BRPI0200518B1 - antena plana para comunicação móvel por satélite - Google Patents

Abstract

"antena plana para comunicação móvel por satélite". a invenção refere-se a uma antena para comunicação móvel por satélite em uma superfície base condutiva (1) orientada, de maneira substancial, horizontalmente compreendendo partes condutoras substancialmente lineares (4) e um ponto de conexão de antena (5). ela compreende partes condutoras tendo extensão vertical substancial (4a) e partes condutoras tendo extensão horizontal substancial (4b) que, junto com a superfície base condutiva (1), formam uma estrutura de anel condutor de alta freqüência (2). as partes condutoras são enviadas substancialmente em um plano (0) fixo perpendicular à superfície base condutiva (1), e uma das partes condutoras tendo extensão vertical substancial (4a) ou uma das partes condutoras tendo extensão horizontal substancial (4b) é interrompida para formar o ponto de conexão da antena (5) e, pela interrupção de uma das partes condutoras, pelo menos um ponto de conexão de impedância (6) ligado em uma impedância (7) é produzido, e as posições do ponto de conexão de impedância (6) e do ponto de conexão da antena (5), bem como a impedância (7), são escolhidos tal que, para o plano (0) fixo perpendicular à superfície base condutiva (1), com ondas polarizadas nesse plano, os valores de ganho da antena pré-indicados são estabelecidos para o ângulo de elevação pré-indicado (81) da incidência de onda (80).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ANTENA PLANA PARA COMUNICAÇÃO MÓVEL POR SATÉLITE". A invenção refere-se a uma antena para comunicação móvel por satélite em uma superfície base condutiva orientada, de maneira substancial, horizontalmente compreendendo partes condutoras substancialmente lineares e um ponto de conexão da antena. Antenas desse tipo são conhecidas da Patente Alemã 4008505.8. Essa antena compreende dipolos horizontais cruzados com metades de dipolo que são inclinados para baixo na forma de um V, compreendem partes condutoras lineares, são mecanicamente fixos uns nos outros em um ângulo de 90 graus e são presos na extremidade superior de um condutor vertical linear fixo em uma superfície base condutiva horizontalmente orientada.

Para gerar a polarização circular geralmente necessária em comunicações por satélite, os dois dipolos horizontais inclinados para baixo na forma de um V são eletricamente interconectados através de uma rede de fase de 90 graus. Dependendo do sistema de comunicações por satélite, um ganho da antena de 3 dBi constante para a polarização circular é estritamente exigido para antenas de satélite na faixa do ângulo de elevação entre 25 ou 30 graus e 90 graus. Com antenas desse desenho, o ganho da antena exigido na região do ângulo zênite pode geralmente ser obtido sem problemas. Ao contrário, o ganho da antena exigido na região de ângulos de baixa elevação de 20 a 30 graus pode ser conseguido somente com dificuldade e, por causa dos dipolos horizontais que são inclinados para baixo na forma de um V e que naturalmente exigem uma distância suficientemente grande da superfície base condutiva de modo a funcionar, não pode em qualquer caso ser atingido com altura geral muito pequena das antenas - como seria necessário para o serviço móvel. É adicionalmente conhecido que antenas curvadas podem ser usadas para satisfazer as exigências de ganho tanto na faixa de ângulo de baixa elevação quanto no caso de radiação com elevado ângulo dos condutores lineares. A forma da antena usada frequentemente hoje em dia é a antena helicoidal quadrifilar de acordo com Kilgus (IEEE Transactions o Antennas and Propagation, 1976, pp. 238-241). Tais antenas frequentemente têm um comprimento de vários comprimentos de onda e não são conhecidas como antenas planas com pequena altura geral. Mesmo com uma antena de pequena altura geral especificada na Patente Européia 0952625 A2, os valores de ganho acima mencionados na faixa do ângulo de baixa elevação não podem ser atingidos. O objetivo da invenção é, portanto, primeiramente proporcionar uma antena que garanta que a razão de ganho da antena na região de pequena elevação com relação ao ganho da antena na região do ângulo zênite possa ser ajustada quando exigido em um plano principal azimutal, e que torna possível, pela combinação de uma pluralidade de tais antenas, construir um diagrama direcional satisfazendo as exigências de ganho para comunicação por satélite com ondas circularmente polarizadas onde a antena tem altura geral pequena.

Esse objetivo é atingido em uma antena de acordo com o preâmbulo da reivindicação principal pelos aspectos caracterizadores da reivindicação principal e as medidas propostas nas reivindicações dependentes.

