Suche Bilder Maps Play YouTube News Gmail Drive Mehr »
Anmelden
Nutzer von Screenreadern: Klicke auf diesen Link, um die Bedienungshilfen zu aktivieren. Dieser Modus bietet die gleichen Grundfunktionen, funktioniert aber besser mit deinem Reader.

Patentsuche

  1. Erweiterte Patentsuche
VeröffentlichungsnummerWO2012131126 A1
PublikationstypAnmeldung
AnmeldenummerPCT/ES2012/070123
Veröffentlichungsdatum4. Okt. 2012
Eingetragen28. Febr. 2012
Prioritätsdatum29. März 2011
VeröffentlichungsnummerPCT/2012/70123, PCT/ES/12/070123, PCT/ES/12/70123, PCT/ES/2012/070123, PCT/ES/2012/70123, PCT/ES12/070123, PCT/ES12/70123, PCT/ES12070123, PCT/ES1270123, PCT/ES2012/070123, PCT/ES2012/70123, PCT/ES2012070123, PCT/ES201270123, WO 2012/131126 A1, WO 2012131126 A1, WO 2012131126A1, WO-A1-2012131126, WO2012/131126A1, WO2012131126 A1, WO2012131126A1
ErfinderFOYO Juan LLABRES, Sanz Juan Vassal'lo, Tortajada Jorge Caravantes, SÁNCHEZ Ángel MEDIAVILLA, PUENTE Antonio TAZÓN
AntragstellerConsejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic), Universidad De Cantabria, Universidad Complutense De Madrid
Zitat exportierenBiBTeX, EndNote, RefMan
Externe Links:  Patentscope, Espacenet
Daisy antenna for the emission and reception of linearly and circularly polarized electromagnetic waves
WO 2012131126 A1
Zusammenfassung
The invention relates to an antenna formed by the coplanar grouping of an even number of radiating wires which together form a shape similar to the petal distribution of a daisy (see figure 1). The radiating wires or petals of the daisy antenna work by resonance and have a flat geometry, as well as all having the same structure and being in the same plane, referred to as the antenna plane. The only difference between the petals is in the relative distribution of the current flow directions, which determines the form of the radiation diagram and characterizes the behavior of the antenna, in order to allow users a wide range of applications.
Ansprüche  übersetzt aus folgender Sprache: Spanisch  (OCR-Text kann Fehler enthalten)
REIVINDICACIONES What is claimed
1. Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas linealmente polarizadas, caracterizada por ser el agrupamiento circular de un número par de hilos radiantes, cuyo conjunto adopta una forma parecida a la distribución de pétalos en una flor margarita, y en la que los hilos radiantes o pétalos trabajan en resonancia, tienen la misma estructura, están contenidos en mismo plano llamado plano de la antena, y la corriente que circula por los pétalos se dispone de forma simétrica respecto a un diámetro predefinido del agrupamiento circular, que coincide con la dirección de polarización lineal del campo eléctrico radiado. 1. Antenna daisy transmission and / or reception of electromagnetic waves polarized linearly, characterized in that the circular grouping of a pair number of heating cables, the assembly adopts a shape resembling the distribution of petals in a daisy, and wherein the heating cables or petals working in resonance, have the same structure, are contained in the same plane called plane of the antenna, and the current flowing through the petals is arranged symmetrically with respect to a circular predefined diameter of clustering, which matches the linear polarization direction of the radiated electric field. Esta distribución de las corrientes determina y caracteriza el funcionamiento de la antena margarita. This determines current distribution and operation characterized daisy antenna.
Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas linealmente polarizadas, según la reivindicación 1, caracterizada porque se compone de los siguientes elementos, distribuidos en 3 capas (ver figura 3): una línea de alimentación (1) situada en el centro y conectada a las capas superior e inferior de la antena, los hilos o elementos radiantes también llamados pétalos (2) situados en la capa central de la antena, y el circuito de distribución (3) en las capas superior e inferior, y que a su vez está formado por la adaptación de la antena o balun, el divisor para distribuir la señal entre los pétalos. Antenna daisy for sending and / or receiving linearly polarized electromagnetic waves, according to claim 1, characterized in that it comprises the following elements, distributed in three layers (see Figure 3): a feeding line (1) at the center and connected to the radiating top and bottom layers of the antenna, the wires or elements also called petals (2) on the core layer of the antenna, and the distribution circuit (3) in the upper and lower layers, and which in time consists of the antenna matching or balun, the splitter to distribute the signal between the petals.
Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas linealmente polarizadas, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada por la presencia de líneas bi-filares para llevar la señal desde el divisor a los pétalos, o viceversa en el caso de recepción, presencia que es necesaria cuando por motivo del tamaño de los pétalos o por requisitos del diseño, los pétalos se sitúan lejos del divisor. Antenna daisy for sending and / or receiving linearly polarized electromagnetic waves according to claims 1 and 2, characterized by the presence of bi-thread-lines to carry the signal from the splitter to the petals, or vice versa for reception presence which it is necessary when reason the size of the petals or design requirements, the petals are placed away from the divisor. Estas líneas bi-filares son iguales en número al de pétalos, y deben ser todas exactamente iguales para que no introduzcan diferencia alguna en amplitud o fase en las señales que transmiten. These bi-thread-lines are equal in number to the petals, and must all be exactly the same from putting a difference in amplitude or phase in the transmitted signals.
Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas linealmente polarizadas, según las reivindicaciones 1, 2 y 3, caracterizada por emitir o captar señales en la dirección perpendicular al plano de la antena. Daisy antenna transmission and / or reception of linearly polarized electromagnetic waves according to claims 1, 2 and 3, characterized emit or receive signals in the direction perpendicular to the plane of the antenna.
5. Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas linealmente polarizadas, según las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, caracterizada por presentar en el diagrama de radiación un máximo de potencia en la dirección perpendicular al plano de la antena. 5. Antenna daisy transmitting and / or receiving linearly polarized electromagnetic waves according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized by having in the radiation maximum power in the direction perpendicular to the plane of the antenna. Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas linealmente polarizadas, según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, y 5, caracterizada porque puede usarse para generar polarización circular intercalando dos antenas margarita en un mismo plano, cuyos pétalos coinciden en forma y número, giradas entre si, con el mismo centro, y compartiendo el mismo circuito de distribución, y con la única diferencia entre ambas antenas margarita de que las líneas bi-ñlares mencionadas en la reivindicación 3, tienen diferente longitud en cada antena con el objeto de proporcionar la diferencia de fase necesaria para compensar el giro entre antenas, y generar así la polarización circular buscada. Antenna daisy for sending and / or receiving linearly polarized electromagnetic waves according to claims 1, 2, 3, 4, and 5, characterized in that can be used to generate circular polarization by interleaving two daisy antennas in the same plane, whose petals coincide as and number, rotated each with the same center, and sharing the same distribution circuit, and the only difference between the two daisy antennas that bi-ñlares recited in claim 3, lines have different lengths in each antenna with order to provide the phase difference needed to compensate for rotation between antennas and thereby generate a circular polarization sought.
Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas lineal o circularmente polarizadas según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5 y 6, caracterizada por emitir o captar radiación electromagnética en el rango de las microondas y la banda milimétrica del espectro electromagnético. Antenna daisy for emission and / or reception of linear or electromagnetic waves circularly polarized according to claims 1, 2, 3, 4, 5 and 6, characterized emit or capture electromagnetic radiation in the microwave range and the millimeter band of the electromagnetic spectrum . Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas lineal o circularmente polarizadas según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7, caracterizada porque con el ñn de realizar el diseño de los pétalos se dispone de expresiones matemáticas analíticas de su geometría, que permiten determinarlos explícitamente a partir de los parámetros de diseño: su longitud perimetral y su ángulo de abertura teniendo como vértice el centro de la antena. Antenna daisy for emission and / or reception of linear or electromagnetic waves circularly polarized according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7, characterized in that the Nn to pattern petals available analytical mathematical expressions its geometry, allowing explicitly determine them from the design parameters: its perimeter length and opening angle having as vertex the center of the antenna. Se facilita así la utilización de medios informáticos para otros y diferentes propósitos, tales como el análisis del comportamiento electromagnético de la antena, la elaboración de planos de fabricación, o su uso en procesos de fabricación y montaje. This facilitates the use of computerized systems for other and different purposes, such as analysis of the electromagnetic behavior of the antenna, the development of manufacturing plans, or use in manufacturing processes and assembly.
Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas lineal o circularmente polarizadas según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8, caracterizada porque los pétalos se diseñan utilizando las expresiones: Antenna daisy transmission and / or reception of electromagnetic waves linear or circularly polarized according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8, wherein the petals are designed using the expressions:
X(t, m, L) :=— -(t 2 - l)- t 2 (l Om - 5-Jm 2 + l) + 2-m - 3· + 1 X (t, m, L) = - - (t 2 - l) - t 2 (l Om - 5-Jm 2 + l) + 2-m - 3 · + 1
16 16
Y(t, m, L) := Y (t, m, L) =
Figure imgf000025_0001
siendo: L la longitud del perímetro del pétalo where: L is the length of the perimeter of the petal
α el doble del ángulo de abertura del pétalo α twice the opening angle of the petal
m la tangente de α m the tangent of α
t un número perteneciente al intervalo (-1, 1) t number in the interval (-1, 1)
10. Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas lineal o circularmente polarizadas según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9, caracterizada porque los pétalos se diseñan utilizando las expresiones para el caso en que el ángulo de abertura del pétalo es π/3: 10. Antenna daisy for sending and / or receiving electromagnetic waves linear or circularly polarized according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 and 9, characterized in that the petals are designed using the expressions for the case in that the opening angle of the petal is π / 3:
x(t, L, 0 , D) := L t (t 2 - l) sin(e) Y(t, L, 9 , D) := -Lt-(t 2 - l)-cos(e) x (t, L, 0, D): t = L (t 2 - l) sin (e) and (t, L, 9 D) to lt = (t 2 - l) -cos (e)
Figure imgf000026_0001
siendo: being:
L la longitud del perímetro del pétalo L perimeter length petal
D la distancia del vértice del pétalo al eje de coordenadas t un número perteneciente al intervalo (-1, 1) D vertex distance petal axis coordinate number t in the interval (-1, 1)
Θ el ángulo que forma el eje de simetría de cada pétalo con el eje de abscisas. Θ the angle between the symmetry axis of each petal with the abscissa.
11. Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas lineal o circularmente polarizadas según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10, caracterizada porque los pétalos se diseñan utilizando una circunferencia y las dos rectas tangentes trazadas desde el vértice del pétalo, siendo: 11. Antenna daisy for sending and / or receiving electromagnetic waves linear or circularly polarized according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 and 10, wherein the petals are designed using a circumference and the two tangents drawn from the apex of the petal, being:
13- L 13- L
el radio de la circunferencia de valor: V 15552 el centro está situado en el punto de the circle radius value: 15552 V center is located at the point of
Figure imgf000026_0002
y las rectas tangentes tienen una pendiente de and tangents have a slope of
Figure imgf000026_0003
12. Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas lineal o circularmente polarizadas según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 y 11, caracterizada porque los pétalos se fabrican por métodos de fotograbado, serigrañado o procesos electroquímicos sobre sustrato dieléctrico, o por cualquier otro método que surja en los mercados por el desarrollo o progreso normal de la tecnología. 12. Antenna daisy for sending and / or receiving electromagnetic waves linear or circularly polarized according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11, wherein the petals are made by methods gravure, I serigrañado or electrochemical processes on the dielectric substrate, or by any other method that may arise in the markets for normal development or progress of technology.
13. Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas lineal o circularmente polarizadas según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 y 12, caracterizada porque la directividad de la antena margarita diseñada para obtener un máximo de radiación en la dirección perpendicular al plano de la antena, tanto en polarización lineal como en circular, puede aumentarse en un máximo de 3 dB, colocando un plano de masa paralelo al plano de la antena, a una distancia igual a un cuarto de la longitud de onda de la frecuencia de funcionamiento de la antena, consiguiendo así sumar en fase, en la dirección deseada, la señal de la antena con la reflejada por el plano de masa. 13. Antenna daisy for sending and / or receiving electromagnetic waves linear or circularly polarized according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 and 12, characterized in that the directivity of the antenna daisy designed for maximum radiation in the direction perpendicular to the plane of the antenna, both linear polarization and circular may be increased by a maximum of 3 dB, placing a ground plane parallel to the plane of the antenna, to a distance equal to a quarter of the wavelength of the operating frequency of the antenna, thus adding in phase in the desired direction, the antenna signal with reflected by the ground plane.
14. Antena margarita para emisión y/o recepción de ondas electromagnéticas lineal o circularmente polarizadas según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 y 13, caracterizada por su empleo en sistemas de recepción de televisión terrestre, sistemas de comunicaciones entre sistemas fijos o móviles, con enlace a través de estaciones terrestres o vía satélite, en sistemas de observación y de seguridad, así como también en sistemas dedicados a la investigación científica y técnica. 14. Antenna daisy for sending and / or receiving electromagnetic waves linear or circularly polarized according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 and 13, characterized by its use systems receiving terrestrial television, communication systems between fixed and mobile systems, linked through ground stations or satellite observation systems and security, as well as engaged in scientific and technical research systems.
Beschreibung  übersetzt aus folgender Sprache: Spanisch  (OCR-Text kann Fehler enthalten)

