ES2215807T3 - Dispositivo para reducir el numero de antenas en un vehiculo de combate. - Google Patents
Dispositivo para reducir el numero de antenas en un vehiculo de combate.Info
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Abstract
Unidad eléctrica de combinador-divisor que presenta un transformador (TX1) cuyo devanado primario está unido en un extremo con una puerta maestra (puerta 1) y en el otro extremo con el potencial cero, mientras que el devanado secundario está unido en ambos extremos, a través de un condensador (C2, C3), con una puerta esclava respectiva (puerta 2, puerta 3) y en la toma central (TX2) con el potencial cero, caracterizada porque, para reducir el número de antenas en un vehículo de combate en el que están dispuestos varios terminales de comunicación, cada dos terminales de comunicación están acoplados a una antena común, para lo cual la antena está conectada a la puerta maestra (puerta 1) unida con el devanado primario del transformador (TX1) a través de un condensador (C1) para el desacoplo en corriente continua, mientras que a cada una de las puertas esclavas (puerta 2, puerta 3) está conectado uno de los terminales de comunicación y la puerta maestra está unida con las puertas esclavas a través de una respectiva rama de derivación (L1-D2, L2-D1) que transmite solamente corriente continua para la alimentación de una tensión de antena.
Description
Dispositivo para reducir el número de antenas en
un vehículo de combate.
La invención concierte a una unidad de
combinador-divisor con las características del
preámbulo de la reivindicación 1.
Una unidad de esta clase es conocida, por
ejemplo, por el documento
US-A-5147493. Sirve allí para
transmitir energía eléctrica de una fuente de potencia de alta
frecuencia a un dispositivo generador de plasma, para lo cual se
alimenta la potencia eléctrica de alta frecuencia con un desfase de
180º desde los dos extremos del devanado secundario del
transformador a los dos electrodos del dispositivo generador de
plasma, que deberá emplearse, por ejemplo, para corroer capas de
óxido en la fabricación de semiconductores.
Se conoce también por el documento
US-A-6052039 un circuito eléctrico a
base de elementos de conmutación concentrados para su aplicación en
un circuito eléctrico de microondas integrado monolítico,
describiéndose circuitos eléctricos para la adaptación de un sistema
simétrico a un sistema asimétrico que corresponden a un
transformador a bajas frecuencias, con una puerta maestra en el
lado de entrada y varios pares de puertas esclavas en el lado de
salida, presentando cada una de las señales de salida en las dos
puertas esclavas de un par una diferencia de fase de 180º.
En los últimos tiempos existe también en el
ámbito militar una demanda continuamente creciente de comunicación.
Esta demanda se presenta tanto en el sector de las instalaciones de
comunicación estacionarias clásicas como en el sector de la
comunicación móvil. Siguiendo el desarrollo indicado, los modernos
vehículos de combate están equipados con una multitud de terminales
de comunicación. Estos sirven tanto para la transmisión de
informaciones generales como para la comunicación individual entre
componentes del sistema seleccionados (terminales de datos o
participantes en las conversaciones). Como consecuencia de la
independencia estática de los datos que se, transmiten aquí, no
existe un esquema fijo para el tráfico de datos entre los diferentes
sistemas de comunicación. Por tanto, se puede garantizar en
principio un funcionamiento en paralelo de todos los aparatos de
radio - eventualmente también en la misma banda de frecuencia.
Los actuales vehículos de combate están provistos
en general de dos antenas separadas que están dispuestas en la parte
trasera de dichos vehículos. Sin embargo, por motivos físicos, es
más favorable disponer óptimamente una antena en el vehículo
atendiendo a la técnica del sistema, lo que no es posible en caso
de que estén presentes varias antenas.
La invención se basa en el problema de crear un
dispositivo por medio del cual sea posible reducir con medios
sencillos el número de antenas en el vehículo de combate y
especialmente instalar, en lugar de dos antenas, solamente una
antena que pueda disponerse entonces óptimamente atendiendo a la
técnica del sistema.
A este respecto, se tenían que resolver los
siguientes problemas técnicos:
a) Utilización múltiple paralela sin prioridad de
una antena: varios aparatos de radio pueden tener acceso al mismo
tiempo a una antena. Es admisible así una pequeña reducción del
alcance.
b) El desvío de la antena tiene que transferir -
según la especificación de los aparatos de radio - una señal de
alta frecuencia en la banda de frecuencias de 30 a 110 MHz.
c) Potencia de alta frecuencia: el desvío de la
antena tiene que transferir bidireccionalmente - según la
especificación de los aparatos de radio - una potencia de alta
frecuencia de 50 vatios por cada aparato de radio adaptado.
d) Desacoplo de alta frecuencia de los puertos
paralelos: al acoplar varios aparatos de radio a una antena hay que
garantizar absolutamente el requisito de desacoplo del fabricante.
