coelho) , por exemplo, tal como a antena Orelha de Coelho que de modo esquemático foi ilustrada na Figura 7D. A antena Orelha de Coelho na Figura 7D estende-se pelo menos por uma primeira distância E1D essencialmente em paralelo relativamente a um plano de terra (não mostrado) e pelo menos por uma segunda distância E2D essencialmente perpendicular ao referido 50 ΡΕ1964212 plano de terra.

Muito para além disso, algumas exemplificações podem utilizar um elemento de antena em forma de uma antena de placa plana rectangular, como foi de modo esquemático ilustrado na Figura 7E. A exemplificação da antena de placa plana rectangular na Figura 7E compreende essencialmente uma primeira placa plana formando um elemento de antena disposto de uma maneira bem conhecida em um primeiro substrato que tem uma primeira constante dieléctrica i, cujo substrato é por sua vez disposto sobre um plano de terra (não mostrado) . O elemento de antena de placa plana rectangular estende-se pelo menos por uma primeira distância E1E por cima e essencialmente em paralelo ao referido plano de terra e é alimentado por duas linhas de alimentação essencialmente paralelas estendendo-se pelo menos por uma segunda distância E2E essencialmente perpendicular ao referido plano de terra. Em analogia com o elemento parasitário mostrado na Figura 7B a antena de pica plana rectangular na Figura 7E também pode ter um elemento parasitário disposto em um segundo substrato tendo uma segunda constante dieléctrica 2. 0 elemento parasitário pode por exemplo ser uma placa essencialmente plana estendendo-se por uma terceira distância E1E' essencialmente em paralelo ao referido plano de terra e pelo menos por uma quarta distância E2E' essencialmente perpendicular ao referido plano de terra. 0 elemento de antena em uma exemplificação também 51 ΡΕ1964212 pode ser um elemento de antena de dupla polarização, por exemplo, tal como o elemento de antena de dupla polarização mostrado na Figura 7F que compreende dois dipólos deslocalizados de 90° na relação de cada um ao outro, como é bem conhecido em conexão com elementos de antena de dupla polarização. A antena de dipólo pode por exemplo, com base em um elemento de dipólo de antena tal como os dipólos 50a - 50c mostrados nas Figuras 5A - 5B. Assim, o elemento de antena de dupla polarização na Figura 7F estende-se pelo menos por uma primeira distância E1F por cima e essencialmente em paralelo a um plano de terra (não mostrado) e em seguida, pelo menos por uma segunda distância E2F essencialmente perpendicular ao referido plano de terra. A Figura 7G é a ilustração esquemática de uma outra exemplificação de dupla polarização como exemplo de um elemento de antena dipólo conhecido como o elemento de antena de quatro quadrados. 0 elemento de antena de quatro quadrados é composto por dois dipólos cada um composto esseancialmente por duas placas de forma quadrada. As quatro placas estão dispostas em uma formação de quadrado de modo a que os dipólos estejam deslocalizados de 90° cada um relativamente ao outro. A sonda de alimentação é fornecida no canto de cada placa quadrada mais próxima do centro da formação de quadrados. As placas são dispostas pelo menos por uma primeira distância por cima e essencialmente paralela a um plano de terra (não mostrado) e em seguida pelo menos por uma segunda distância 52 ΡΕ1964212 essencialmente perpendicular ao referrido plano de terra. A Figura 7H é uma ilustração esquemática de um elemento de um agrupamento de antena de folha plana rectangular (antena de microstrip rectangular) com um arranjo de alimentação num canto. 0 elemento de acesso a placa pode por exemplo, ser semelhante ao elemento de de acesso a placa de modo esquemático ilustrado na Figura 7E. Os elementos de acesso a placa na Figura 7H estão dispostos em forma de um padrão tipo tabuleiro de xadrez, onde cada par de sonda de alimentação de transporte às correntes 1\, /2 se conecta aos cantos espaçados de dois acessos de placa de vizinhos. Esta exemplificação pode também ser fornecida com pares de sonda adicionais que permitem a dupla polarização.