As antenas de acordo com a invenção podem ser fabricadas de maneira particularmente simples e assim econômica, especialmente na sua modalidade para comunicações por satélite. Além disso, em virtude dos fatos que elas são construídas acima de uma superfície base condutiva e que elas podem ser configuradas com pequena altura geral, elas são adequadas em particular para serviço em veículos. Uma vantagem adicional é que elas podem ser expandidas para antenas de combinação para comunicação terrestre, e isso é acompanhado por economia no espaço geral nos veículos motores. Uma vantagem adicional é que medidas podem ser tomadas para garantir que, na eventualidade de quaisquer descontinuidades que possam estar presentes na superfície base condutiva ou na sua inclinação em relação a horizontal, tal como ocorre devido ao cume ou borda de um telhado, a perturbação resultante do diagrama direcional pode ser amplamente compensada. A invenção será descrita em mais detalhes a seguir com base nas figuras, nas quais: A figura 1 mostra o princípio de uma antena de acordo com a invenção com uma estrutura de anel condutor de alta frequência 2, que é formado de partes condutoras substancialmente verticais 4a, partes condutoras substancialmente horizontais 4b e plano base condutivo 1. A figura 2 mostra o princípio de uma antena de acordo com a invenção com acoplamento unilateral no ponto de conexão da antena 5. A figura 3a mostra uma antena simétrica de acordo com a invenção com pontos de conexão de antena 5 e 5’ e uma rede de assimetria 9, formada de linhas assimétricas 10a e 10b. A figura 3b mostra uma antena simétrica de acordo com a invenção com uma rede de assimetria 9, formada de linhas assimétricas 10a e 10b, cujo comprimento difere por um múltiplo ímpar de metade do comprimento de onda de operação. A figura 3c mostra uma antena simétrica de acordo com a invenção com uma rede assimétrica 9 de acordo com o princípio transformador para acoplamento assimétrico separado das voltagens simétricas e assimétricas. A figura 4a mostra uma antena simétrica de acordo com a invenção, na qual o ponto de conexão da antena 5 é disposto na região do eixo de simetria 8 da antena e na qual os sinais são enviados para baixo por meio de uma linha bifilar simétrica. A figura 4b mostra um detalhe da figura 4a. A figura 4c mostra um detalhe da figura 4a, mas com uma linha bifilar blindada. A figura 4d mostra uma antena de acordo com a invenção, similar à figura 4a, mas com duas linhas coaxiais ao invés da linha bifilar e com uma rede de assimetria 9 de acordo com o princípio transformador para acoplamento assimétrico separado das voltagens simétricas e assimétricas. A figura 5 mostra uma antena de acordo com a invenção com dados dimensionais e com uma rede conjugada 17. A figura 6a mostra uma antena para polarização circular, formada de duas antenas de acordo com a invenção em planos ortogonais, os sinais de saída das antenas sendo combinados através de um elemento de rotação de fase de 90 graus 18 em um circuito de soma 19. A figura 6b mostra um exemplo de um esboço de linha de fita para a antena de acordo com a figura 6a. A figura 6c mostra um diagrama 3-dimensional da antena para a polarização circular. A figura 7 mostra uma antena para a polarização circular, formada de três antenas de acordo com a invenção em três planos dispostos azimutalmente em ângulos de 120°, os sinais de saída das antenas sendo combinados através de um elemento de rotação de fase de 120 graus 18 em um circuito de soma 19. A figura 8 mostra uma antena para a polarização circular de acordo com a figura 7, sem o condutor vertical 4a’ no ponto de simetria da disposição. A figura 9a mostra uma antena de acordo com a invenção com uma entrada de conexão adicional Tu para o acoplamento de uma voltagem assimétrica. A figura 9b mostra o princípio do acoplamento do sinal em uma antena inventiva de acordo com a figura 9a. A figura 10a mostra uma antena para a polarização circular, formada de duas antenas de acordo com a invenção em planos ortogonais, os sinais de saída das antenas sendo combinados através de um elemento de rotação de fase de 90 graus 18 em um circuito de soma 19, com uma entrada de conexão adicional Tu para acoplamento de uma voltagem assimétrica. A figura 10b mostra o princípio do acoplamento do sinal em uma antena inventiva de acordo com a figura 10a. A figura 11 mostra uma variação do diagrama direcional para a mudança do valor e caráter (indutivo ou capacitivo) da impedância 7 em um exemplo de uma antena inventiva. A figura 12a mostra um diagrama de elevação de um exemplo de uma antena inventiva. A figura 12b mostra um diagrama de uma antena inventiva ilustrado em três dimensões. A figura 13 mostra um diagrama de elevação de um exemplo de uma antena oblíqua inventiva. A figura 14a mostra uma estrutura de um capacitor do tipo chapa 31 na forma de um semielipsóide paralelo ao plano 1, interrompido pela impedância 7. A figura 14b é a mesma que a figura 14a, mas com uma estrutura semelhante a condutor do semielipsóide. A figura 15a mostra partes condutoras semelhantes a fio ou semelhantes a fita 32 tendo extensão horizontal substancial 4b no plano 30 paralelo ao plano 1. A figura 15b é a mesma que a figura 15a, mas com partes condutoras do tipo chapa 4b, de preferência do tipo de circuito impresso. A figura 16 mostra uma modalidade similar a essa de 15b, também do tipo de circuito impresso.

As figuras 17a-c mostram uma explicação do princípio principal de operação das antenas inventivas com construção estritamente simétrica do ponto de vista dos efeitos do acoplamento capacitivo. A figura 18a mostra uma antena inventiva para polarização circular e a construção estritamente simétrica com capacitores triangulares 31 e, para explicação das trajetórias de corrente, A figura 18b mostra uma antena com estrutura central semelhante a anel 37 e capacitores de acoplamento 34. A figura 19 mostra uma antena inventiva similar a essa da figura 18b, mas com um condutor de antena vertical adicional 20 na linha de simetria vertical 8. A figura 20 mostra uma combinação dos capacitores 31, que são formados apropriadamente em um corpo dielétrico tendo a forma de uma pirâmide truncada. A figura 21a é similar à figura 10b, mas com portões de conexão adicionais 40a a 40c para acoplamento de voltagens assimétricas para serviços adicionais de rádio. A figura 21b é a mesma que a figura 21a, mas com redes de desacoplamento com frequência seletiva 42 nas entradas de conexão T1a, T1b, T2a e T2b. A figura 22 mostra a construção principal possível de uma antena inventiva para rádio de satélite e uma pluralidade de serviços de rádio terrestre. A figura 1 mostra a forma básica de uma antena de acordo com a invenção compreendendo uma estrutura de anel condutor de alta frequência 2 formada junto com a superfície base condutiva 1 e fornecida com partes condutoras tendo extensão horizontal substancial 4b e partes condutoras tendo extensão vertical substancial 4a dentro de um plano 0 fixo perpendicular à superfície base condutiva 1. Uma função que é essencial de acordo com a presente invenção é executada nessa disposição pela impedância 7, que é montada em um ponto de interrupção da estrutura de anel condutor de alta frequência 2 no ponto de conexão da impedância 6 tendo primeiro terminal de impedância 6a e segundo terminal de impedância 6b. Durante a incidência em um certo ângulo de elevação 81 de uma onda eletromagnética polarizada no plano 0, os componentes do campo elétrico horizontal são gravados principalmente pelas partes condutoras tendo extensão horizontal substancial 4b e - correspondendo a isto - os componentes do campo elétrico vertical são gravados principalmente pelas partes condutoras tendo a extensão vertical substancial 4a. Se o ponto de conexão da antena 5 é apropriadamente posicionado em um ponto de interrupção da estrutura de anel 2 e a impedância 7 é apropriadamente posicionada dentro da estrutura de anel 2, um diagrama vertical com uma sobreposição desejada da gravação dos componentes do campo elétrico vertical e horizontal pode ser estabelecido. O controle da razão acima citada do ganho da antena na região do ângulo zênite com relação ao ganho da antena na região do ângulo de pequena elevação é a exigência básica de antenas para comunicação por satélite. Consequentemente, a capacidade para ajustar a gravação vertical e horizontal é a base da presente invenção. Em uma modalidade vantajosa da invenção, o ponto de conexão da antena 5 é formado na superfície base condutiva 1 e os sinais da antena são acoplados da estrutura de anel 2 entre um primeiro terminal da antena 5a e um segundo terminal da antena 5b. Em um ponto de conexão da antena 5 projetada nessa maneira, o acoplamento em linhas assimétricas pode ser realizado, como mostrado na figura 2.

Em uma modalidade vantajosa da invenção, a estrutura de anel 2 é projetada para ser simétrica com relação a uma linha de simetria vertical 8, como ilustrado na figura 3a. A antena, portanto, contém duas impedâncias idênticas 7, que são também posicionadas simetricamente com relação à linha de simetria vertical 8, e na superfície base condutiva 1 é fornecida com um ponto de conexão da antena 5’ montado na posição da imagem espelhada relativa ao primeiro ponto de conexão da antena 5. O acoplamento da estrutura de anel 2 na superfície base condutiva 1 permite, como ilustrado na figura 3b, a modalidade vantajosa de uma rede assimétrica 9, que pode ser construída, por exemplo, por meio de uma linha de faseamento de λ/2 para os sinais. O acoplamento das voltagens Uu assimétricas recebidas, que são formadas simetricamente com relação a superfície base condutiva 1 e cuja direção é indicada pelas setas nas figuras, é atingido simplesmente conectando em paralelo as linhas assimetricamente indicadas na figura 3b, cujos comprimentos diferem por λ/2. A voltagem (~Us) simétrica recebida combinada fica disponível no ponto coletor 11 na figura 3b.