ANTENA MARGARITA PARA EMISIÓN Y RECEPCIÓN DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS POLARIZADAS LINEAL Y CIRCULARMENTE CAMPO DE LA INVENCIÓN ANTENNA FOR ISSUANCE MARGARITA AND RECEIVING linear polarized electromagnetic waves circularly FIELD OF THE INVENTION

La presente invención pertenece al sector de las antenas emisoras y/o receptoras, de señales electromagnéticas, y más precisamente está relacionada con los siguientes sub-sectores de la tecnología de antenas: antenas de banda ancha, dipolos eléctricos y magnéticos, sistemas radiantes de transmisión y recepción, antenas para sistemas de comunicaciones, antenas para receptores de señal de televisión, antenas de bajo coste e impacto visual, antenas para sistemas de observación y vigilancia, y antenas para sistemas inhibidores de frecuencia. The present invention belongs to the transmitting antennas and / or receiver of electromagnetic signals sector and more specifically relates to the following sub-sectors of technology antennas: antenna broadband electric and magnetic dipoles, radiant transmission systems and receiving antennas for communication systems, antennas for television signal receivers, antennas low cost and visual impact antennas for observing and monitoring systems, and antennas for inhibitors frequency systems.

ESTADO DE LA TÉCNICA Una antena es un elemento o sistema pensado y fabricado para recibir o emitir ondas electromagnéticas (EM). STATE OF THE ART An antenna is an element or designed and manufactured to receive or emit electromagnetic waves (EM) system. Desde un punto de vista elemental, la emisión consiste en transformar una diferencia de potencial eléctrico, variable en el tiempo, aplicado a la estructura metálica del sistema en un tren de ondas EM para que se propaguen por el espacio libre de alrededor. From an elementary view broadcast it is to transform a difference of electric potential varying in time applied to the metal frame of the system in a train of EM waves to propagate by which free space around. Lo contrario es la recepción de ondas EM. The opposite is the reception of EM waves. Hay diversas formas y apariencias de antenas, la más sencilla y conocida es el dipolo para captar la emisión de televisión terrestre, la más complicada puede ser cualquiera de los extensos paraboloides empleados en radio astronomía para captar señales débilísimas que llegan de los confines del universo. There are various forms and appearances of antennas, the simplest and best known is the dipole to capture the television broadcast terrestrial, the most complicated can be any of the large paraboloid employees on radio astronomy to capture extremely weak signals coming from the ends of the universe. Los diversos diseños, y por lo tanto sus características técnicas, dependen de la aplicación concreta a la cual se van a reservar. Different designs, and therefore their technical characteristics depend on the particular application to which they are to be reserved. La forma y el concepto que el técnico afronta son determinantes en los resultados operativos de la antena. The shape and the technical concept faces are determining factors in the operating results of the antenna. En términos en exceso básicas, todo reside en comparar las dimensiones geométricas del elemento emisor o receptor y la longitud de onda a emitir o captar. In basic terms in excess, all lies in comparing the geometric dimensions of the emitter or receiver element and the wavelength to emit or capture. De una parte, la demanda que hacen los mercados de nuevas técnicas tanto para la emisión en el dominio de las ondas de radio como, igualmente, en la TV, como también en el sector de la seguridad, viene demandando desde hace ya tiempo de nuevos diseños, cada vez más complejos, de antenas para cubrir un sin número de aplicaciones nuevas. On one hand, demand that make markets for new techniques for both domain emission of radio waves and, equally, on TV, as well as in the security sector, has been demanding for some time now new increasingly complex antenna designs to cover a number of new applications.

Las ideas básicas a desarrollar están presentadas en el libro "Antennas: Theory and Practice", de Schelkunoff SA y Friis HT, publicado por Bell Telephone Laboratories, Inc., LCCCN 52-5083, 1952, y en el artículo "Ultrahigh-frequency loop antenas", de Andrew Alford and Arming G. Kandoian, publicado en AIEE Trans., 59, 1940, pp 843-848. Develop the basic ideas are presented in the book "Antennas: Theory and Practice" by Schelkunoff SA and HT Friis, published by Bell Telephone Laboratories, Inc., LCCCN 52-5083, 1952, and in the article "Ultrahigh-frequency loop antennas "by Andrew Alford and Arming G. Kandoian, published in AIEE Trans., 59, 1940, pp 843-848. En el primero, están descritos con detalle los modelos de las clásicas antenas de hilo, como los dipolos, simples y doblados (folded dipols), así como también sistemas de antenas que generan un haz omni-direccional en un plano, con el campo eléctrico polarizado en dicho plano. In the first model of classical wire antennas, such as dipoles, simple and bent (folded dipols), as well as antenna systems that generate an omni-directional beam in a plane, with the electric field are described in detail polarized in that plane. En el segundo merece citarse las referencias a los "Alford loops" o círculos de Alford, como primer ejemplo de sistemas complejos. The second is worth quoting the references to "Alford loops" or Alford circles as a first example of complex systems. Un manual con descripciones más generales sobre antenas de hilo y agrupamientos en general, sería el libro de Stutzman WL y Thiele GA "Antenna Theory and Design", publicado por John Wiley & Sons, ISBN 0-471-0448-X, 1981. A manual with more general descriptions and groupings wire antennas generally would book WL Stutzman and Thiele GA "Antenna Theory and Design" published by John Wiley & Sons, ISBN 0-471-0448-X, 1981.

En el diseño de estos elementos o dispositivos, el parámetro a tener en cuenta es el diagrama de radiación, esto es, la representación en una gráfica, en función de la dirección, de la intensidad del campo EM. In the design of these elements or devices, parameter to consider is the radiation pattern, that is, a graphical representation, depending on the direction, intensity of the EM field. Otros parámetros a tener en consideración son: el ancho de banda, que es el rango de frecuencia en el cual se cumplen determinadas características sobre la directividad o la ganancia. Other parameters to be considered are: the bandwidth, which is the frequency range in which certain characteristics of directivity or gain are met. Igualmente, son a considerar la anchura del haz de radiación y la polarización de la señal emitida o captada (PH Smith, "Cloverleaf Antenna for FM broadcasting", IRE Proc. 35, december 1947, 1556-1563, aunque esta ultima esta ilustrada y explicada en el libro de Schelkunoff, en la página 504 y siguientes). Similarly, they are to consider the width of the radiation beam and the polarization of the emitted or sensed signal (PH Smith, "cloverleaf Antenna for FM broadcasting", IRE Proc. 35, December 1947, 1556-1563, although the latter is illustrated and explained in the book Schelkunoff on page 504 et seq). En esta referencia, se presenta una antena plana formada por 4 espiras que generan un haz omni- direccional con el campo eléctrico linealmente polarizado en el plano de la antena, pensada expresamente para una aplicación específica que era novedosa por las ventajas que ofrecía a finales de los años 40. En dicho artículo se menciona que la "Cloverleaf Antenna" (Antena Trébol) puede resolver de una manera rápida y natural la influencia perversa del medio ambiental, en especial la nieve y las heladas. In this reference, a planar antenna formed by four coils that generate an omnidirectional beam with linearly polarized electric field in the plane of the antenna, specifically designed for a specific application that was novel advantages offered by the later presented the 40 the article mentioned that "Cloverleaf Antenna" (Antena Clover) can be solved quickly and naturally perverse influence of environmental, especially snow and frost.

En el libro de FH. In the book of FH. Jasik, "Antenna Engineering Handbook", Me Graw HUI, I a edición de 1961 (y no en las posteriores), se habla del "Tripolo Radiador" formado por un array plano de 3 dipolos que también presenta un haz omni-direccional similar al de la "Cloverleaf Antenna". Jasik, "Antenna Engineering Handbook", Me Graw HUI, I edition of 1961 (rather than later), speaks of "tripole radiator" consists of a flat array of three dipoles which also has an omni-directional beam similar to of "Cloverleaf Antenna". En la comunicación de J. Vassal'lo, "Radiador de bajo perfil con polarización horizontal sobre el horizonte", presentada en el X Symposium Nacional URSI 95, Valladolid 1995, pp 743-746, se presenta el mismo radiador de 3 dipolos en circular realizados realizado por técnicas de fotograbado. In communication Vassal'lo J., "low profile radiator with horizontal polarization on the horizon", presented at the National Symposium X URSI 95, Valladolid 1995, pp 743-746, the same radiator 3 dipoles occurs in a circular I made by photoetching techniques. En estas referencias se mencionan por tanto, diferentes tecnologías sobre agrupamientos circulares de 3 dipolos eléctricos, así como también de 4 espiras para conseguir un mismo objetivo: un diagrama omni-direccional con el campo eléctrico linealmente polarizado y contenido en el plano de la antena. In these references they are mentioned therefore different technologies on circular groupings of three electric dipoles, as well as 4 turns to achieve the same objective: an omni-directional pattern with the electric field linearly polarized in the plane of the antenna. En ninguna de esas referencias se cita nada sobre que otra distribución plana de corrientes podría generar otro tipo de diagramas, tanto en el caso de los dipolos como en el de las espiras. In none of those references cited anything about another plane current distribution could generate other types of diagrams, in the case of the dipoles as in the turns.