Un rebasamiento por abajo del requisito de desacoplo conduciría
directamente a una destrucción de las etapas de entrada del
receptor.
e) Acoplo de corriente continua (antena/aparato
de radio): aseguramiento de la transmisión de una tensión continua
de 50 V del aparato de radio a la base de la antena. Esta tensión es
indispensable como polarización para una red de diodos destinada a
garantizar la protección contra rayos.
f) Desacoplo de corriente continua (aparato de
radio 1/aparato de radio 2): desacoplo de la tensión continua de 50
V de los distintos aparatos de radio para suprimir una posible
corriente continua de compensación a través de las entradas de la
antena.
La solución del problema antes citado se efectúa
según la invención con las características de la parte
caracterizadora de la reivindicación 1. Un perfeccionamiento
ventajoso del dispositivo según la invención está descrito en la
reivindicación subordinada.
Según idea básica de la invención, se ha
comprobado que es posible conectar dos terminales de comunicación a
una antena común a través de una unidad de
combinador-divisor, presentando la unidad de
combinador-divisor, para resolver los problemas
técnicos anteriormente explicados, una aguja de cambio de antena
pasiva que se ha modificado de tal manera que se satisfacen los
requisitos anteriormente indicados.
Como se explica seguidamente con más detalle
ayudándose de un ejemplo de ejecución, es posible sin dificultades,
por medio de la unidad de combinador-divisor según
la invención, conectar siempre dos terminales de comunicación a una
antena común conservando los requisitos indicados.
Se explica seguidamente un ejemplo de ejecución
de la instalación según la invención y de las propiedades del
circuito medidas en él con ayuda de los dibujos adjuntos.
En los dibujos muestran:
La figura 1, un esquema eléctrico de la unidad de
combinador-divisor según la invención;
La figura 2, en un diagrama de relación de
potencia de señal/frecuencia, la potencia de señal reflejada por la
puerta 1 del circuito según la figura 1;
La figura 3, en un diagrama análogo al de la
figura 2, la potencia de señal reflejada por la puerta 2 del
circuito según la figura 1;
La figura 4, en un diagrama análogo al de la
figura 2, la potencia de señal reflejada por la puerta 3 del
circuito según la figura 1;
La figura 5, en un diagrama análogo al de la
figura 2, la potencia de señal transmitida entre la puerta 1 y la
puerta 2 del circuito según la figura 1;
La figura 6, en un diagrama análogo al de la
figura 2, la potencia de señal transmitida entre la puerta 1 y la
puerta 3 del circuito según la figura 1; y
La figura 7, en un diagrama análogo al de la
figura 2, la potencia de señal transmitida entre las puertas 2 y 3
del circuito según la figura 1.
En la figura 1 se representa una unidad de
combinador-divisor, con la cual se conectan dos
terminales de comunicación no representados de un vehículo de
combate a una antena común que tampoco se ha representado. La
unidad de combinador-divisor posee una "puerta
1" a considerar como puerta maestra para la conexión de la
antena y dos puertas esclavas "puerta 2" y "puerta 3" para
la conexión de los dos terminales de comunicación. La puerta 1 está
acoplada con las puertas 2 y 3 a través de un circuito
transformador TX1. Esto se efectúa de tal manera que el devanado
primario del circuito transformador TX1 está unido en un extremo
con la puerta 1 y en el otro extremo con el potencial 0, mientras
que el devanado secundario está unido en ambos extremos con una
respectiva de las puertas 2 y 3 y en la toma central TX2 con el
potencial 0. El desacoplo en corriente continua de las puertas 1, 2
y 3 respecto del circuito transformador TX1 se efectúa por medio de
condensadores C1, C2 y C3.
Asimismo, la puerta 1 está unida con la puerta 2
a través de una rama de derivación con una reactancia L1 y un diodo
de D2 polarizado en dirección a la puerta 1, al cual está conectado
en paralelo un condensador C5. A través de otra rama de derivación
con una reactancia L2 y un diodo D1 polarizado en dirección a la
puerta 1, al cual está conectado en paralelo un condensador C4, la
puerta 1 está unida con la puerta 3.
Los elementos de conmutación representados en la
figura 1 se pueden dimensionar fácilmente de modo que la unidad de
combinador-divisor representada transmita
exclusivamente frecuencias en la banda de 2 a 220 MHz. Además, como
consecuencia de las inductividades con respecto al potencial de
masa, se cortocircuitan señales de tensión continua que se aplican a
una de las puertas.