Qualquer um dos elementos de antena acima discutidos pode ser combinado com uma ou várias camadas dieléctricas por cima e/ou por baixo do elemento tal como para modificar os padrões de varrimento em modo SUM e modo DIFF. 53 ΡΕ1964212

Sinais de Referência 10 Dipólo 32bb Linha de Alimentação 11a Elemento de radiação 32ca Linha de Alimentação 11b Elemento de radiação 32cb Linha de Alimentação 12a Linha de Alimentação 33 Substrato 12b Linha de Alimentação 35 Lóbulo Principal de Agrupamento "Broadside 20 Monopólo 35' Lóbulo Principal de Agrupamento "Broadside 21 Elemento de Radiação 40 Agrupamento de Antenas Vertical "End-Fire" 23 Plano de Terra 40a Monopólo Horizontal 30 Agrupamento de Antenas 4 0b Monopólo "Broadside" 30a Dipólo 40c Monopólo 30b Dipólo 40d Monopólo 30c Dipólo 40e Monopólo 31aa Elemento de Radiação 40f Monopólo 31ab Elemento de Radiação 41a Elemento de radiação 31ba Elemento de Radiação 41b Elemento de radiação 31bb Elemento de Radiação 41c Elemento de radiação 31ca Elemento de Radiação 41d Elemento de radiação 31cb Elemento de Radiação 4 le Elemento de radiação 32aa Linha de Alimentação 41 f Elemento de radiação 32ab Linha de Alimentação 42a Linha de Alimentação 54 ΡΕ1964212 32ba Linha de Alimentação 42b Linha de Alimentação 42c Linha de Alimentação 52ab Linha de Alimentação 42d Linha de Alimentação 52ba Linha de Alimentação 42e Linha de Alimentação 52bb Linha de Alimentação 42 f Linha de Alimentação 52ca Linha de Alimentação 43 Plano de Terra 52cb Linha de Alimentação 45 Lóbulo Principal de 53 Plano de Terra Antena "End-Fire" 45' Lóbulo Principal de 54aa Elemento de Radiação Antena "End-Fire" Vertical 50 Agrupamento de Antenas 54ab Elemento de Radiação Vertical 50a Dipólo 54ba Elemento de Radiação Vertical 50b Dipólo 54bb Elemento de Radiação Vertical 50c Dipólo 54ca Elemento de Radiação Vertical 51aa Elemento de Radiação 54cb Elemento de Radiação Horizontal Vertical 51ab Elemento de Radiação 55 Lóbulo Principal de Horizontal Agrupamento "Broadside 51ba Elemento de Radiação 55' Lóbulo Principal de Horizontal Agrupamento "End-Fire" 51bb Elemento de Radiação 55" Lóbulo Principal de Horizontal Agrupamento "End-Fire" 51cb Elemento de Radiação 56aa Terminal Superior de Horizontal Distribuição 52aa Linha de Alimentação 55 ΡΕ1964212 56ab Terminal Superior de Distribuição 56ba Terminal Superior de Distribuição 56bb Terminal Superior de Distribuição 56ca Terminal Superior de Distribuição 56cb Terminal Superior de Distribuição 57aa Terminal Inferior de Alimentação 57ab Terminal Inferior de

Alimentação 57ba Terminal Inferior de Alimentação 57bb Terminal Inferior de AIimentação 51 ca Terminal Inferior de AI imentação 57cb Terminal Inferior de AIimentação 60a Dispositivo de