Las aplicaciones, cada vez más exclusivas a demanda de los mercados técnicos, han hecho pasar de la antena más simple, como el dipolo o la espira, a otras más complejas. Applications increasingly demand exclusive technical markets have passed the simplest antenna, such as dipole or the coil, to more complex. En el artículo "Satellite communication with moving vehicles on Herat: two prototype circular array antenas", publicado en la revista Micro waves and Optical Technology Letters, vol 39, ni, ppl4 - 16, 5 october 2003, los autores F. Ares, G. Franceschetti, J. Mosig, S.Vaccaro, J. Vassal'lo and E. Moreno, presentan un agrupamiento plano y circular de 8 radiadores microstrip que genera un haz cónico en polarización circular para su uso en comunicaciones entre móviles vía satélite. In "Satellite Communication with vehicles moving on Herat: a circular array antennas two prototype", published in the journal Micro waves and Optical Technology Letters, vol 39, no, ppl4 - 16, 5 October 2003, the authors F. Ares, G . Franceschetti, J. Mosig, S.Vaccaro, J. Vassal'lo and E. Moreno, grouping and have a plane circular microstrip radiators 8 that generates a cone-beam circular polarization for use in mobile communications satellite. Este agrupamiento proporciona la posibilidad de apuntamiento para elevaciones entre 35° y 55° sobre el plano de la antena. This grouping provides the possibility of pointing to elevations between 35 ° and 55 ° on the plane of the antenna.

En este caso, además de que la polarización debe ser circular, el diagrama de radiación requerido necesita que su carácter omni-direccional esté definido según la traza definida por la generatriz de un cono, de forma que para un móvil, situado en una posición de latitud determinada sobre la superficie terrestre, se pueda asegurar la conexión con un satélite geoestacionario independientemente de la orientación que tenga el móvil. In this case, besides the polarization must be circular diagram required radiation needs its omni-directional character is defined along the line defined by the generatrix of a cone, so that for a mobile, located in a position given latitude on the earth's surface, can secure the connection to a geostationary satellite regardless of orientation having mobile. Para esos 35° y 55° de elevación mencionados, se aseguraría de esa forma la conexión para un móvil que se desplace en la zona sur y central de Europa. For those 35 ° and 55 ° elevation mentioned, it would ensure that forms the connection for a mobile that moves in the southern and central part of Europe.

El diagrama en polarización circular se obtiene como resultado de la suma de los diagramas en polarización circular de cada uno de los 8 radiadores microstrip. The circularly polarized diagram is obtained as a result of the sum of the diagrams in circular polarization of each of the microstrip radiators 8. Es decir, que los propios radiadores microstrip, de forma individual, trabajan en polarización circular. That is, microstrip radiators themselves, individually, working in a circular polarization. Amplia información sobre radiadores microstrip y agrupamientos de este tipo de radiadores puede encontrarse en los libros: "Microstrip Antennas" de I. Bhal y P. Bhartia, publicado por Artech House en 1980, y "Microstrip Antenna Design Handbook", de R. Garg, P. Bhartia, I. Bahl y A. Ittipiboon, publicado por Artech House en 2001, ISBN 0-89006-513- 6. La polarización circular se puede obtener a partir de elementos radiantes que trabajan en polarización lineal, mediante lo que llama "rotación secuencial". Extensive information on microstrip radiators and groupings of such radiators can be found in books: "Microstrip Antennas" I Bhal and Bhartia P., published by Artech House in 1980 and "Microstrip Antenna Design Handbook" by R. Garg , P. Bhartia, I. Bahl and A. Ittipiboon, published by Artech House in 2001, ISBN 0-89006-513- 6. The circular polarization can be obtained from radiating elements that work in linear polarization, whereby calls "sequential rotation". Esto consiste en distribuir los elementos de forma secuencial (cada 3607n para n elementos), sobre una circunferencia, girados y desfasados esa misma cantidad, tal como se puede ver en "3. Improvement of the co-cross polarisation ratio" de J. Barbero y J. Vassal'lo, en el capítulo sobre la "Contribution from Spain" del "Final Report of the COST 223 - Antennas in the 1990s, Active Array Antennas Future Satellite and Terrestrial Communications", editado por la European Comission, Directorate General XIII: Telecommunications, Information Market and Exploitation of Research, Brussels, 1995. Esta técnica para generar polarización circular es suficientemente conocida y válida, pero solo es aplicable cuando la dirección de apuntamiento coincide con el cénit de la antena, es decir, que es perpendicular al plano definido por el agrupamiento circular. This is to distribute elements sequentially (3607n for each n elements), on a circumference, and offset rotated that amount, as can be seen in "3. Improvement of the co-cross polarization ratio" Barbero J. and J. Vassal'lo, in the chapter on "Contribution from Spain" the "Final Report of the COST 223 - Antennas in the 1990s, Active Array Antennas Satellite and Terrestrial Communications Future", published by the European Comission, Directorate General XIII : Telecommunications, Information Market and Exploitation of Research, Brussels, 1995. This technique for generating circular polarization is sufficiently known and valid, but is only applicable when the pointing direction coincides with the height of the antenna, that is, which is perpendicular to plane defined by circular grouping. En ningún caso se menciona la posibilidad de obtener un haz cónico en polarización circular, a partir de una rotación secuencial de elementos radiantes en polarización lineal. In any case the possibility of obtaining a tapered beam circularly polarized mentioned, from a sequential rotation of radiating elements in linear polarization.

Diagramas no omni-direccionales en un plano sino con un máximo de radiación en una dirección determinas, pueden obtenerse también con antenas de hilos, como es el caso de la antena definida por Podger en su patente US 6,255,998 Bl. Diagrams not omnidirectional in a plane but with a maximum of radiation in a direction you determine, can also be obtained with antennas of threads, such as the antenna defined by Podger in his patent US 6,255,998 Bl. En esta patente se define un elemento radiante denominado como "Lemniscate Antenna Element" (Elemento de Antena Lemniscata) que proporciona un máximo de radiación con polarización lineal, según la dirección perpendicular al plano que contiene a la antena. In this patent a radiating element referred to as "Lemniscate Antenna Element" (antenna element Lemniscata) providing maximum radiation with linear polarization, according to the direction perpendicular to the plane containing the antenna is defined.

Esta antena lemniscata de Podger viene a tener una configuración parecida a la "Cloverleaf Antenna" de Smith, pero con solo 2 espiras (la de Smith tiene 4 espiras), y con la diferencia esencial de que la corriente en las espiras de la lemniscata circula en sentido contrario, mientras que las cuatro espiras de la antena de Smith, tienen el mismo sentido de giro de la corriente. This lemniscate antenna Podger comes to have a configuration similar to the "cloverleaf Antenna" of Smith, but with only two windings (the Smith has 4 coils), and with the essential difference that the current in the windings of the lemniscate circulates to the contrary, while the four turns of the antenna Smith, have the same rotational direction of the current. Por otra parte, en la patente de Podger así como tampoco en otra posterior del mismo inventor (US 6,469,674), no se menciona en ningún caso la posibilidad de agrupar circularmente varias antenas lemniscatas, todas con el mismo centro o punto de alimentación, para mejorar alguna de las características del conjunto. Moreover, in Patent Podger nor in other later the same inventor (US 6,469,674), is not mentioned in any case the possibility of circularly group several lemniscates antennas, all with the same center or feed point, to improve some of the characteristics of the assembly.

Como se desprende de la descripción de antena lemniscata presentada por Podger en las patentes US 6,255,998 y US 6,469,674, puede considerarse como el caso particular de una de las antenas margaritas objeto de invención en el presente documento. As is apparent from the description of lemniscate antenna by Podger in US 6,255,998 and US 6,469,674 patents, it may be seen as the particular case of one of the antennas daisies object of the invention herein. En particular sería el caso de la margarita de dos únicos pétalos, ya que en la invención de la antena margarita del presente documento, el número de pétalos solo presenta la restricción de ser par (pueden ser 2, 4, 6...), y los pétalos pueden tener diferentes geometrías planas (no solo la denominada como "curva lemniscata"), pudiendo también no ser espiras, sino que puede usarse como pétalos otro tipo de elemento radiante, como el clásico dipolo, los radiadores microstrip, o incluso las guías de onda abiertas o acabadas en bocina para aumentar su directividad. In particular is the case of only two daisy petals as in the invention daisy antenna herein, the number of petals presents only restriction being torque (can be 2, 4, 6 ...), and petals may have different flat geometries (not just referred to as "lemniscate curve") and thus could not be coils but may be used as petals other radiating element, such as dipole classic, microstrip radiators, or even guides open or finished to increase its directivity horn wave. Tampoco en ninguna de las dos patentes de Podger mencionadas, se dice que se puede obtener polarización circular con dos antenas lemniscatas, colocadas una a 90° de la otra, en el mismo plano, y con las espiras alejadas λ/4 del centro de la pareja de antenas, las de una lemniscata respecto a las espiras de la otra antena lemniscata. Again, neither patent Podger mentioned, it is said that obtainable circular two lemniscates antenna polarization, placed one at 90 ° to each other in the same plane, and remote loops λ / 4 from the center of the pair of antennas, a lemniscata respect to the turns of the other lemniscata antenna.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION.

La presente invención es una antena constituida por el agrupamiento coplanar de hilos radiantes cuyo conjunto adopta una forma parecida a la distribución de pétalos en una margarita (ver figura 1). The present invention is an antenna constituted by the grouping coplanar heating cables which assembly adopts a shape resembling the distribution of petals in a daisy (see Figure 1).

Los hilos radiantes o pétalos de la antena margarita trabajan en resonancia, tienen geometría plana, todos tienen la misma estructura y están contenidos en un mismo plano, llamado plano de la antena. The heating cables or daisy petals antenna working in resonance, have planar geometry, all have the same structure and are contained in a same plane, called plane of the antenna. La única diferencia entre los pétalos está en la distribución relativa de los sentidos de circulación de la corriente, que determina la forma del diagrama de radiación y que es esencial en la caracterización del comportamiento operativo de la antena. The only difference between the petals is in the relative distribution of the directions of current flow, which determines the shape of the radiation pattern and is essential in characterizing the operating behavior of the antenna.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

La antena motivo de esta patente de invención y que denominamos "margarita" por simplificación, está constituida por el agrupamiento coplanar de hilos radiantes trabajando en resonancia, adoptando una forma parecida a una flor (ver figuras 1 y 2), y con una especial distribución de corrientes por los hilos radiantes que determina y caracteriza plenamente el comportamiento de la antena. The reason for this patent antenna and we call "daisy" for simplicity, is constituted by coplanar grouping heating cables working in resonance, adopting a shape resembling a flower (see Figures 1 and 2), and with a special distribution current by the heating cables and determines fully characterizes the behavior of the antenna.