Uma tal rede de assimetria 9 pode ser construída de maneira muito vantajosa e econômica como um conjunto de circuitos de microlinha de fita impressos. Com essa disposição, os diagramas verticais ilustrados na figura 11 podem ser estabelecidos no plano 0 usando diferentes configurações de impedância 7. O posicionamento da impedância 7 na estrutura de anel 2 pode ser escolhido como desejado dentro de limites amplos. Nessa conexão, um comprimento de condutor reto prova ser particularmente favorável para a porção λ/4 16 indicada nas figuras 3a e 3b. Isso é verdadeiro em particular com relação às impedâncias da antena que são efetivas nos pontos de conexão da antena 5 e que são supostas como adequadas em particular com relação a uma rede de assimetria 9 que pode ser facilmente construída por circuitos de linha. Ao contrário, o diagrama vertical conjugado pode ser estabelecido em limites amplos para vários comprimentos da porção 16 pela escolha apropriada da impedância 7. Para uma dimensão transversal preferida 15 de um pouco menos do que metade do comprimento de onda, os diagramas direcionais ilustrados na figura 11 podem ser obtidos com uma altura geral 14 de menos do que um quarto do comprimento de onda.

De modo a superar a desvantagem das antenas de comunicações por satélite da técnica anterior, é necessário melhorar a radiação na região dos ângulos de pequena elevação pela comparação com a radiação na região do ângulo zênite. Isso é obtido de acordo com a invenção configurando a impedância 7 como um capacitor. Como resultado, a melhora da radiação na região do ângulo de baixa elevação acontece com reatância crescente, ou em outras palavras com capacitância decrescente. Isso é ilustrado para capacitâncias decrescentes pelos diagramas D3, D2 e D1 na figura 11. Se a impedância 7 é construída como um indutor ao invés de um capacitor, os diagramas de elevação designados por D4 e D5 na figura 11 são obtidos. Esses têm a propriedade de amplamente mascarar uma região de ângulo na elevação média. Nesse caso, um maior valor de indutância é escolhido para o diagrama direcional D5 do que para o diagrama direcional D4. Por causa da exigência descrita aqui acima, portanto, capacitores são usados como impedância 7 para comunicações por satélite em uma antena de acordo com a invenção, com exceção dos casos especiais para aplicações especiais. Essa propriedade da antena é essencial de modo a combinar uma pluralidade de tais antenas como uma antena de comunicações por satélite circularmente polarizada.

Existe uma vantagem na disponibilidade adicional das voltagens Uu assimétricas nos pontos de conexão da antena 5, e isso é explorado na figura 3c pelo fato que um divisor de potência 21 para acoplar as voltagens Us simétricas recebidas está presente em um circuito de soma 19 além de uma rede de assimetria 9 para acoplar as voltagens assimétricas recebidas Uu. Assim, ambas as voltagens assimétricas Uu recebidas e as voltagens simétricas Us recebidas podem ser acopladas separadamente uma da outra no ponto coletor 11a para voltagens simétricas e no ponto coletor 11b para voltagens assimétricas na figura 3c. O acoplamento adicionalmente vantajoso da voltagem simétrica Us pode ser obtido, como na figura 4a, em um ponto de conexão da antena 5 disposto na linha de simetria vertical 8. Para essa finalidade, como mostrado na figura 4B (detalhe da figura 4a), uma linha bifilar 24 é conectada no primeiro terminal de antena 5a e no segundo terminal de antena 5b e conectada na linha de simetria vertical 8 para a superfície base condutiva 1, em cuja proximidade está configurado um ponto de conexão da linha 25. Nesse ponto, estão formados, entre os pontos de extremidade da linha bifilar 24, a voltagem (~Us) proporcional às voltagens Us simétricas recebidas e, entre um ponto de extremidade respectiva da linha bifilar 24 e a superfície base condutiva 1, a voltagem ~Uu proporcional às voltagens Uu assimétricas recebidas.

Em uma modalidade adicionalmente vantajosa da invenção, como mostrado na figura 4c, a linha bifilar 24 pode ser substituída por uma linha bifilar blindada 23, cujo condutor de blindagem é conectado na superfície base condutiva 1. Aqui acoplamento mais favorável da voltagem ~Uu na superfície base condutiva 1 fica impossível. Em uma modalidade adicionalmente favorável, a linha bifilar blindada 23 pode ser construída, como mostrado na figura 4d, simplesmente por duas linhas coaxiais 22 conectadas em paralelo, cujas blindagens são conectadas na superfície base condutiva 1. Por meio do divisor de potência 21, as voltagens (~Us) e ~Uu podem ser acopladas separadamente, como descrito aqui acima, com as disposições das figuras 4b,4c e 4d.

Em uma antena inventiva que é particularmente simples para fabricar, a estrutura de anel 2 tem forma substancialmente retangular, como mostrado na figura 5. Formas de antena construída com uma porção 16 de aproximadamente 1/4 λ, uma dimensão transversal 15 de aproximadamente 1/3 λ e uma altura geral 14 de aproximadamente 1/6 λ têm produzido perdas suficientemente baixas nos diagramas direcionais exigidos. Uma antena inventiva construída para frequências de aproximadamente 2,3 GHz tem, por exemplo, uma altura geral 14 de somente 2 cm para uma dimensão transversal 15 de 4,5 cm. No caso de menor altura geral, as exigências impostas no diagrama direcional podem, na realidade, ser satisfeitas escolhendo-se uma capacitância apropriada para a impedância 7, embora perdas crescentes devam ser toleradas. Assim, as perdas que ocorrem na rede conjugada 17 conectada a jusante aumentam com menor altura da antena.

Uma modalidade vantajosa substancial da invenção compreende a combinação de uma pluralidade de antenas de acordo com a figura 5 como uma antena de comunicações por satélite para polarização circular. Para essa finalidade, duas antenas cujos planos 0 são ortogonais um ao outro são combinadas em uma modalidade particularmente vantajosa, onde cada antena, como mostrado na figura 6a e figura 6c, tem uma rede de assimetria 9 e um circuito conjugado 17. Na saída do circuito conjugado 17, a voltagem Uz para polarização circular é formada por meio de um elemento de rotação de fase 18 e um circuito de soma 19. Os últimos, como mostrado na figura 6c, são construídos por meio da conexão em linhas paralelas cujos comprimentos diferem por λ/4. O circuito conjugado 17 pode ser construído vantajosamente por elementos reativos impressos, como ilustrado na figura 6b. As linhas para a assimetria são construídas como linhas 10a,b, a rede para conjugação é construída como linhas conectadas em série ou ramificadas 17 e a rede para interconexão e rotação de fase de 90 graus é construída como linha 18, em cada caso por tecnologia de impressão.