Alimentação (Balun) 60c Dispositivo de

Alimentação (Balun) 620c Arranjo de Alimentação 62a Linha de Alimentação 62c Linha de Alimentação 64a Interruptor de Duas Vias 64c Interruptor de Duas Vias 65a Transformador de Fase (Modo de Troca) 65c Transformador de Fase (Modo de Troca) 66a Transformador de Fase (Varrimento de Lóbulo Principal) 66c Transformador de Fase (Varrimento de Lóbulo Principal) 67a Divisor / Combinador de Potência 67c Divisor / Combinador de Potência 600a Arranjo de Alimentação 600c Arranjo de Alimentação 620a Arranjo de Alimentação MPe Eixo Vertical de 56 ΡΕ1964212 EI Extensão, Elemento de Radiação E2 Extensão, Elemento de Radiação DPI Eixo Horizontal do Dipólo DP2 Eixo Horizontal do Dipólo DP3 Eixo Horizontal do Dipólo MP Eixo Vertical do Monopólo MPa Eixo Vertical do Monopólo MPb Eixo Vertical do Monopólo MPc Eixo Vertical do Monopólo MPd Eixo Vertical do Monopólo

Monopólo MPf Eixo Vertical de Monopólo MPaa "Monopólo" Eixo Vertical MPab "Monopólo" Eixo Vertical MPba "Monopólo" Eixo Vertical MPbb "Monopólo" Eixo Vertical MPca "Monopólo" Eixo Vertical MPcb "Monopólo" Eixo Vertical LI Linha / Fileira de

Monopólos L2 Linha / Fileira de

Monopólos

Lisboa, 27 de Janeiro de 2012

Claims (12)