Los hilos radiantes o pétalos de la antena, que en su configuración más general toman la forma del contorno de los pétalos de la flor, además de trabajar en resonancia, tienen geometría plana, están contenidos en un mismo plano, llamado plano de la antena, y se colocan a igual distancia del centro de la antena, donde se encuentra la alimentación de la antena y el circuito que distribuye la señal a los pétalos. The heating cables or petals of the antenna, which in its general configuration take the contour shape of flower petals as well as working in resonance, have planar geometry are contained in the same plane, called plane of the antenna, and placed equidistant from the center of the antenna, where the antenna feed and the feeding circuit signal is petals.

La banda de frecuencia de funcionamiento de la antena margarita se sitúa en el rango de las microondas y ondas milimétricas. The operating frequency band daisy antenna is in the range of microwave and millimeter wave.

Los hilos radiantes pueden estar constituidos por hilos o tubos conductores, o también fabricarse mediante técnicas de fotograbado, quedando constituidos por cintas fotograbadas sobre sustrato dieléctrico. The heating cables may consist of wires or conductive tubes, or also be made by photoetching techniques, being constituted by photoetched on dielectric substrate tapes.

Configuración en capas de la antena margarita Layered configuration Daisy antenna

Además del circuito de alimentación de la antena (1), los elementos que componen la antena y que pueden verse en las figuras 1 a 6, son: los pétalos o hilos radiantes (2), y el circuito de distribución (3), formado por la adaptación o balun, el divisor, y en su caso las líneas transmisoras para llevar la señal desde el divisor hasta los pétalos, cuando éstos se sitúen lejos del centro de la antena. Besides the supply circuit of the antenna (1), the elements of the antenna and can be seen in Figures 1 to 6 are: the petals or heating cables (2), and the distribution circuit (3) formed by adaptation or balun, the divisor, and if necessary the transmission lines to carry the signal from the splitter to the petals when they are located far from the center of the antenna. Estos elementos, junto con los pétalos de la antena, se distribuyen en 3 capas planas y paralelas entre si, tal como se indica en la figura 3. These elements, together with the petals of the antenna, over 3 parallel flat layers each, as shown in Figure 3.

Esta distribución en capas facilita el diseño de la antena y optimiza la simetría de la antena, para obtener las características de emisión buscadas. This layering facilitates antenna design and optimize the symmetry of the antenna, to obtain emission characteristics sought. La figura 3 muestra la distribución en capas, vista según una sección transversal al plano de la antena. 3 shows the layering, a cross section view along the plane of the antenna. Los pétalos (2) se sitúan en la capa intermedia, mientras que las metalizaciones propias del circuito de distribución de la señal se sitúan en las capas superior e inferior. Petals (2) are located in the intermediate layer, while the circuit metallizations own signal distribution are at the top and bottom layers. La alimentación de la antena (1) conectada al centro de la antena, es perpendicular al plano definido por la antena, y se realiza por línea coaxial, de forma similar a como si fuera el tallo que sustenta a una flor margarita. Feeding the antenna (1) connected to the center of the antenna is perpendicular to the plane defined by the antenna, and is realized by coaxial line, similar to as if the stem that supports a daisy. Las metalizaciones propias del cable coaxial de alimentación, se conectan eléctricamente a las metalizaciones del circuito de distribución (capas superior e inferior de la antena). Own coaxial power cable metallizations, are electrically connected to metallizations distribution circuit (top and bottom layers of the antenna).

Circuito de distribución Distribution circuit

Es uno de los elementos esenciales del dispositivo emisor o receptor, pues como se verá en la descripción del funcionamiento de la antena, define los sentidos de circulación de la corriente en los pétalos. It is one of the essential elements of the transmitter or receiver device, as will be seen as the description of operation of the antenna, set the directions of current flow in the petals. En la zona central de la antena se sitúa el circuito de distribución de la señal, (3) en las figuras 1 y 2, que está compuesto de: In the central area of the antenna distribution circuit signal it is located, (3) in Figures 1 and 2, which is composed of:

• un circuito de adaptación, • adaptation circuit,

• un divisor que reparte la señal a cada unos de los pétalos, • a splitter that distributes the signal to each of the petals,

· y líneas bi-filares (ver (4) en la figura 4), que se utilizan para llevar la señal del divisor a cada uno de los pétalos. · And bi-thread-lines (see (4) in Figure 4), which are used to carry the signal splitter to each of the petals. Estas líneas son necesarios cuando el número de pétalos de la antena es alto, o la geometría de los pétalos así lo requiere por su tamaño o configuración. These lines are needed when the number of petals of the antenna is high, or the geometry of the petals so requires by its size or configuration. La figura 4 muestra una antena margarita con el mismo número de pétalos que la antena mostrada en la figura 1, pero situados más lejos del centro. Figure 4 shows a daisy antenna with the same number of petals that the antenna shown in Figure 1, but located further away from the center. Eso implica la existencia de líneas bi-filares de transmisión para llevar la señal del divisor a cada pétalo (3). This implies the existence of bi-thread-transmission lines to carry the signal splitter to each petal (3). En el caso de la figura 4, hay por tanto tantas líneas de transmisión como pétalos, y todas esas líneas son exactamente iguales en sección transversal y longitud, para que no introduzcan diferencias en la respuesta radiada por cada pétalo, derivadas de proporcionar diferente amplitud o fase. In the case of Figure 4, there are therefore many transmission lines as petals, and all these lines are exactly the same cross section and length so as not to introduce differences in response radiated by each petal, derived to provide different amplitude or phase.

Las líneas bi-filares son parte integrante del circuito de distribución, junto con el divisor y el circuito de adaptación o balun. The bi-thread-lines are part of the distribution circuit, along with the divisor and the matching circuit or balun.

El circuito de adaptación puede ajustarse mediante diseño, variando la capacidad entre las metalizaciones de las capas superior e inferior, es decir: variando su superficie y/o la separación entre capas, así como también utilizando separadores de diferente constante dieléctrica entre ellas. The matching circuit design can be adjusted by varying the capacitance between the metallizations of the upper and lower layers, ie varying its area and / or separation between layers as well as separators using different dielectric constant therebetween.

Pétalos petals

Los pétalos son elementos radiantes individuales, que trabajan en resonancia y vienen caracterizados porque su estructura está basada en hilos o cintas conductoras para producir una determinada distribución de corrientes de la que depende la radiación que producen. The petals are individual radiating elements, working in resonance and are characterized in that their structure is based on conductive wires or ribbons to produce a certain distribution of currents which depends the radiation produced.

La estructura más simple es la del dipolo eléctrico, pero puede también adoptar otras formas, como por ejemplo: • espiras con geometría circular, elíptica o poligonal, tanto regular como irregular, siendo también válida cualquier forma geométrica que fuera el resultado de una mezcla de las mencionadas, siempre que la longitud total de la espira sea un múltiplo de la longitud de onda, para que cumpla la condición de que trabaje en resonancia. The simplest structure is the electric dipole, but may also take other forms, such as: • coils with circular geometry, elliptical or polygonal, both regular and irregular document, and also any shape that was the result of a mixture of those mentioned above, provided that the total length of the loop is a multiple of the wavelength to fulfill the condition of working in resonance.

• cualquier forma geométrica dada por una función matemática definida en un plano, y cuya longitud sea un múltiplo de la longitud de onda, para que cumpla la condición de que trabaje en resonancia. • any geometric shape given by a mathematical function defined in a plane, and whose length is a multiple of the wavelength to fulfill the condition of working in resonance. Los pétalos pueden tomar diferentes formas de curvas geométricas, que convertidas en hilos o cintas conductoras puedan canalizar la corriente eléctrica. The petals may take different forms of geometric curves, into yarns or conductive strips to channel electric current. Deben además trabajar en resonancia, por lo que su longitud debe ser un múltiplo de la longitud de onda. They must also work in resonance, so that its length should be a multiple of the wavelength.

Es por tanto válido, también, usar como pétalos de la antena margarita los dobles dipolos eléctricos (también llamados folded dipoles), o incluso el clásico dipolo eléctrico, ya que también son antenas de hilos conductores en los que su diagrama de radiación está caracterizado por la distribución de corrientes en el elemento radiante, presentando por tanto la particularidad de que invirtiendo el sentido de la corriente que circula por ellos, se consigue un desfase de 180° en la fase de la señal radiada. It is therefore valid also used as daisy petals antenna double electric dipoles (also called dipoles folded), or even the classical electric dipole, since they are also antennas wires in their radiation pattern is characterized by the current distribution in the radiating element, thus presenting the particularity that reversing the direction of the current flowing through them, a phase difference of 180 ° is achieved in the phase of the radiated signal.

La figura 5 muestra, para su comparación, tres antenas margaritas de dos pétalos con diferente forma geométrica cada una: pétalos similares a los de la antena de la figura 2, folded dipolos, y los clásicos dipolos eléctricos. 5 shows, for comparison, three antennas two daisy petals with different geometric shape each: similar to those of the antenna of Figure 2, folded dipoles petals, and classic electric dipoles. La figura 6 muestra una antena margarita de 6 pétalos, usando dipolos eléctricos como pétalos. 6 shows a daisy antenna 6 petals, petal using electric dipoles.

Los hilos radiantes que dan forma a los pétalos de la antena margarita, pueden estar constituidos por hilos o tubos conductores, o también fabricarse mediante técnicas de fotograbado, quedando constituidos por cintas fotograbadas sobre sustrato dieléctrico. The heating cables shaping the daisy petals antenna may be constituted by wires or conductive tubes, or also be made by photoetching techniques, being constituted by photoetched tapes on dielectric substrate.

Óvalos de Cassini Cassinian

Los pétalos son elementos radiantes que se caracterizan por su distribución de corrientes. The petals are radiating elements characterized by current distribution. Tal como se ha descrito líneas arriba, un pétalo puede ser, por ejemplo, un hilo conductor con forma de espira y una espira en su sentido más amplio es lo que se llama en términos matemáticos una curva de Jordán, es decir, cualquier curva cerrada en el plano que no se corte a sí misma. As described lines above, a petal may be, for example, a wire-shaped loop and a loop in its broadest sense is what is called mathematically curve Jordan, ie any closed curve in the plane not cut itself. Ejemplos de curvas de Jordán surgen de los denominados óvalos de Cassini. Examples of curves arise from Jordan called Cassinian. Estos se definen como el lugar geométrico del plano que cumple que el producto de las distancias a dos puntos fijos (los focos de la curva), es una constante. These are defined as the locus of the plane that meets the product of the distances from two fixed points (foci of the curve), is a constant. Estas curvas vienen definidas por la expresión en coordenadas cartesianas: Í ... , , ,2 ,2 ..2 ,- ...2 .. :2 - XJ _ ..4 ¡A These curves are defined by the expression in Cartesian coordinates: Í ...,,, 2, 2 ..2, - ... 2 .. 2 - XJ _ ..4 Let's

[ : + y ) — ¿a \x — y .! [: + Y) - a \ x - y.! + = o donde, a = bk + = Or where, a = bk

La figura 7 muestra los óvalos de Cassini para los valores más representativos de k: k = 1, yk > 1. El óvalo de Cassini generado con k = 1, es el más conocido y recibe también el nombre de curva lemniscata. Figure 7 shows the Cassinian for most representative values of k: k = 1, k> 1. The Cassini oval generated with k = 1 is the best known and called lemniscate curve.