Com antenas dessa modalidade, um diagrama de elevação adequado de acordo com a figura 11, tendo o caráter dos diagramas D2 e D3, é estabelecido para a antena individual de acordo com a figura 5. Depois da interconexão de acordo com a figura 6c, é estabelecido daí o diagrama geral exigido para polarização circular como mostrado na figura 12a (seção do ângulo de azimute = constante) e figura 12b (diagrama 3-dimensional).

No caso da orientação inclinada da superfície base condutiva, por exemplo no caso de um telhado de veículo curvado na região periférica de uma janela, a assimetria da superfície base condutiva 1 e a inclinação podem ser compensadas por capacitâncias diferentes nos ramais individuais da antena. Isso corresponde a inclinação do diagrama. Como um exemplo, a figura 13 mostra um diagrama oblíquo que pode ser estabelecido com antenas inventivas e que tem um ângulo oblíquo de aproximadamente 15 graus relativo ao ângulo zênite.

Em uma modalidade vantajosa adicional da invenção, N antenas podem ser dispostas em maneira rotacionalmente simétrica em um espaçamento angular de respectivamente 360/N graus ao redor de uma linha de simetria vertical 8, como mostrado na figura 7. Correspondentemente, são fornecidos elementos de rotação de fase 18 que têm um ângulo de rotação de fase respectivo de 360/N graus e cujos sinais de saída são combinados no circuito de soma 19 e ficam disponíveis no ponto coletor 11. A configuração da impedância 7 é determinada pelas regras mencionadas aqui acima. A redondeza do diagrama direcional azimutal pode ser adicionalmente melhorada pela escolha de valores suficientemente grandes de N. A simetria rotacional de uma tal disposição torna possível dispensar o condutor vertical 4a’, como mostrado na figura 8.

Em uma modalidade vantajosa adicional da invenção, a antena de comunicações por satélite é expandida para uma antena de combinação para comunicação terrestre adicional com polarização vertical em uma frequência diferente da frequência de rádio do satélite. Isso é acompanhado muito vantajosamente por economia nos espaços gerais nos veículos motores.

Em uma antena simétrica configurada de duas antenas de acordo com a forma básica dessa invenção e mostrada na figura 9a, um condutor de antena vertical 20, que é conectado em uma extremidade em uma parte horizontal da estrutura de anel 2, é formado ao longo da linha de simetria 8, e uma entrada de conexão Tu para a geração de uma voltagem assimétrica Uu é formado entre a sua extremidade inferior e a superfície base condutiva 1. Nesse caso as partes condutoras tendo extensão horizontal 4b agem como o capacitor para o condutor da antena vertical 20. As voltagens simétricas são derivadas da estrutura de anel 2 nos portões correspondentes T1a e T1 b. A rede conjugada 29 na figura 9b é usada para conjugação com frequência seletiva da impedância presente na entrada de conexão Tu para a frequência do serviço de rádio terrestre para a impedância de onda característica das linhas coaxiais padrões. A voltagem ~Uu proporcional à Uu está presente na saída dessa rede conjugada 29.

De modo a não prejudicar o serviço de rádio por satélite, a rede conjugada 29 pode ser vantajosamente configurada de tal modo que a entrada de conexão Tu para a frequência de rádio do satélite é carregado com uma reatância ou, particularmente vantajoso, com um curto-circuito ou circuito aberto. A simetria da disposição pode ser usada vantajosamente para desacoplar a entrada de conexão Tu das entradas de conexão T1a, T1b ligando-os na rede de assimetria 9. Isso é particularmente importante para a proteção do serviço de rádio por satélite quando a comunicação terrestre acontece bidirecionalmente. Se qualquer assimetria residual permanece, é vantajoso com relação a melhora do desacoplamento do serviço de rádio por satélite configurar a rede de assimetria 9 de tal modo que as entradas de conexão T1 a e T1 b para a frequência do serviço de rádio terrestre são carregados com um curto-circuito. A figura 10a ilustra a antena completa de comunicações por satélite para polarização circular junto com o condutor da antena vertical 20. Como mostrado na figura 10b, uma rede de assimetria 9 com circuito conjugado a jusante 17 é conectada, em uma maneira correspondendo à antena na figura 6c, em portões de conexão T2a e T2b da antena virada por 90 graus em relação a antena com os portões T1a, T1b. Quanto à proteção do serviço de rádio por satélite, as explicações dadas aqui acima são também aplicáveis ao carregamento dos portões T2a e T2b para a frequência do serviço de comunicações terrestre.

Na modalidade vantajosa da invenção, as partes condutoras tendo extensão horizontal substancial 4b são configuradas na forma de um semielipsóide para formação de um capacitor 31 com uma superfície curvada, e a periferia é incorporada em uma superfície 30 que, em uma de suas dimensões, é orientada substancialmente perpendicular ao plano 0 e assim substancialmente paralelo ao plano 1. Isso é ilustrado, por exemplo, nas figuras 14a e 14b. Pela escolha adequada do tamanho e forma da superfície curvada efetivamente como o capacitor 31, em combinação com o dimensionamento apropriado das impedâncias 7, ambos o diagrama vertical e as impedâncias no ponto inferior presentes no ponto inferior das partes condutoras tendo extensão vertical substancial 4a podem ser ajustados como desejado. Em relação a isto, as partes condutoras tendo extensão horizontal substancial 4b para a formação do capacitor 31 podem ser formadas de condutores semelhantes a fio ou semelhantes a fita, como indicado na figura 14b e também como estruturas de grade. Para uma modalidade de um capacitor 31 formado em maneira particularmente simples, esse é disposto completamente na superfície 30 como um plano paralelo à superfície base condutiva 1 (Figura 15a) e é preferivelmente projetado como conjunto de circuitos impressos, como ilustrado nas figuras 15a e 15b. Dessa maneira, é obtida a propriedade particularmente vantajosa que ambos o capacitor 31 e impedâncias 7, que geralmente são capacitivos, podem ser fabricados com alta precisão e capacidade de reprodução, e assim ambos o diagrama direcional e as impedâncias do ponto inferior supracitado podem ser garantidos com pequenas dispersões durante a fabricação em série. Uma modalidade inventiva adicional com um conjunto de circuitos impressos é mostrada na figura 16.

Em uma modalidade vantajosa adicional da invenção, as partes condutoras tendo extensão horizontal substancial 4b e uma pluralidade de impedâncias 7-7’ são construídas em uma tal maneira na estrutura de anel 2 que, com relação ao plano 0 no qual as partes condutoras tendo extensão vertical substancial 4a são conectadas, é obtida uma disposição que é também simétrica com relação aos valores de impedância das impedâncias 7,7’. Nesse caso, a disposição deve também ser simétrica com relação a um plano de simetria 33 orientado perpendicular a ambos a superfície base 0 e também com relação ao plano base 1. Tais disposições são ilustradas nas figuras 17a,17b e 17c. Para explicar o princípio de operação de uma antena de acordo com a invenção, como ilustrado na figura 17c, é primeiro necessário considerar a estrutura de anel 2 na figura 17a. Uma tal estrutura de anel contém capacitores 7,7’ e, se os capacitores dispostos simetricamente com relação a linha de simetria vertical são idênticos, o quadro formado por meio disso é também eletricamente simétrico. Os capacitores entre as partes condutoras tendo extensão horizontal substancial 4b também não perturbam essa simetria, nem o faz o espaço circundante. Assim, a disposição na figura 17a representa uma antena que é configurada de acordo com a reivindicação principal da invenção e além disso tem a propriedade de simetria. Para o entendimento mais claro do princípio de operação dessa disposição, o plano 0, no qual as partes condutoras tendo extensão vertical substancial 4a são também montadas, é mostrado em representação sombreada, como é também o plano de simetria 33.