1. ΡΕ1964212 1 REIVINDICAÇÕES 1. Um sistema de antenas que inclui um arranjo de alimentação (600a, 600c, 620a, 620c) e um agrupamento de antenas (50) incluindo: Um plano de terra (53) e um conjunto que se estende espacialmente por pelo menos dois elementos de antena (50a, 50b, 50c) disposta de forma colinear ao longo de um eixo (DP3) que é paralelo ao referido plano de terra (53) e capaz de ser pelo menos equilibrada e direccionada parcialmente e pelo menos desequilibrada e direccionada parcialmente, e onde cada um dos referidos elementos de antena têm: - um primeiro elemento de radiação (54aa, 54ca) e um primeiro porto (52aa, 52ca) cada um conectado ao outro, e um segundo elemento de radiação (54ab, 54cb) e um segundo porto (52ab, 52cb), cada um conectado ao outro, e onde o primeiro e segundos portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) são conectados ao arranjo de alimentação (600a, 600c; 620a, 620c), cujos os elementos de radiação (54aa, 54ab; 54ca, 54cb) estão dispostos em pares ao longo de uma linha recta (L2) paralela ao referido eixo (DP3) e de forma adjacente e paralela cada um a cada um, de modo a se estenderem pelo menos por um quarto de comprimento de onda (E2) de modo perpendicular a partir do referido plano de terra (53) , e - um arranjo de radiação (51aa, 51ab, 51ca, 51cb) 2 ΡΕ1964212 conectado com os referidos primeiro e o segundo elementos de radiação (54aa, 54ab; 54ca, 54cb), de modo a que se estendam ao longo do eixo (DP3) com direcções opostas e para pelo menos um quarto de comprimento de onda (El), respectivamente, para cima e paralelo ao referido plano de terra (53) caracterizado por: o arranjo de alimentação (600a, 600c; 620a, 620c) é conectado aos primeiro e segundos portos (52aa, 52ab, 52ca, 52cb) de cada um dos elementos de antena (50a, 50c) , e é disposto de forma a fazer variar a diferença de fase φ entre um primeiro sinal (Ii) transmitido entre o primeiro porto (52aa, 52ca) e o arranjo de alimentação (600a, 600c; 620a, 620c) e um segundo sinal (/2) transmitido entre o segundo porto (52ab, 52cb) e o arranjo de alimentação (600a, 600c; 620a, 620c) de modo a que seja fornecida uma transição continua entre uma alimentação desequilibrada (/+, I.) , correspondente a uma diferença de fase φ = 180°, e uma alimentação equilibrada (/+, /+) , correspondente a uma diferença de fase φ = 0o, dos elementos de antena (50a, 50b, 50c), deste modo a antena (50) é tornada como apta para transmitir ou receber radiação electromagnética essencialmente em qualquer direcção Φ ao longo de meio circulo que se estende de modo perpendicular a partir do referido plano de terra (53) para sobre o plano que é definido pelo eixo (DP3).
2. 2. Um sistema de antenas de acordo com a 3 ΡΕ1964212 reivindicação 1, onde: o referido arranjo de radiação inclui um terceiro elemento de radiação (51 aa, 51ba, 51ca) conectado ao referido primeiro elemento de radiação (54aa, 54ba, 54ca), e um quarto elemento de radiação (51ab, 51bb, 51cb) conectado ao referido segundo elemento de radiação (54ab, 54bb, 54cb).
3. 3. Um sistema de antenas de acordo com a reivindicação 1, onde: o referido arranjo de radiação inclui um elemento essencialmente de radiação continua conectado ao referido primeiro elemento de radiação (54aa, 54ba, 54ca) e para um segundo referido elemento de radiação (54ab, 54bb, 54cb).
4. 4. Um sistema de antenas de acordo com as reivindicações 2-3, onde: os referidos terceiro e quarto elemento de radiação são escolhidos de entre um grupo de elementos que incluem: estrias de rosca essencialmente direitas ou elementos em forma cilíndrica (51aa, 51ab, 51ba, 51bb; 51ca, 51cb)/ elementos essencialmente em forma de anel; elementos essencialmente de placa plana.
5. 5. Um sistema de antenas de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: o arranjo de alimentação (600a, 600c) inclui um dispositivo (60a, 60c) de modo a que: - um sinal (/q) que comunica com um primeiro terminal (SUM) ΡΕ1964212 do dispositivo (60a, 60c) é dividido essencialmente com uma primeira diferença de fase fixa φι entre o referido primeiro sinal (/1) e o referido segundo sinal (/2) ; e - um sinal (Iq) que comunica com um segundo terminal (DIFF) do dispositivo (60a, 60c) é essencialmente dividido com uma segunda diferença de fase fixa q>2 entre o referido primeiro sinal (/1) e o referido segundo sinal (/2) .
6. 6. Um sistema de antena de acordo com a reivindicação 5, Caracterizado por : o primeiro terminal (SUM) do dispositivo e o segundo terminal (DIFF) do dispositivo estão ligados a um interruptor (64a, 64c), o qual em uma primeira posição permite que o sinal {Iq} seja comunicado com o primeiro terminal (SUM)do dispositivo, e em uma segunda posição permite que o sinal (Io), seja comunicado com o segundo terminal (DIFF)do dispositivo.