Los óvalos de Cassini son realmente parejas de curvas (cuando k>l), simétricas respecto al centro de coordenadas, por lo que son válidos para antenas margaritas de número par de pétalos, pero evidentemente, pueden usarse también como elementos aislados para el caso de antenas margaritas con número impar de pétalos. Ovals of Cassini are actually pairs of curves (when k> l), symmetrical about the center of coordinates, so are valid for antennas daisies even number of petals, but obviously can also be used as isolated elements for the case of daisies antennas odd number of petals.

La figura 8 muestra una margarita de 6 pétalos generados por óvalos de Cassini, utilizando k = 1.1. Figure 8 shows a 6-petal daisy Cassinian generated using k = 1.1.

Los óvalos pueden conectarse directamente al divisor, oa través de líneas de alimentación para unirlos eléctricamente al divisor, y alejarlos así del centro geométrico de la antena margarita, de forma similar al caso que muestra la figura 4. Expresiones analíticas parametrizables de los pétalos The ovals can be connected directly to the splitter, or through supply lines for electrically joining them to the divider, and thus remove them from the geometric center daisy antenna, similar to the case shown in Figure 4. Configurable analytical expressions petals

Con el fin de automatizar el proceso de diseño de la antena margarita, es útil disponer de expresiones analíticas que permitan determinar explícitamente la geometría de los pétalos, a partir de parámetros de propios del diseño. In order to automate the design process daisy antenna, it is useful to have analytic expressions that explicitly determining the geometry of the petals, from design parameters themselves. Además del diseño de la antena, se facilita también la utilización de medios informáticos para otros y diferentes propósitos, tales como el análisis electromagnético de la antena, la elaboración de planos de fabricación, o incluso su uso en los procesos de fabricación y montaje. Besides the antenna design, there is also provided the use of computerized systems for other and different purposes, such as analysis of the electromagnetic antenna, making manufacturing plans, or use in manufacturing processes and assembly.

Matemáticamente es conocido que son pocas las geometrías que pueden expresarse analíticamente de forma explícita, respecto a los siguientes parámetros de diseño: Mathematically it is known that few geometries that can be expressed analytically explicitly on the following design parameters:

• la longitud de la curva (L) • the curve length (L)

• el ángulo de abertura central del pétalo (2a) • the central opening angle petal (2a)

Los óvalos de Cassini no admiten expresión analítica respecto a ellos, pero no obstante, se puede definir alguna familia de curvas parametrizable analíticamente con vistas a la automatización de procesos. Cassini ovals do not support analytical expression about them, but nonetheless, you can define a family of curves parameterized overlooking analytically process automation. Una de esas familias es la dada por las siguientes expresiones: One of these families is given by the following expressions:

Figure imgf000012_0001

siendo:: maíi(¾) being :: Maii (¾)

sienuo ) y donde t es un número perteneciente al intervalo (-1, 1) sienuo) and where t is a number in the interval (-1, 1)

Las expresiones [1] dan de forma explícita las coordenadas de los pétalos, en función de los parámetros básicos de diseño mencionados antes: Expressions [1] explicitly give the coordinates of the petals, depending on the basic design parameters mentioned above:

· la longitud del pétalo (L), que al ser los pétalos resonantes, debe ser un múltiplo de la longitud de onda a la frecuencia central de la banda de funcionamiento de la antena · Petal length (L) which, when the resonant petals, must be a multiple of the wavelength at the central frequency of the operating band of the antenna

• el semi-ángulo (a) de abertura del pétalo, visto desde su vértice La ventaja de las expresiones [1], es que son compatibles con cualquier sistema informático de cálculo numérico, y por tanto son integrables en los proceso de análisis, diseño, dibujo o fabricación de antenas. • the half-angle (a) opening petal, seen from its apex The advantage of the expressions [1], is that they are compatible with any computer system of numerical calculation, and therefore are integrable in the analysis process, design drawing or manufacturing antennas. Por otra parte, esta misma geometría admite una forma de expresión más sencilla para el caso de α = π/6 Moreover, this same geometry supports a more simple expression for α = π case / 6

1 1

x(t, L, e) := ^ L.(t 2 - l)- cos(0) Lt (t 2 - l)-sin(e) x (t, L, e): = ^ L (t 2 - l) - cos (0) Lt (t 2 - l) without (e)

[2] [2]

Y(t , L, 9) := ^ L-(t 2 - l)-sin(0) + Γ— -Lt-(t 2 - l)-cos (Θ) donde Θ es el ángulo que forma el eje de simetría de cada pétalo con el eje de abscisas. Y (t, L, 9): = ^ L (t 2 - l) without (0) + Γ- to lt (t 2 - l) cos (Θ) where Θ is the angle between the symmetry axis of each petal with the abscissa.

La figura 9 muestra la forma de típica del pétalo para α = π/6 y θ = 0 o . Figure 9 shows the typical form of petal for α = π / 6 and θ = 0 o.

Por estar esta geometría particularizada para el caso α = π/6, admite la representación clásica de la margarita de 6 pétalos que muestra la figura 10. Being this geometry particularized for the case α = π / 6, supports the classic representation of the 6-petal daisy shown in Figure 10.

Dado que en la zona central de la antena se sitúa el circuito de distribución, es necesario desplazar los pétalos radialmente y hacia el exterior una distancia D del centro de la antena, por lo que la geometría de los pétalos viene dada por las expresiones: x(t, L, 0 , D) Since in the central area of the antenna distribution circuit is placed, it is necessary to move radially petals and outwardly a distance D from the center of the antenna, so that the geometry of the petals is given by the expressions: x (t, L, 0, D)

Y(t , L, e , D) Y (t, L, e, D)

Figure imgf000013_0001

La figura 11 muestra la definición de los parámetros usados en esta nueva geometría del pétalo, que se encuentra desplazado del centro de la margarita una distancia D. Figure 11 shows the definition of the parameters used in this new geometry petal which displaced from the center of the daisy is a distance D.

Puede incluso obtenerse una curva más sencilla, basada en 2 rectas y un tramo de circunferencia, que es una aproximación a la dada por las expresiones [3]. It may even be obtained a simpler curve based on two straight and a section of circumference, which is an approximation to that given by the expressions [3]. Esta nueva geometría del pétalo se basa en el uso de la circunferencia que para por tres puntos: el extremo exterior y los puntos de máximo y mínimo de la curva dada por las expresiones [3], y trazar a continuación las tangentes a dicha circunferencia desde el vértice del pétalo, situado en el centro de coordenadas. This new geometry petal is based on the use of the circumference to three points: the outer end and the points of maximum and minimum of the curve given by the expressions [3] and trace then tangents to said circumference from petal vertex located in the center of coordinates. La figura 12, muestra la geometría de esta nueva curva aproximada al pétalo de las expresiones [3], y cuyo eje de simetría es el eje de abscisas. Figure 12 shows the geometry of this new curve to approximate petal expressions [3] and whose axis of symmetry is the abscissa.

13-L 13-L

La circunferencia tiene un radio de valor: V 15552 The circle has a radius value: V 15552

centro está situado en el punto de abscisa: center is located at the point of abscissa:

Figure imgf000014_0001

Las rectas tangentes pasan por el centro de coordenadas, y tienen una pendiente de: The tangents pass through the center of coordinates, and have a slope of:

Figure imgf000014_0002

Como es lógico, la pendiente de las tangentes, es independiente de la longitud del pétalo (valor relacionado con su frecuencia de funcionamiento), y solo depende del ángulo de abertura central del pétalo (2a), que en este caso esta fijado en π/3. Obviously, the slope of the tangents, is independent of the length of the petal (related to its operating frequency value), and only depends on the angle of central opening petal (2a), which in this case is fixed at π / 3.

Conexiones entre capas y sentido de la corriente en los pétalos Connections between layers and current direction on the petals

Las conexiones entre las metalizaciones de las capas superior o inferior y los pétalos, se realizan mediante vías de corto-circuito entre capas. The connections between the metallizations of the upper and lower layers and the petals are made by way of a short circuit between layers. De esta forma se ponen en contacto los extremos de los pétalos con el circuito de distribución de la señal, un extremo del pétalo se conecta a la capa superior y el otro a la inferior. Thus the ends of the petals with the distribution circuit of the signal, one end of the petal is connected to the top layer and the other to the bottom are contacted. Dependiendo de cual de los extremos se conecta a una capa oa otra, así será el sentido de la corriente que circula por el pétalo. Depending on which end is connected to a layer or another, so will the direction of the current flowing through the petal.

Tal como se dice en la definición de la antena margarita, el sentido relativo de las corrientes que circulan por los pétalos, caracteriza el funcionamiento de la antena, y para obtener un máximo del diagrama de radiación en polarización lineal, en la dirección perpendicular al plano de la antena, basta que: As stated in the definition daisy antenna, the relative sense of the currents flowing through the petals, characterized the antenna performance and to obtain a maximum of the radiation pattern in linear polarization in the direction perpendicular to the plane antenna, just that:

• la antena esté formada por un número par de pétalos • the antenna is formed by an even number of petals

• se defina en el plano de la antena, una recta de simetría para las corrientes de los pétalos, que debe ser paralela a la dirección del campo eléctrico de la polarización lineal buscada • is defined in the plane of the antenna, a line of symmetry for the flow of petals, which should be parallel to the direction of the electric field of the desired linear polarization

• la distribución de las corrientes en los pétalos de la antena se realice de forma que todos los pétalos que se sitúan a un mismo lado de la recta de simetría, tengan el mismo sentido de circulación de la corriente, y que lógicamente, dicho sentido sea contrario al de la corriente de los que se sitúan en el otro lado de la recta de simetría. • the distribution of currents in the petals of the antenna is made so that all the petals are positioned on the same side of the line of symmetry, have the same direction of current flow, and logically, that effect is counter-current which are located on the other side of the line of symmetry.

La figura 13 muestra la vista superior de las metalizaciones de las capas superior e inferior de la antena de 6 pétalos de la figura 1. Dichas metalizaciones conforman el circuito de distribución (adaptación y divisor). Figure 13 shows the top view of the metallization of the upper and lower layers of the antenna of 6 petals of figure 1. These metallizations form the distribution circuit (adaptation and divisor). La figura 14 muestra la distribución de corrientes en los pétalos de dicha antena. Figure 14 shows the current distribution in the petals of said antenna.