Por causa do acoplamento descrito de uma rede de assimetria 9, como é indicado, por exemplo, na figura 9b, uma voltagem Us pode portanto ser acoplada da disposição da antena simétrica através das entradas de conexão T1a e T1b. Para explicar o princípio de operação, é observado que, por enquanto, nenhuma parte condutora tendo extensão vertical substancial 4a é montada no plano 33 na figura 17a. Correspondente com a nomenclatura na figura 3a, as impedâncias representadas por 7,7’ são identificadas por 7 em um lado da linha de simetria vertical 8 nas figuras 17a a 17c e por 7’ no outro lado da linha de simetria 8. Na figura 17a, portanto, todas as impedâncias que são efetivas com relação aos portões representados por T1a e T1b são idênticas e indicadas por 7 ou 7’ como é apropriado para sua colocação relativa ao plano de simetria 33 e, em virtude da ação comum nos portões T1 a e T1 b, são adicionalmente caracterizadas com o subscrito 1. Os capacitores não marcados, que na figura 17a são dispostos no plano de simetria 33, não têm efeito com relação aos portões T1a e T1b. Na figura 17b, as partes condutoras tendo extensão vertical substancial 4a relativa aos portões T1a e T1b foram omitidas para melhor entendimento. Assumindo disposição constante de todos os elementos reativos 7 descritos na figura 17a, uma estrutura de anel 2 com portões associados T2a e T2b é formada no plano de simetria 33. As designações para os elementos reativos 7 são, portanto, relacionadas correspondentemente com esses dois portões, de acordo com a nomenclatura introduzida na figura 17a. Pela combinação das duas estruturas de anel 2 nas figuras 17a e 17b como a disposição completa ilustrada na figura 17c, são obtidas de acordo com a invenção duas estruturas de anel 2 que são completamente simétricas com relação a linha de simetria vertical 8. Segue daí que uma disposição tal como ilustrado na figura 18a, dada a escolha adequada das dimensões dos capacitores 31 ilustrados na mesma e representando os capacitores de acoplamento, como ilustrado na figura 17c, é também configurada de acordo com a invenção se, pela construção adequada dos capacitores, os capacitores de acoplamento formam impedâncias 7 tendo o tamanho exigido que são efetivas de acordo com a invenção.

As setas de corrente desenhadas na figura 18a para as correntes 11 e I2 indicam o fluxo da corrente principal dos dois quadros 2. As setas de corrente indicam como a rede de impedância compreendendo as impedâncias 7 fica ativa comumente para ambas as partes do quadro e em qual das impedâncias 7 as correntes 11 e I2 são sobrepostas uniformemente e em quais elas são sobrepostas no sentido oposto. A figura 18a, por exemplo, mostra como os quatro portões T1a, T1b, T2a, T2b são ligados de modo a tornar possível configurar, na maneira descrita, uma antena de acordo com a invenção para radiação circularmente polarizada. A seguir, exemplos práticos de uma antena desse tipo serão descritos com referência às figuras 18b,19 e 20. Na figura 18b, os dois quadros são acoplados na proximidade da linha de simetria vertical 8 através de uma estrutura central condutiva 37 e preferivelmente capacitores de acoplamento impresso. Os capacitores correspondentemente configurados 31 com seus capacitores de acoplamento 34 acoplados um no outro e tais capacitores acoplados na estrutura central 37 de forma semelhante a anel permitem o dimensionamento da antena com relação a um diagrama direcional desejado. Se a estrutura central condutiva 37 da antena na figura 19 tem uma estrutura semelhante a anel, ela permite a introdução de um condutor de antena vertical 20 que, de modo a formar uma impedância desejada na entrada de conexão Tu, é apropriadamente acoplado na estrutura semelhante a anel 37 através de um capacitor de acoplamento radiador 38 que pode ser configurado em maneira simples. Em um exemplo adicional de uma antena de acordo com a invenção, uma combinação de capacitores 31, que são formados apropriadamente em um corpo dielétrico tendo a forma de uma pirâmide truncada, é montada como mostrado na figura 20, de modo que o diagrama direcional adequado é estabelecido através dos capacitores de acoplamento e espaço.

Em uma modalidade adicional extremamente vantajosa da invenção, a antena é configurada para recepção coordenada e simultânea de sinais de rádio de satélite circularmente polarizados e de sinais verticalmente polarizados radiados pelas fontes de rádio terrestres em uma banda de alta frequência de frequência estritamente adjacente. Para uma tal aplicação, o desacoplamento com frequência seletiva do serviço de rádio terrestre do serviço de rádio por satélite não é possível, por causa da pequena separação de frequência. Ao contrário, a modalidade simétrica das antenas descritas aqui acima tem desacoplamento completo entre o condutor da antena vertical 20 e a saída para recepção da polarização circular Uz. Assim, o sistema não conta com a seleção de frequência de banda estreita entre os dois serviços de rádio, e o sinal radiado das fontes terrestres e o sinal radiado do satélite podem ser recebidos independentemente um do outro. Dessa maneira, o amortecimento mútuo devido ao consumo de energia na outra entrada respectiva não ocorre. Em virtude da simetria da antena, essa propriedade, portanto também existe para sinais de frequência idêntica já que a recepção dos componentes de campo elétrico verticalmente polarizados no condutor da antena vertical 20 não causa qualquer amortecimento com relação a recepção dos componentes do campo elétrico verticalmente polarizado na entrada com relação a saída para recepção da polarização circular Uz. Essa é a situação para as antenas de acordo com as figuras 10a,10b, 19,20 e 22.

Em uma modalidade vantajosa adicional da invenção, uma antena para a operação de rádio bidirecional adicionalmente combinada com fontes de rádio terrestre verticalmente polarizadas é ilustrada na figura 22. Nesse caso, o condutor da antena vertical 20 é adicionalmente usado para pelo menos uma operação de rádio bidirecional com fontes de rádio terrestre verticalmente polarizadas. Para essa finalidade, um valor suficientemente grande é vantajosamente escolhido para o comprimento do radiador 43 do condutor da antena vertical 20 para o serviço de rádio com a menor frequência. Para o caso de qualquer diminuição com frequência seletiva do comprimento do radiador eletricamente efetivo 43 que pode ser necessário para frequências de canal de rádio mais elevadas, os pontos de interrupção com elementos reativos adequados 41, como indicado nas Figa. 21a e 21b, são vantajosamente inseridos no longo alcance do condutor da antena vertical 20 para configuração do diagrama vertical e da impedância de ponto inferior para essa frequência. A figura 21a ilustra o diagrama em bloco de uma tal antena de combinação. De modo a obter a conjugação de impedância para os vários serviços de rádio, redes conjugadas correspondentes 29a,29b,29c com saídas 40a,40b,40c são vantajosamente usadas para conexão dos dispositivos de rádio correspondentes. Para separação dos efeitos de impedância e dos sinais nas várias faixas de frequência, as entradas das redes conjugadas 29a,29b,29c são conectadas através de circuitos isolantes com frequência seletiva 39a,39b,39c respectivamente na entrada de conexão comum Tu, de maneira que as condições conjugadas na entrada de conexão Tu são mutuamente influenciadas tão pouco quanto possível nos canais de radiofrequência dos vários serviços de rádio.