7. 7. Um agrupamento de antenas de acordo com a reivindicação 1, Caracterizado por: o referido arranjo de alimentação (620a, 620c) inclui; - um arranjo de distribuição (67a, 67c) conectado com o referido primeiro e segundo portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) e com uma linha de alimentação (62a, 62c); e sendo dispostas de modo a combinar os sinais (I\, /2) recebidos dos referidos portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) na referida linha de alimentação (62a, 62c), e a dividir um sinal (Iq) 5 ΡΕ1964212 recebido da referida linha de alimentação (62a, 62c) entre os referidos portos (52aa, 52ab; 52ca,52cb), e - pelo menos um transformador deslocador de fase (65a) conectado entre pelo menos um dos referidos portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) e o referido arranjo de distribuição (67a) de modo a que exista variação de fase φ de um sinal de comunicação entre aquele porto (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) e o arranjo de distribuição (67a, 67c) .
8. 8. Um método para a transmissão ou a recepção por meio de um agrupamento de antenas (50) de acordo com a reivindicação 1, o referido método incluindo as etapas de: a variação de diferença de fase φ entre um primeiro sinal (/i) comunicado para com o primeiro porto (52aa, 52ca) e um segundo sinal (/2) comunicado para com o segundo porto (52ab, 52cb) do elemento de antena (50a, 50c) de modo a proporcionar uma transição contínua entre uma alimentação desequilibrada (/+, I.) , correspondente a uma diferença de fase φ = 180°, e uma alimentação equilibrada (/+, 1+) , correspondente a uma diferença de fase φ = 0o, dos elementos de antena (50a, 50b, 50c), deste modo tornando apta a antena (50) para transmitir ou receber radiação electromagnética essencialmente em qualquer direcção Φ ao longo de meio circulo que se estende de modo perpendicular a partir do referido plano de terra (53) para sobre o plano que é definido pelo eixo (DP3).
9. 9. Um método de acordo com a reivindicação 8 ΡΕ1964212 onde : 0 agrupamento de antenas (50) inclui um arranjo de alimentação (600a, 600c; 620a, 620c) conectado ao primeiro e segundo porto (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) de cada elemento da antena (50a, 50c), cujo o método inclui as etapas de: a actuação do arranjo de alimentação (600a, 600c, 620A, 620c) de modo a fazer variar a diferença de fase φ entre: um primeiro sinal (I\) que é transmitido entre o referido primeiro porto (52aa, 52ca) e o referido arranjo de alimentação (600a, 600c; 620a, 620c); e um segundo sinal (/2) que é transmitido entre o referido segundo porto (52ab, 52cb) e o referido arranjo de alimentação (600a, 600c; 620a, 620c).
10. 10. Um método de acordo com a reivindicação 9, onde: o arranjo de alimentação (600a, 600c) inclui um dispositivo de alimentação balun (60a, 60c), cujo o método inclui as etapas de: a divisão de um sinal (Iq) comunicado para com um primeiro terminal (SUM) do dispositivo (60a, 60c) com uma primeira essencialmente diferença de fase fixa φι entre o referido primeiro sinal (/j) e o referido segundo sinal (/2) , e - a divisão de um sinal {Io) comunicado para com um segundo terminal (DIFF) do dispositivo (60a, 60c) com uma segunda essencialmente diferença de fase fixa Φ2 entre o referido primeiro sinal (/1) e o referido segundo sinal (/2) . 7 ΡΕ1964212
11. 11. Um método de acordo com a reivindicação 9, onde: o primeiro terminal (SUM) do dispositivo e o segundo terminal (DIFF) do dispositivo estão ligados a um interruptor (64a), cujo o método inclui as etapas de: a operação do interruptor de modo a que em uma primeira posição o sinal (/o) é comunicado com o primeiro terminal (SUM) do dispositivo, e de modo que em uma segunda posição o sinal (/o) é comunicado com o segundo terminal (DIFF) do dispositivo.
12. 12. Um método de acordo com a reivindicação 9, onde: a diferença de fase φ é conseguida por via da utilização de um arranjo de alimentação (620a, 620c) em que: - um arranjo de distribuição (67a, 67c) é conectado aos referidos primeiro e segundo portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) e a uma linha de alimentação (62a, 62c); e sendo dispostas de modo a combinar os sinais (/j, /2) recebidos dos referidos portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) na referida linha de alimentação (62a, 62c), e a dividir um sinal (Iq) recebido a partir da referida linha de alimentação (62a, 62c) entre os referidos portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb), e - pelo menos um transformador deslocador de fase (65a) é conectado entre pelo menos um dos referidos portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) e o referido arranjo de distribuição (67a), de modo a que seja feita a ΡΕ1964212 variação de fase φ de um sinal comunicado entre aqueles portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) e o arranjo de distribuição (67a, 67c). cujo o método inclui as etapas de: - a utilização do arranjo de alimentação (620a, 620c) para fazer a combinação dos sinais (I\, I2) recebidos dos referidos portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) na referida linha de alimentação (62a, 62c), e para fazer a divisão de um sinal (Io) recebido a partir da referida linha de alimentação (62a, 62c) entre os referidos portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb), e a utilização de um transformador deslocador de fase (65a) para fazer a variação de fase φ de um sinal comunicado entre aqueles portos (52aa, 52ab; 52ca, 52cb) e o arranjo de distribuição (67a, 67c). Lisboa, 27 de Janeiro de 2012