La figura 15 muestra la vista superior de las metalizaciones de las capas superior e inferior de la antena de 6 pétalos de la figura 4. Dichas metalizaciones conforman el circuito de distribución (adaptación, divisor y líneas bi-filares de transmisión). Figure 15 shows the top view of the metallization of the upper and lower layers of the antenna of 6 petals of figure 4. These metallizations form the distribution circuit (adaptation divisor and bi-thread-transmission lines). La figura 16 muestra la distribución de corrientes en los pétalos de dicha antena, distribución de corrientes que es idéntica a la que muestra la figura 14. La figura 17 muestra la vista superior de las metalizaciones de las capas superior e inferior de la antena de 6 pétalos, cuyos pétalos son simples dipolos eléctricos. Figure 16 shows the current distribution in the petals of said antenna, current distribution is identical to that shown in Figure 14. Figure 17 shows the top view of the metallization of the upper and lower layers of the antenna 6 petals, whose petals are simple electric dipoles. Comparando esta figura con la figura 15, puede verse la diferente longitud de las líneas de alimentación derivada del diferente tamaño de los pétalos. Comparing this Figure with Figure 15, it can be of different length feed lines derived from different sizes of petals. Obviamente, el ancho de línea depende del valor de la impedancia del pétalo. Obviously, the line width depends on the value of the impedance of the petal.

La figura 18 muestra la distribución de corrientes en los dipolos o pétalos de la antena, y como puede observarse dicha distribución de corrientes es idéntica a la que muestran las figuras 14 y 16 para las otras antenas de 6 pétalos. Figure 18 shows the current distribution in the dipole antenna or petals, and as such can be observed current distribution is identical to that shown in Figures 14 and 16 for the other antennas of 6 petals. La figura 19 muestra la vista superior de las metalizaciones de las capas superior e inferior de la antena de 2 pétalos, cuyos pétalos son dipolos eléctricos. Figure 19 shows the top view of the metallizations of the upper and lower layers of the antenna 2 petals, whose petals are electric dipoles. La figura 20 muestra la distribución de corrientes en los pétalos de dicha antena. 20 shows the current distribution in the petals of said antenna. Comparando las figuras 18 y 20, puede verse que esta antena de 2 pétalos coincide con los pétalos centrales de la margarita de 6 pétalos. Comparing Figures 18 and 20, it can be seen that this antenna 2 coincides with the central petals daisy petals 6 petals.

Antena margarita para obtener un máximo de radiación en polarización circular, en la dirección perpendicular al plano de la antena Daisy antenna for maximum radiation circularly polarized in the direction perpendicular to the plane of the antenna

La polarización circular se obtiene intercalando dos antenas margaritas iguales, giradas entre si 90°, para generar las polarizaciones lineales ortogonales, y añadiendo a una de las antenas la longitud de un cuarto de la longitud de onda guiada en las líneas bi-filares de alimentación, para introducir el desfase de 90° requerido entre polarizaciones. The circular polarization is obtained by interleaving two antennas equal daisies, rotated each 90 °, to generate the orthogonal linear polarizations, and adding one antenna length of a quarter of the wavelength guided in the line bi-thread-supply to introduce the required 90 ° phase shift between polarizations.

Así pues, para obtener un máximo del diagrama de radiación en polarización circular, en la dirección perpendicular al plano de la antena, basta que la antena esté formada por dos antenas margaritas iguales, coplanares y con el mismo punto de alimentación, superpuestas en el mismo plano, con las siguientes particularidades: Thus, for maximum radiation pattern in circular polarization in the direction perpendicular to the plane of the antenna, it is sufficient that the antenna is formed by two antennas equal daisies, coplanar and with the same feed point, overlapping in the same flat, with the following features:

• las rectas de simetría que determinan la distribución de corrientes de cada antena, deben ser ortogonales para que la polarización del campo radiado por cada antena también los sea. • the lines of symmetry that determine the distribution of each antenna currents must be orthogonal to the polarization of the field radiated by each antenna also is.

• la alimentación de la antena es única para las dos antenas margarita, así como la adaptación y el divisor. • feeding the antenna is only for the two antennas margarita and adaptation and divisor. Si las antenas margarita tienen 2 pétalos cada una el divisor debe ser 1 :4; If the antennas have two daisy petals each splitter must be 1: 4; si las tienen 6 pétalos, el divisor debe ser 1 : 12. if they have 6 petals, the divisor should be 1: 12.

• las líneas bi-filares del circuito de distribución de la señal a los pétalos deben diferir en un cuarto de longitud de onda, para proporcionar el desfase de 90° necesario para generar la polarización circular. • bi-thread-circuit signal distribution lines petals must differ by a quarter wavelength, to provide 90 ° phase shift required to generate circular polarization. Eso significa que los pétalos de una de las margaritas se distribuyen en el interior de la distribución de pétalos de la otra margarita. That means the petals of daisies are distributed within the distribution of the other daisy petals. Dado que cada una de las antenas margaritas que generan las polarizaciones lineales debe tener un número par de pétalos (2, 4, 6.. . n pétalos), las antenas margaritas que generan polarización circular deben ser de 4, 8, 12.. . Since each of the daisy antennas generating the linear polarizations should have a pair of petals number (2, 4, 6 ... N petals), daisies antennas generating circular polarization must be 4, 8, 12 .. . 4n pétalos. 4N petals.

El caso más sencillo es el de la antena de cuatro pétalos, que sería el agrupamiento de 2 margaritas de 2 pétalos cada una). The simplest case is the antenna of four petals, which would grouping 2 2 margaritas petals each). La figura 21 muestra el circuito de distribución, separado en las capas 2 y 3 según el despiece mostrado en la figura 3. Puede verse en dicha figura, la diferente longitud de las líneas bi-filares de alimentación a cada una de las margaritas de 2 pétalos que componen esta antena. Figure 21 shows the distribution circuit, separate the layers 2 and 3 as shown in the exploded figure 3. It can be seen in this figure, the different length of the lines feeding bi-bristles each daisies 2 petals that make this antenna. La figura 22 muestra la distribución de pétalos en la capa 2 de la margarita con 4 pétalos (dipolos eléctricos), que genera polarización circular. Figure 22 shows the distribution in layer 2 petals daisy with 4 petals (electric dipoles), which generates circularly polarized. En dicha figura, junto con la distribución de corrientes, pueden verse también las rectas de simetría correspondientes a cada pareja de pétalos, o lo que es lo mismo, a cada polarización: 5A para los pétalos 2A, y 5B para los pétalos 2B. In this figure, along with the current distribution, they can also be straight symmetry corresponding to each pair of petals, or what is the same, each polarization 5A 2A petals, and 5B for 2B petals. La figura 23 muestra la vista en conjunto de las 3 capas superpuestas que dan forma a la antena margarita de 4 pétalos, cuyos pétalos son dipolos eléctricos. Figure 23 shows the view set of 3 superimposed layers shape antenna daisy 4 petals, whose petals are electric dipoles. La figura 24 muestra el circuito de distribución en las capas 2 y 3 de una margarita de 12 pétalos que genera polarización circular. 24 shows the distribution circuit in the layers 2 and 3 of a daisy petals 12 that generates circularly polarized. Sería por tanto una antena que es la suma de dos antenas margaritas de 6 pétalos, con los pétalos de ambas imbricados. It would therefore be an antenna that is the sum of two antennas 6 petals daisies with petals of both intertwined. En esta figura pueden apreciarse que la mitad (6) de las líneas de alimentación difieren en longitud de las de la otra mitad, en un cuarto de longitud de onda guiada, y que las líneas de una de las antenas margaritas de 6 pétalos están intercaladas entre las de la otra. In this figure it can be seen that half (6) of the supply lines differ in length from those of the other half, a quarter wavelength guided wave, and that the lines of one of the daisy antennas 6 petals are interleaved between each other. Esto hace que una de ellas quede contenida dentro de la otra, con el mismo punto o cable de alimentación, e incluso usando el mismo divisor, y así ambas antenas tienen el mismo centro de fase del campo radiado. This makes one stay contained within the other, with the same point or cord, or even using the same divisor, and thus both antennas have the same phase center of the radiated field. La figura 25 muestra la distribución de pétalos en la capa intermedia, mostrando también la distribución de corrientes. Figure 25 shows the distribution of petals in the intermediate layer, also showing the current distribution. Esta figura pone en evidencia cual es el conjunto de 6 pétalos que genera cada una de las dos polarizaciones lineales ortogonales necesarias para la polarización circular. This figure puts in evidence which is the set of six petals generating each of the two orthogonal linear polarizations needed for circularly polarized. La figura 26 la vista en conjunto de las 3 capas de la antena margarita de 12 pétalos que genera polarización circular. Figure 26 the view of the three layers together antenna daisy petals 12 that generates circularly polarized.

Tal como se ha dicho, para tener polarización circular en la dirección perpendicular al plano de la antena, la antena margarita es a su vez la suma de 2 sub-antenas margaritas, por lo que debe tener 4n pétalos. As has been said, to have circular polarization in the direction perpendicular to the plane of the antenna, the antenna is daisy turn the sum of two sub-antennas daisies, so must have 4n petals. Al ver los casos de 4 y 12 pétalos, podría pensarse que es sumar la misma antena (de 2 ó 6 pétalos), pero girada 90°. Seeing cases 4 and 12 petals, one might think that is adding the same antenna (2 or 6 petals) but rotated 90 °. Eso es válido en los casos que la antena no tiene pétalo a 90°, aunque más correctamente seria decir que es una de las posibilidades, ya que en el caso de 12 pétalos (2antenas de 6), la polarización circular podría obtenerse girando 30°, 90° ó 150°, y desfasando 30°, 90° ó 150° respectivamente, obteniendo obviamente, polarización cruzada en otras direcciones con diferente nivel de señal. This applies in cases where the antenna has no petal to 90 °, although more correctly would say that is one possibility, as in the case of 12 petals (2antenas 6), circular polarization may be obtained by turning 30 ° , 90 ° or 150 °, and 30 ° offsetting, 90 ° or 150 ° respectively, obtaining obviously cross in other directions with different polarization signal level.

Por esa razón, es posible obtener polarización circular con una antena de 8 pétalos (sumando 2 antenas de 4 pétalos), aunque no pueda resultar de un giro de 90°, sino de 45° ó 135°, por lo que el circuito de distribución debe introducir en este caso un desfase de 45° ó 135° respectivamente. For that reason, it is possible to obtain circular antenna 8 petals (adding two antennas 4 petals) polarization, but can not result from a rotation of 90 °, but 45 ° or 135 °, so that the distribution circuit You should introduce a phase shift in this case 45 ° or 135 ° respectively.

Ventajas de la antena margarita Daisy advantages antenna

La ventaja de este nuevo concepto de antena reside en su capacidad de adaptase a diferentes tipos de aplicación, siendo especialmente útil en: The advantage of this new antenna concept lies in its ability to adapt to different types of application, being particularly useful:

• los sistemas de recepción de señales en banda ancha y media ganancia, como es el caso de las señales de difusión terrestre de televisión, analógica o digital, en ámbito urbano, en los que se conoce la posición del emisor pero no se localiza visualmente. • systems receive signals in broadband and average profit, such as signals of terrestrial television broadcasting, analog or digital, in urban areas, where the issuer's position is known but not visually located. Su sencillez de diseño y configuración proporciona un bajo coste de fabricación, así como bajo impacto visual y facilidad de apuntamiento al emisor, Its simplicity of design and configuration provides a low manufacturing cost and low visual impact and ease of prompting the sender,

• los sistemas pasivos de observación en los que mantener las características del diagrama de radiación en la banda de funcionamiento, como la forma del diagrama, la zona de cobertura y la polarización de la señal, son los requisitos más importantes y restrictivos del sistema. • passive observation systems in which to maintain the characteristics of the radiation in the operating band, as the shape of the diagram, the coverage area and signal polarization, are the most important and limiting system requirements.