Para evitar o acoplamento induzido pela radiação entre a entrada de conexão Tu do condutor da antena vertical 20 e as entradas de conexão T1a,T1b,T2a,T2b, respectivamente das estruturas de anel 2, as redes de desacoplamento 42 são vantajosamente usadas na proximidade dos pontos inferiores das partes condutoras tendo extensão vertical substancial 4a. Essas são construídas de tal modo que elas agem para bloquear os sinais na frequência de uma operação de rádio bidirecional com fontes de rádio verticalmente polarizadas, mas permitem que a frequência do sinal de rádio do satélite circularmente polarizado passe. Dessa maneira, é vantajosamente conseguido que as impedâncias que existem nos portões T1a e T1b através da rede de assimetria 9 não causem amortecimento da radiação na frequência de um serviço de rádio bidirecional por causa de seus componentes ativos ou tenha uma influência perturbadora em uma tal frequência por causa das reatâncias indesejadas.

Lista dos símbolos de referência Plano 0 Superfície base condutiva 1 Estrutura do anel 2 Partes condutoras tendo extensão vertical substancial 4a Partes condutoras tendo extensão horizontal substancial 4b Pontos de conexão da antena 5,5’ Primeiro terminal da antena 5a,5a’ Segundo terminal da antena 5b,5b’ Ponto de conexão da impedância 6,6’ Primeiro terminal de impedância 6a,6a’ Segundo terminal de impedância 6b,6b’ Impedância 7,7’ Linha de simetria vertical 8 Voltagens simétricas recebidas Us Voltagens assimétricas recebidas Uu Rede de assimetria 9 Linhas assimétricas 10a,b Ponto coletor 11 Ponto coletor para voltagens assimétricas 11a Ponto coletor para voltagens assimétricas 11 b Ponto de simetria 12 Linha de simetria 13 Altura geral 14 Dimensão transversal 15 Porção 16 Circuito conjugado 17 Elemento de rotação de fase 18 Circuito de soma 19 Condutor de antena vertical 20 Divisor de potência 21 Linha coaxial 22 Linha bifilar blindada 23 Linha bifilar 24 Ponto de conexão da linha 25 Conexão para polarização circular 26 Placa de circuito impresso 27 Linha de faseamento 28 Rede conjugada 29 Superfície 30 Capacito r 31 Condutor semelhante a fio ou semelhantes a fita 32 Plano de simetria 33 Capacitores de acoplamento 34 Estruturas condutoras do tipo chapa 35 Aberturas isolantes 36 Estrutura central 37 Comprimento do radiador 43 Capacitor de acoplamento do radiador 38 Circuitos isolantes com frequência seletiva 39 Saída 40 Elementos reativos 41 Rede de desacoplamento 42 Incidência de onda 80 Ângulo de elevação 81 Entrada de conexão T1 a Entrada de conexão T1 b Entrada de conexão T2a Entrada de conexão T2b Entrada de conexão Tu Voltagens simétricas Us Voltagens assimétricas Uu Voltagem para polarização circular Uz

Claims (37)

1. Antena para comunicação móvel por satélite em uma superfície base condutiva (1) orientada, de maneira substancial, horizontalmente, compreendendo partes condutoras lineares (4) e um ponto de conexão da antena (5), caracterizada pelo fato que: uma estrutura de anel condutor de alta frequência (2) é formada das partes condutoras tendo uma extensão vertical substancial (4a) e das partes condutoras tendo uma extensão horizontal substancial (4b), junto com a superfície base condutiva (1); as partes condutoras tendo uma extensão vertical substancial (4a) e as partes condutoras tendo uma extensão horizontal substancial (4b) são conectadas em um plano (0) fixo perpendicular à superfície base condutiva (1); uma das partes condutoras tendo extensão vertical substancial (4a) ou uma das partes condutoras tendo extensão horizontal substancial (4b) é interrompida para formar o ponto de conexão da antena (5) e, pela interrupção de uma das partes condutoras (4a, 4b), pelo menos um ponto de conexão de impedância (6) ligado em uma impedância (7) é produzido; as posições do ponto de conexão de impedância (6) e do ponto de conexão da antena (5), bem como a impedância (7), são escolhidos de tal modo que, para o plano (0) fixo perpendicular à superfície base condutiva (1), com ondas polarizadas nesse plano, os valores de ganho da antena pré indicados são estabelecidos para cada ângulo de elevação pré indicado (81) da incidência de onda (80).

2. Antena de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que: o ponto de conexão da antena (5) é formado no ponto inferior de uma parte condutora tendo extensão vertical substancial (4a) junto com um primeiro terminal de antena (5a) na extremidade inferior dessa parte condutora e um segundo terminal de antena (5b) em um ponto adjacente a ele na superfície base condutiva (1); e, a posição do ponto de conexão de impedância (6) e uma reatância como a impedância (7) são selecionadas de maneira que a assimetria desejada da característica de radiação com relação ao zênite é formada.

3. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato que: a estrutura de anel (2) é formada simetricamente com relação a uma linha de simetria (8) fixa verticalmente na superfície base condutiva (1) e assim, além do primeiro ponto de conexão da antena, um ponto de conexão de antena adicional (5’) disposto simetricamente relativo a ele é produzido na extremidade inferior da outra parte condutora interceptando a superfície base condutiva (1), e também um ponto de conexão de impedância adicional (6’) com impedância idêntica (T) disposto simetricamente relativo ao primeiro é produzido, e a ligação dos pontos de conexão da antena (5’) é escolhida de modo que as voltagens simétricas (Us) são estabelecidas.

4. Antena de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato que, para ligação dos pontos de conexão da antena (5,5’), é fornecida uma rede de assimetria (9), em cuja saída as voltagens simétricas (Us) formadas simetricamente relativas à superfície base (1) ficam disponíveis na forma assimétrica combinada em um ponto coletor (11).

5. Antena de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato que a rede de assimetria (9) compreende duas linhas assimétricas (1 Oa,b) com impedância de onda característica idêntica, sendo que cada uma das linhas é conectada no lado de entrada em um ponto de conexão de antena (5) e as linhas são conectadas em paralelo na saída, e cujos comprimentos são escolhidos de modo que seus comprimentos elétricos diferem um do outro por um múltiplo ímpar de metade do comprimento de onda de operação.

6. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizada pelo fato que a estrutura de anel (2) tem forma retangular e, no interesse de valores suficientes de ganho de antena em pequenos ângulos de elevação (81) da incidência de onda (80), em combinação com a exigência de uma altura geral particularmente pequena (14), o tamanho escolhido para a dimensão transversal (15) não é menor do que metade do comprimento de onda de operação.

7. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizada pelo fato que a impedância ou as impedâncias (7) são construídas como capacitores, cuja capacitância é ajustada de acordo com a exigência dos valores de ganho da antena a serem atingidos nos ângulos de elevação pré-indicados da incidência de onda (81).

8. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizada pelo fato que, de modo a atingir uma impedância de antena que no ponto de conexão da antena (5) é favorável com relação a configuração da rede de assimetria (9), um quarto de comprimento de onda é escolhido como um valor de guia para o comprimento reto (16) da porção da parte condutora (4b) com extensão vertical entre o ponto de conexão da antena (5) e a posição da impedância (7).

9. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizada pelo fato que um circuito conjugado de baixa perda (17) é conectado a jusante do ponto coletor (11) de modo a transformar a impedância complexa presente no ponto coletor (11) para uma impedância real que pode ser construída como uma impedância de onda característica do tipo de linha.

10. Antena para polarização circular, caracterizada pelo fato que duas antenas idênticas como definidas em qualquer uma das reivindicações 4 a 9 são fornecidas, cujas partes condutoras lineares (4) são conectadas em planos ortogonais (0) e cujos sinais de saída são combinados através de um elemento de rotação de fase de 90 graus (18) em um circuito de soma (19).

11. Antena de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato que: ambas as antenas são presas em uma superfície base condutiva (1) configurada como uma placa de circuito impresso (27); a rede de assimetria (9) de ambas as antenas é projetada como uma microlinha de fita com um comprimento de metade do comprimento de onda enquanto o circuito conjugado (17) é feito de elementos reativos nessa placa de circuito impresso (27); o elemento de rotação de fase de 90 graus (18) é construído como uma linha de faseamento impressa (28) com impedância de onda característica conjugada; e, o circuito de soma (19) é construído como um circuito paralelo simples de linhas impressas.

12. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 11, caracterizada pelo fato que N antenas idênticas como definidas em qualquer uma das reivindicações 4 a 9 são fornecidas, cujas partes condutoras lineares (4) são respectivamente conectadas em um plano (0), e os planos (0) são respectivamente separados um do outro pelo ângulo azimutal de 3607N, de modo que uma disposição rotacionalmente simétrica ao redor de uma linha de simetria vertical (8) é obtida, de modo que um condutor vertical (4a’) está presente nessa linha de simetria como a parte condutora tendo extensão vertical substancial (4a) que é comum a todas as N antenas, e os sinais de saída das antenas são respectivamente combinados através dos elementos de rotação de fase (18), cujo o ângulo de fase elétrica corresponde identicamente ao espaçamento angular azimutal associado do plano associado (0) em um circuito de soma (19).

13. Antena de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato que o condutor vertical (4a’) é dispensado em virtude da simetria rotacional da disposição.

14. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato que a estrutura de anel (2) é formada simetricamente com relação a uma linha de simetria (8) fixa verticalmente na superfície base condutiva (1), e o ponto de conexão da antena (5) no ponto de simetria (12) é formado simetricamente com relação a linha de simetria (8) e, além de um primeiro ponto de conexão de impedância (6), um ponto de conexão de impedância adicional (6’) com impedância idêntica (7) é fornecido simetricamente em relação ao primeiro com relação à linha de simetria (8), e a ligação do ponto de conexão da antena (5) é escolhida de tal modo que voltagens simétricas (~Us) com relação ao ponto de simetria (12) são estabelecidas lá.

15. Antena de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato que dois condutores retos enviados paralelos um ao outro ao longo da linha de simetria (8) são conectados como uma linha bifilar (24) no ponto de conexão da antena (5), e um ponto de conexão de linha (25) é formado na extremidade da linha bifilar (24) adjacente à superfície base condutiva (1) de maneira que a voltagem assimétrica (~Uu) fica presente entre cada extremidade do condutor e a superfície base condutiva (1) e a voltagem simétrica (~Us) fica presente entre as duas extremidades do condutor.

16. Antena de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato que a linha bifilar (24) é projetada como uma linha bifilar blindada (23), cuja blindagem é conectada na outra extremidade da linha na superfície base (1).

17. Antena de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato que ao invés da linha bifilar blindada (23), duas linhas coaxiais conectadas paralelas uma a outra são conectadas, cada condutor interno da qual é conectado em cada extremidade da linha em um terminal do ponto de conexão da antena (5) e o condutor externo da qual é conectado na superfície base (1), de modo que as voltagens simétricas (~Us) ficam presentes neste ponto entre os condutores internos e as voltagens assimétricas (~Uu) ficam presentes entre cada condutor interno e a superfície base (1).

18. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 14 a 17, caracterizada pelo fato que uma rede de acoplamento (9a) para acoplar voltagens assimétricas (~Uu) é fornecida em combinação com a rede de assimetria (9) e no lado de entrada é conectada nos pontos de conexão da antena (5) ou no ponto de conexão da linha (25), em cuja saída da rede de acoplamento estão presentes, na forma assimétrica combinada, em um primeiro ponto coletor (11 b), as voltagens assimétricas (~Uu) formadas assimetricamente relativas à superfície base (1) no lado de entrada, e as voltagens simétricas (~Us) formadas simetricamente relativas à superfície base (1) ficam presentes na forma assimétrica na saída da rede de assimetria (9) no segundo ponto coletor para voltagens simétricas (11a).

19. Antena de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato que: um condutor de antena vertical (20) conectado em uma extremidade na estrutura de anel (2) é formado no longo da linha de simetria (8); e, uma entrada de conexão (Tu) para formação de uma voltagem assimétrica (~Uu) é formado na extremidade do condutor da antena vertical (20) adjacente à superfície base condutiva (1).

20. Antena de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato que uma rede conjugada (29) para configuração de acoplamento conjugado da voltagem assimétrica (~Uu) é fornecida além da rede de assimetria (9), a qual no lado de entrada é conectada nos pontos de conexão da antena (5) construídos como a primeira entrada de conexão (T1a) e a segunda entrada de conexão (T1b), e no circuito conjugado de baixa perda (17).

21. Antena de acordo com a reivindicação 20 em combinação com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato que o condutor de antena vertical (20) na interseção e no ponto de simetria (12) das duas antenas é conectado a elas.

22. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 21, para recepção de sinais de satélite circularmente polarizados, caracterizada pelo fato que quando o comprimento da porção (16) é um quarto do comprimento de onda de operação, a capacitância da impedância (7) é escolhida de modo que a reatância é de 5 a 30 vezes maior do que a impedância de uma antena monopolar de um quarto de onda.

23. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 22, caracterizada pelo fato que uma voltagem assimétrica (~Uu) é injetada ou retirada na entrada de conexão (Tu) para a operação adicional de transmissão ou recepção durante a radiação onidirecional com polarização vertical.