El dimensionamiento de los distintos componentes
del circuito según la figura 1 en cuanto a un funcionamiento óptimo
del grupo constructivo completo puede calcularse aplicando un
programa de simulación de circuito. Seguidamente, se explican las
propiedades de un ejemplo de ejecución de esta clase con ayuda de
mediciones realizadas. En cada una de las figuras 2 a 7 se
representa una relación de potencia de señal en dB a lo largo de
una banda de la frecuencia f que se extiende cada vez desde 0,3
hasta 100 MHz, estando registrada la frecuencia a escala
logarítmica.
En todas la figuras, se han destacado de manera
especial mediante correspondientes marcaciones de flechas dos
puntos de frecuencia especialmente importantes, concretamente, por
un lado, por medio de la "flecha 1" la frecuencia de 30 MHz y,
por otro, por medio de la "flecha 2" la frecuencia de 80
MHz.
En la figura 2, S_{11} significa la potencia de
señal reflejada por la puerta 1 del circuito según la figura 1 en
función de la frecuencia. A partir de los valores -20,509 dB a 30
MHz y - 21,672 dB a 80 MHz puede calcularse lo pequeña que es esta
reflexión.
Se aplica una consideración semejante según las
figuras 3 y 4 para las potencias de señal S_{22} y S_{33}
reflejadas en las puertas 2 y 3. Los valores a 30 MHz y 80 MHz son
en el primer caso -18,357 dB y -20,593 dB y en el segundo caso
-19,602 dB y -21,712 dB.
La figura 5 muestra la evolución de la potencia
de señal transmitida entre las puerta 1 y la puerta 2, y a partir
de los valores a 30 MHz de -3,1916 dB y a 80 MHz de -3,3281 dB puede
deducirse que aquí tiene lugar una transmisión muy uniforme en toda
la banda de frecuencia.
La figura 6 muestra de manera análoga la figura 5
la transmisión de la potencia de señal S_{31} entre la puerta 1 y
la puerta 3. Se aprecia aquí también a partir del valor de -3,1908
dB a 30 MHz y -3,3189 dB a 80 MHz no sólo la evolución uniforme en
esta banda de frecuencia, sino también, en comparación con los
valores de la figura 5, la distribución uniforme de la potencia de
señal en las dos ramas de la unidad de
combinador-divisor.
La figura 7 muestra la evolución de la potencia
de señal S_{32} transmitida entre la puerta 2 y la puerta 3, la
cual, como muestran los valores de -35,589 dB a 30 MHz y -37,386 dB
a 80 MHz, es muy pequeña. Por tanto, se asegura el requisito del
desacoplo de las puertas 2 y 3. El profundo hundimiento que se
presenta siempre en la zona de 1 MHz ha de atribuirse a la
influencia de las ramas de derivación y está por fuera de la banda
de frecuencia que interesa para la transmisión.
Como consecuencia de las mediciones realizadas
resultó que se satisfacen sin restricción alguna los requisitos
impuestos a la unidad de combinador-divisor descrita
respecto de una utilización múltiple paralela sin prioridad de una
antena, la transmisión de la banda de frecuencia deseada, la
transmisión de la potencia de alta frecuencia necesaria, el
desacoplo de las entradas de antena de los aparatos de radio, el
acoplo de tensión continua de la antena con los aparatos de radio y
el desacoplo de tensión continua de los dos aparatos de radio.
Claims (2)
1. Unidad eléctrica de
combinador-divisor que presenta un transformador
(TX1) cuyo devanado primario está unido en un extremo con una
puerta maestra (puerta 1) y en el otro extremo con el potencial
cero, mientras que el devanado secundario está unido en ambos
extremos, a través de un condensador (C2, C3), con una puerta
esclava respectiva (puerta 2, puerta 3) y en la toma central (TX2)
con el potencial cero, caracterizada porque, para reducir el
número de antenas en un vehículo de combate en el que están
dispuestos varios terminales de comunicación, cada dos terminales
de comunicación están acoplados a una antena común, para lo cual la
antena está conectada a la puerta maestra (puerta 1) unida con el
devanado primario del transformador (TX1) a través de un
condensador (C1) para el desacoplo en corriente continua, mientras
que a cada una de las puertas esclavas (puerta 2, puerta 3) está
conectado uno de los terminales de comunicación y la puerta maestra
está unida con las puertas esclavas a través de una respectiva rama
de derivación (L1-D2, L2-D1) que
transmite solamente corriente continua para la alimentación de una
tensión de antena.
2. Unidad de combinador-divisor
según la reivindicación 1, caracterizada porque cada rama de
derivación presenta una reactancia (L1, L2) y un diodo (D2, D1)
polarizado en dirección a la puerta maestra (puerta 1), al cual
está conectado en paralelo un condensador (C5, C4).
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