• los sistemas de comunicaciones entre móviles vía satélite, en los que la señal está polarizada circularmente, evitando así el desconocimiento de la posición o actitud del satélite respecto al móvil, y tener que girar la antena del móvil para hacerla coincidir con la del satélite, como sería el caso de que la comunicación se realizase utilizando una señal linealmente polarizada. • communications systems between mobile satellite, where the signal is circularly polarized, thus avoiding ignorance of the position or attitude of the satellite relative to the mobile, and having to turn the mobile antenna to match the satellite, as in the case that communication is carried off using a linearly polarized signal.

Aumento de directividad incorporando un plano de masa Increased directivity incorporating a ground plane

La directividad de la antena margarita que genera un máximo de radiación en la dirección perpendicular al plano de la antena, tanto en polarización lineal como en circular, puede aumentarse en un máximo de 3 dB, colocando un plano masa paralelo al plano de la antena, a una distancia igual a un cuarto de la longitud de onda de la frecuencia de funcionamiento de la antena, consiguiendo así sumar en fase, en la dirección deseada, la señal reflejada en el plano de masa. Directivity daisy antenna generates a radiation maximum in the direction perpendicular to the plane of the antenna, both linear polarization and circular may be increased by up to 3 dB by placing a flat mass parallel to the plane of the antenna, at a distance equal to one quarter of the wavelength of the operating frequency of the antenna, thus adding in phase in the desired direction, the signal reflected on the ground plane. Aplicación de este concepto a otros elementos radiantes distintos de hilos Application of this concept to other different radiating elements of threads

Dado que la característica esencial de la antena margarita está en la distribución del sentido de circulación de la corriente por los pétalos, y ésta solo tiene dos posibilidades: ir o venir, lo que significa que en los pétalos se produce, además de un cambio de posición del pétalo respecto al conjunto de la antena margarita, un cambio binario de fase de la señal radiada por cada pétalo, es decir: de 0 o o de 180°, en función de cómo sea el sentido de la corriente que circula por él. Since the essential characteristic of Daisy antenna is in the distribution of the direction of flow of current through the petals, and this one has only two choices: to go or come, which means that the petals occurs, and a change position petal respect to all daisy antenna, a binary phase shift radiated by each petal signal, ie 0 or or 180 °, depending on how the direction of the current flowing through it.

Esto permite que el concepto definido para hilos radiantes, pueda aplicarse también a otros tipos de elementos radiantes que admitan por construcción un cambio binario de la fase radiada de 0 o a 180°. This allows the concept defined for heating cables, also may apply to other types of radiating elements that support by building a binary phase shift of 0 or radiated at 180 °. Sería por ejemplo el caso de los radiadores microstrip o de las guías de onda abiertas o terminadas en bocinas, en las que cambiando únicamente la posición de la alimentación se consigue ese cambio de 0 o a 180° en la fase de la señal radiada por cada elemento, y manteniendo la dirección de la polarización lineal que generan. It would for example the case of microstrip radiators or guides open or terminated speakers wave, in which only changing the position of the power that change of 0 or 180 ° is obtained in the phase of the signal radiated by each element, and maintaining the direction of linear polarization generated.

La antena tendría una configuración que aumenta en complejidad en función del volumen del elemento radiante considerado, pero en esencia tendría un funcionamiento electromagnético similar al de la antena margarita definida previamente y basada en el uso de hilos. The antenna would have a configuration increases in complexity depending on the volume of the radiating element concerned, but would essentially similar to an electromagnetic operation daisy antenna previously defined and based on the use of threads. La figura 27 muestra el boceto de una antena margarita de 6 pétalos con un máximo de radiación en la dirección perpendicular al plano de la antena (prestaciones similares a las descritas en el ejemplo 1), en donde los pétalos son pequeñas bocinas en guía rectangular. Figure 27 shows a sketch of a daisy antenna 6 petals with a maximum radiation in the direction perpendicular to the plane of the antenna (similar to those described benefits in Example 1), wherein the petals are small speakers in rectangular waveguide.

EJEMPLOS DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN. EXAMPLES OF APPLICATION OF THE INVENTION.

EJEMPLO 1 - Antena margarita para obtener un máximo de radiación en polarización lineal, en la dirección perpendicular al plano de la antena EXAMPLE 1 - daisy antenna for maximum radiation linearly polarized in the direction perpendicular to the plane of the antenna

La figura 28 muestra la geometría de las capas superior e inferior que conforman el circuito de distribución e indica la distribución de corrientes, de una antena margarita de 4 pétalos que genera un máximo en polarización lineal en la dirección perpendicular al plano de la antena. Figure 28 shows the geometry of the upper and lower layers that form the distribution circuit and indicates the current distribution of an antenna daisy petals 4 generates a maximum in linear polarization in the direction perpendicular to the antenna plane. La base del circuito de distribución es un cuadrado metálico de 30 mm de lado. The base of the distribution circuit is a metal square of 30 mm side. La distancia entre capas es de 5 mm, por lo que separación entre las capas superior e inferior es de 10 mm. The interlayer distance is 5 mm, so that separation between the upper and lower layers is 10 mm.

La figura 29 muestra la geometría de la capa central que contiene los 4 pétalos que son generados por métodos de fotograbado sobre un sustrato dieléctrico de baja permitividad efectiva. Figure 29 shows the geometry of the core layer containing the 4 petals are generated by gravure methods onto a dielectric substrate low effective permittivity. El ancho de la cinta metálica es de 10 mm, y la longitud del pétalo es de 432 mm. The width of the metal strip is 10 mm, and the length of the petal is 432 mm. Las figuras 30 y 31 muestran las dos componentes lineales de campo eléctrico ΕΘ y ΕΦ, así como el valor de ganancia, en los planos E y H respectivamente, del diagrama de radiación de la antena de cuatro pétalos de las figuras 28 y 29, a la frecuencia de 800 MHz. Figures 30 and 31 show the two linear electric field components ΕΘ and ΕΦ and the gain value in the E and H respectively, planes of the radiation pattern of the antenna of four petals of figures 28 and 29, to 800 MHz frequency.

EJEMPLO 2 - Antena margarita para obtener un máximo de radiación en polarización circular, en la dirección perpendicular al plano de la antena EXAMPLE 2 - daisy antenna for maximum radiation circularly polarized in the direction perpendicular to the plane of the antenna

La figura 21 muestra la geometría de las capas superior e inferior que conforman el circuito de distribución e indica la distribución de corrientes, de una antena margarita de 4 pétalos, que genera un máximo en polarización circular en la dirección perpendicular al plano de la antena. Figure 21 shows the geometry of the upper and lower layers that form the distribution circuit and indicates the current distribution of an antenna daisy 4 petals, which generates a maximum circular polarization in the direction perpendicular to the plane of the antenna. La base del circuito de distribución es un cuadrado metálico de 40 mm de lado, y las líneas de alimentación tienen un ancho de 20 mm. The base of the distribution circuit is a metallic square with 40 mm sides, and the supply lines have a width of 20 mm. La diferencia de longitud entre las líneas que alimentan los dipolos es de 50 mm. The difference in length between lines feeding the dipoles is 50 mm. La distancia entre capas es de 5 mm, por lo que separación entre las capas superior e inferior es de 10 mm. The interlayer distance is 5 mm, so that separation between the upper and lower layers is 10 mm.

La figura 22 muestra la geometría de la capa central que contiene los 4 pétalos, que en este caso son dipolos eléctricos de 220 mm de longitud. Figure 22 shows the geometry of the core layer containing the 4 petals, which in this case are electric dipoles 220 mm long. El ancho de la cinta metálica es de 10 mm, y la longitud del pétalo es de 432 mm. The width of the metal strip is 10 mm, and the length of the petal is 432 mm. Todas las capas son generadas por métodos de fotograbado sobre sustrato dieléctrico de baja permitividad efectiva. All layers are generated by photoetching methods dielectric substrate low effective permittivity. La figura 23 muestra las 3 capas superpuestas para dar una idea del conjunto. Figure 23 shows the three superimposed layers to give an idea of the whole.

Las figuras 32, 33, 34 y 35 muestran las dos componentes ortogonales en polarización circular a derechas e izquierdas del campo eléctrico RHCP y LHCP, así como el valor de ganancia, en los cortes meridianos para Φ = 0 o , 30°, 60°, y 90° respectivamente, del diagrama de radiación de la antena de cuatro pétalos de la figura 23 a la frecuencia de 730 MHz. La figura 36 muestra la razón axial en dB en función de la frecuencia expresada en GHz. DESCRIPCIÓN DE INDICADORES EN LAS FIGURAS Figures 32, 33, 34 and 35 show the two orthogonal components circularly polarized rightward and leftward electric field RHCP and LHCP and the gain value in the meridian cuts for Φ = 0 or, 30 °, 60 ° and 90 ° respectively, the radiation pattern of the antenna of four petals of figure 23 to the frequency of 730 MHz. figure 36 shows the axial ratio in dB versus the frequency in GHz. DESCRIPTION oF INDICATORS iN FIGURES

(1) - alimentación de la antena (1) - antenna feed

(2) - pétalos de la antena (2) - petals antenna

(2 A) - pétalos que generan la polarización lineal horizontal (2A) - petals generating horizontal linear polarization

(2 B) - pétalos que generan la polarización lineal vertical (3) - circuito de distribución (2 B) - petals generating the vertical linear polarization (3) - distribution circuit

(4) - líneas de alimentación del divisor a los pétalos (4) - supply lines divisor petals

(5) - vías de cortocircuito entre capas (5) - short paths between layers

(6) - recta de simetría de la distribución de corrientes en los pétalos (6) - line of symmetry of the current distribution in the petals

(6 A) - recta de simetría de los pétalos que generan la polarización lineal horizontal (6 B) - recta de simetría de los pétalos que generan la polarización lineal vertical (6 A) - line of symmetry of the petals generating horizontal linear polarization (6 B) - line of symmetry of the petals generating the vertical linear polarization

(7) - manantiales de líneas de corriente (7) - springs streamlines

(8) - sumideros de líneas de corriente DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS (8) - sinks current lines DESCRIPTION OF THE FIGURES

Figura 1 muestra una antena margarita de 6 pétalos. Figure 1 shows an antenna 6-petal daisy.