24. Antena de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato que no evento da diferença de frequência das frequências das voltagens simétricas (Us) e das voltagens assimétricas Uu, o desacoplamento entre o ponto coletor para voltagens assimétricas (11 b) e o ponto coletor para voltagens simétricas (11a), que é limitado devido a assimetria residual da disposição, é melhorado pelas medidas seletivas de frequência na rede conjugada (29) e/ou no circuito conjugado (17).

25. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 24, caracterizada pelo fato que, na eventualidade de descontinuidades na superfície base condutiva (1) ou na eventualidade de sua inclinação relativa a horizontal em uma maneira se desviando da simetria da disposição que de outra forma existe, valores apropriadamente diferentes são escolhidos para as impedâncias (7) nos ramais individuais de modo a compensar a perturbação resultante do diagrama direcional.

26. Antena de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que as partes condutoras tendo extensão horizontal substancial (4b) para formação de um capacitor (31) têm configuração do tipo chapa e são conectadas em uma superfície (30) que em uma de suas dimensões é orientada perpendicular ao plano (0).

27. Antena de acordo com a reivindicação 26, caracterizada pelo fato que as partes condutoras tendo extensão horizontal substancial (4b) para a formação do capacitor (31) são formadas de condutores semelhantes a fio ou semelhante a fita (32).

28. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 ou 27 em combinação com qualquer uma das reivindicações 3 a 9, caracterizada pelo fato que a superfície (30) é formada como um plano paralelo à superfície base condutiva (1) e preferivelmente como conjunto de circuitos impressos.

29. Antena de acordo com a reivindicação 28, caracterizada pelo fato que, de modo a configurar a estrutura de anel (2), as partes condutoras tendo extensão horizontal substancial (4b) e uma pluralidade de impedâncias (7,7’) são formadas de maneira que, em relação ao plano (0) no qual as partes condutoras tendo extensão vertical substancial (4a) são conectadas, uma disposição que é também simétrica com relação aos valores de impedância das impedâncias (7,7’) é obtida, e a simetria da disposição é também atingida com relação a um plano de simetria (33) orientado perpendicularmente tanto em relação à superfície base (0) como em relação ao plano base (1).

30. Antena de acordo com a reivindicação 29 em combinação com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato que as duas antenas idênticas são formadas de maneira que o plano (0) de uma antena forma o plano de simetria (33) da outra antena e vice-versa, e a disposição geral é configurada de quadrantes congruentes com relação à linha de simetria vertical (8) formada da linha de interseção do plano (0) com o plano de simetria (33) das antenas.

31. Antena de acordo com a reivindicação 30, caracterizada pelo fato que, para formar os capacitores (31) de tamanho adequado respectivamente carregando as partes condutoras tendo extensão vertical substancial (4a) na sua extremidade superior e para formar as impedâncias (7) como capacitores de acoplamento (34) para formação das estruturas de anel (2) de ambas as antenas na superfície (30), são fornecidas estruturas de condutor do tipo chapa (35) que respectivamente são galvanicamente isoladas umas das outras e cujas periferias adjacentes umas as outras são configuradas pela formação e pelas aberturas isolantes (36) dispostas entre elas.

32. Antena de acordo com a reivindicação 30, caracterizada pelo fato que, para formar os capacitores (31) de tamanho adequado respectivamente carregando as partes condutoras tendo extensão vertical substancial (4a) na sua extremidade superior, são fornecidas, na superfície (30), estruturas de condutor do tipo chapa (35), que respectivamente são galvanicamente isoladas umas das outras, e é fornecida uma estrutura central (37) que circunda a linha de simetria vertical (8) e na qual os capacitores (31) são capacitivamente acoplados para formar as impedâncias (7) como os capacitores de acoplamento (34) para formação das estruturas de anel (2) de ambas as antenas.

33. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 31 ou 32 em combinação com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato que: a região na proximidade imediata da linha de simetria vertical (8) das partes condutoras é deixada desocupada; e, o condutor da antena vertical (20) é acoplado capacitivamente em partes da estrutura de anel (2), tal como a estrutura central (37) ou os capacitores (31), e o comprimento do radiador (43) e o capacitor de acoplamento do radiador (38) são escolhidos de modo a ajustar o acoplamento capacitivo para um valor que garante que uma impedância estará presente na entrada de conexão (Tu).

34. Antena de acordo com a reivindicação 10 em combinação com qualquer uma das reivindicações 21 ou 30, para recepção coordenada e simultânea de sinais de rádio por satélite circularmente polarizados e de sinais de rádio verticalmente polarizados radiados por fontes de rádio terrestres em uma banda de alta frequência de frequência estritamente adjacente, caracterizada pelo fato que o condutor de antena vertical (20) com a rede conjugada (29) é configurado para recepção de sinais de rádio terrestres verticalmente polarizados na voltagem assimétrica (Uu), e a antena com o circuito conjugado (17), elemento de rotação de fase (18) e circuito de soma (19) é configurada para recepção de sinais de rádio por satélite circularmente polarizados na voltagem para polarização circular (Uz), mas nenhuma medida ativa de frequência seletiva para discriminação mútua dos sinais de rádio por satélite dos sinais de rádio terrestres é utilizada, porque o desacoplamento resultante da simetria é explorado.

35. Antena de acordo com a reivindicação 34, para operação combinada de rádio bidirecional com fontes de rádio terrestres verticalmente polarizadas, caracterizada pelo fato que um valor suficientemente grande é escolhido para o comprimento do radiador (43) do condutor de antena vertical (20) para o serviço de rádio com a menor frequência, e redes conjugadas correspondentes (29a,29b,29c,...) com saídas (40a,40b,40c,...) para conexão dos dispositivos de rádio correspondentes são fornecidas para os serviços de rádio, e as entradas das redes conjugadas (29a,29b,29c,...) são respectivamente conectadas na entrada de conexão (Tu), e circuitos isolantes com frequência seletiva (39a,39b,39c,...) estão incluídos.

36. Antena de acordo com a reivindicação 35, caracterizada pelo fato que, para diminuição com frequência seletiva do comprimento do radiador eletricamente efetivo (43) para frequências de canal de rádio mais elevadas, pontos de interrupção com circuitos adequados de elementos reativos (41) são inseridos no longo alcance do condutor da antena vertical (20).

37. Antena de acordo com qualquer uma das reivindicações 35 ou 36, caracterizada pelo fato que para evitar o acoplamento induzido por radiação entre a entrada de conexão (Tu) do condutor da antena vertical (20) e as entradas de conexão (T1a, T1b, T2a, T2b) das estruturas de anel (2), são fornecidas, na proximidade dos pontos inferiores das partes condutoras tendo extensão vertical substancial (4a), redes de desacoplamento (42), que agem respectivamente para bloquear os sinais na frequência de uma operação de rádio bidirecional com fontes de rádio verticalmente polarizadas, mas são configuradas para passar a frequência do sinal de rádio por satélite circularmente polarizado.