Figura 2 muestra antenas margarita de 4 y 2 pétalos Figure 2 shows daisy antennas 4 and 2 petals

Figura 3 muestra un corte transversal de una antena margarita Figure 3 shows a cross section of a daisy antenna

Figura 4 muestra una antena margarita de 6 pétalos con líneas de alimentación en el circuito de distribución Figure 4 shows an antenna 6-petal daisy with power lines in distribution circuit

Figura 5 muestra antenas margarita de 2 pétalos, con distinta geometría de pétalos: pétalos poligonales, folded dipolos y dipolos eléctricos Figure 5 shows two antennas daisy petals with petal different geometry: polygonal petals, dipoles and electric dipoles folded

Figura 6 muestra una antena margarita de 6 dipolos eléctricos 6 shows a daisy electric dipoles antenna 6

Figura 7 muestra óvalos de Cassini para k = 1, 1.1 y 1.4 7 shows Cassinian for k = 1, 1.1 and 1.4

Figura 8 muestra una agrupación de 6 pétalos originado con 3 parejas de óvalos de Cassini con k = 1.1, en Φ = 0 o , 60° y 120° Figure 8 shows a group of six petals originated with three pairs of Cassinian with k = 1.1, in Φ = 0 or 60 ° and 120 °

Figura 9 muestra una curva geométrica derivada de las expresiones [2] Figure 9 shows a geometric curve derived from the expressions [2]

Figura 10 muestra una composición geométrica de la una margarita de 6 pétalos a partir de las expresiones [2] Figure 10 shows a geometric composition of one 6-petal daisy from expressions [2]

Figura 11 muestra una curva geométrica derivada de las expresiones [3] Figure 11 shows a geometric curve derived from the expressions [3]

Figura 12 muestra una aproximación geométrica a la curva de la ñgura 7, por una circunferencia y dos rectas definidas en [4] Figure 12 shows a geometric approach to the curve Ngura 7 by a circle and two straight defined in [4]

Figura 13 muestra metalizaciones de las capas superior e inferior de la antena margarita de 6 pétalos de la figura 1. 13 shows metallization of the upper and lower layers of the antenna 6-petal daisy Figure 1.

Figura 14 la metalización de la capa central de pétalos, indicando la distribución de líneas de corriente, de la antena margarita mostrada en la figura 1 Figure 14 metallization of the core layer of petals, indicating the distribution of current lines, daisy antenna shown in Figure 1

Figura 15 muestra metalizaciones de las capas superior e inferior de la antena margarita de 6 pétalos de la figura 4. 15 shows metallization of the upper and lower layers of the antenna 6-petal daisy Figure 4.

Figura 16 muestra la metalización de la capa central de pétalos, indicando la distribución de líneas de corriente, de la antena margarita mostrada en la figura 4. Figura 17 muestra metalizaciones de las capas superior e inferior de la antena margarita de 6 pétalos de la figura 6. Figure 16 shows the metallization of the core layer of petals, indicating the distribution of current lines, daisy antenna shown in Figure 4. Figure 17 shows metallizations of the upper and lower layers antenna 6-petal daisy Figure 6.

Figura 18 muestra la metalización de la capa central de pétalos, indicando la distribución de líneas de corriente, de la antena margarita mostrada en la figura 6. Figure 18 shows the metallization of the core layer of petals, indicating the distribution of current lines, daisy antenna shown in Figure 6.

Figura 19 muestra metalizaciones de las capas superior e inferior de la antena margarita de 2 pétalos de la figura 5 (dipolos eléctricos). 19 shows metallization of the upper and lower layers of the antenna 2 daisy petals of Figure 5 (electric dipoles).

Figura 20 muestra la metalización de la capa central de pétalos, indicando la distribución de líneas de corriente, de la antena margarita mostrada en la figura 5 (dipolos eléctricos). Figure 20 shows the metallization of the core layer of petals, indicating the distribution of current lines, daisy antenna shown in Figure 5 (electric dipoles).

Figura 21 muestra metalizaciones de las capas superior e inferior de la antena margarita de 4 pétalos que genera polarización circular. 21 shows metallization of the upper and lower layers of the antenna daisy petals 4 that generates circularly polarized.

Figura 22 muestra la metalización de la capa central de pétalos, indicando la distribución de líneas de corriente, de la antena margarita de 4 pétalos que genera polarización circular. Figure 22 shows the metallization of the core layer of petals, indicating the distribution of power lines, antenna daisy petals 4 that generates circularly polarized.

Figura 23 muestra una antena margarita de 4 pétalos que genera polarización circular. 23 shows an antenna daisy petals 4 that generates circularly polarized.

Figura 24 muestra metalizaciones de las capas superior e inferior de la antena margarita de 12 pétalos que genera polarización circular. 24 shows metallization of the upper and lower layers of the antenna daisy petals 12 that generates circularly polarized.

Figura 25 muestra una metalización de la capa central de pétalos, indicando la distribución de líneas de corriente, de la antena margarita de 12 pétalos que genera polarización circular. 25 shows a metallization layer main petals, indicating the distribution of power lines, antenna daisy petals 12 that generates circularly polarized.

Figura 26 muestra una antena margarita de 12 pétalos que genera polarización circular. 26 shows an antenna daisy petals 12 that generates circularly polarized.

Figura 27 muestra una antena margarita de 6 pétalos con un máximo de radiación en la dirección perpendicular al plano de la antena, y donde los pétalos son bocinas en guía rectangular. 27 shows an antenna 6-petal daisy with a maximum radiation in the direction perpendicular to the antenna plane, and where the petals are in rectangular guide horns.

Figura 28 muestra metalizaciones de las capas superior e inferior de la antena margarita de 4 pétalos del ejemplo 1, para polarización lineal en la dirección perpendicular al plano de la antena. 28 shows metallization of the upper and lower layers of the antenna 4 daisy petals of Example 1, for linear polarization in the direction perpendicular to the antenna plane.

Figura 29 metalización de la capa central de pétalos, indicando la distribución de líneas de corriente, de la antena margarita de 4 pétalos del ejemplo 1, para polarización lineal en la dirección perpendicular al plano de la antena. Figure 29 Metallization of the core layer of petals, indicating the distribution of power lines, antenna 4 daisy petals of Example 1, for linear polarization in the direction perpendicular to the antenna plane.

Figura 30 muestra un corte plano E del diagrama de radiación, a la frecuencia de 800 MHz, de la antena de 4 pétalos de las figuras 28 y 29. Los valores de ganancia están expresados en dBi (curva de rombos), y en dB los de las dos componentes del campo eléctrico radiado: ΕΘ (curva de triángulos) y ΕΦ (curva de cuadrados). 30 shows a plane E of the radiation at frequency 800 MHz, the antenna 4 petals of figures 28 and 29. The gain values are expressed in dBi (curve diamonds) cut, and the dB of the two components of the radiated electric field: ΕΘ (curve triangles) and ΕΦ (square curve).

Figura 31 muestra un corte plano H del diagrama de radiación, a la frecuencia de 800 MHz, de la antena de 4 pétalos de las figuras 28 y 29. Los valores de ganancia están expresados en dBi (curva de rombos), y en dB los de las dos componentes del campo eléctrico radiado: ΕΘ (curva de triángulos) y ΕΦ (curva de cuadrados). 31 shows a plane cut radiation pattern H, the frequency of 800 MHz, the antenna 4 petals of figures 28 and 29. The gain values are expressed in dBi (curve diamonds), and the dB of the two components of the radiated electric field: ΕΘ (curve triangles) and ΕΦ (square curve).

Figura 32 muestra un corte meridiano del diagrama de radiación en Φ = 0 o , de la antena margarita de 4 pétalos de las figuras 21, 22 y 23. Los valores de ganancia están expresados en dBi (curva de rombos), y en dB los de las dos componentes ortogonales en polarización circular a derechas e izquierdas del campo eléctrico RHCP (curva de cuadrados) y LHCP (curva de triángulos). Figure 32 shows a meridian section of the radiation on Φ = 0 or antenna 4 daisy petals of figures 21, 22 and 23. The gain values are expressed in dBi (curve diamonds), and the dB of the two orthogonal circular polarization components in rightward and leftward electric field RHCP (square curve) and LHCP (curve triangles). Figura 33 muestra un corte meridiano del diagrama de radiación en Φ = 30°, de la antena margarita de 4 pétalos de las figuras 21, 22 y 23. Los valores de ganancia están expresados en dBi (curva de rombos), y en dB los de las dos componentes ortogonales en polarización circular a derechas e izquierdas del campo eléctrico RHCP (curva de cuadrados) y LHCP (curva de triángulos). Figure 33 shows a meridian section of the radiation on Φ = 30 °, antenna 4 daisy petals of figures 21, 22 and 23. The gain values are expressed in dBi (curve diamonds), and the dB of the two orthogonal circular polarization components in rightward and leftward electric field RHCP (square curve) and LHCP (curve triangles).

Figura 34 un corte meridiano del diagrama de radiación en Φ = 60°, de la antena margarita de 4 pétalos de las figuras 21, 22 y 23. Los valores de ganancia están expresados en dBi (curva de rombos), y en dB los de las dos componentes ortogonales en polarización circular a derechas e izquierdas del campo eléctrico RHCP (curva de cuadrados) y LHCP (curva de triángulos). Figure 34 a meridian section of the radiation on Φ = 60 °, antenna 4 daisy petals of figures 21, 22 and 23. The gain values are expressed in dBi (curve diamonds), and the dB of the two orthogonal circular polarization components in rightward and leftward electric field RHCP (square curve) and LHCP (curve triangles).

Figura 35 un corte meridiano del diagrama de radiación en Φ = 90°, de la antena margarita de 4 pétalos de las figuras 21, 22 y 23. Los valores de ganancia están expresados en dBi (curva de rombos), y en dB los de las dos componentes ortogonales en polarización circular a derechas e izquierdas del campo eléctrico RHCP (curva de cuadrados) y LHCP (curva de triángulos). Figure 35 a meridian section of the radiation on Φ = 90 °, the antenna daisy 4 petals of figures 21, 22 and 23. The gain values are expressed in dBi (curve diamonds), and dB those of the two orthogonal circular polarization components in rightward and leftward electric field RHCP (square curve) and LHCP (curve triangles).

Figura 36 muestra una representación gráfica de la razón axial en dB, respecto a la frecuencia expresada en GHz, de la antena margarita de 4 pétalos de las figuras 21, 22 y 23. Figure 36 shows a graphical representation of the axial ratio in dB against frequency expressed in GHz, the antenna 4 daisy petals of figures 21, 22 and 23.

Patentzitate
Zitiertes PatentEingetragen Veröffentlichungsdatum Antragsteller Titel
EP2009735A1 *22. Juni 200731. Dez. 2008Philippe HermanAntenna with diversity of polarisation for transmitting and/or receiving audio and/or video signals
JP2005072716A * Titel nicht verfügbar
Klassifizierungen
Internationale KlassifikationH01Q21/26, H01Q1/38, H01Q7/00
UnternehmensklassifikationH01Q21/26, H01Q21/24
Juristische Ereignisse
DatumCodeEreignisBeschreibung
21. Nov. 2012121Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
Ref document number: 12763833
Country of ref document: EP
Kind code of ref document: A1
30. Sept. 2013NENPNon-entry into the national phase in:
Ref country code: DE
23. Apr. 2014122Ep: pct application non-entry in european phase
Ref document number: 12763833
Country of ref document: EP
Kind code of ref document: A1