Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
POLARISATION ROTATOR WITH MULTIPLE BOWTIE-SHAPED SECTIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/101502
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a β° polarisation rotator between an input guide and an output guide, formed by disposing at least two parallelepiped sections between the input and output guides. A bow tie-shaped cavity has been provided in the aforementioned sections and said cavity has two axes of symmetry, namely a longitudinal axis and a transverse axis. The cavity is defined by a series of precise structural parameters and the longitudinal axis thereof is at an angle in relation to the axis of one of the input and output guides. According to the invention, the sections are in structurally identical pairs.

Inventors:
RUIZ CRUZ JORGE ALFONSO (ES)
MONTEJO GARAI JOSE RAMON (ES)
REBOLLAR MACHAIN JESUS MARIA (ES)
Application Number:
PCT/ES2010/070082
Publication Date:
August 25, 2011
Filing Date:
February 16, 2010
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
RYMSA (ES)
RUIZ CRUZ JORGE ALFONSO (ES)
MONTEJO GARAI JOSE RAMON (ES)
REBOLLAR MACHAIN JESUS MARIA (ES)
International Classes:
H01P1/165; H01P5/02
Domestic Patent References:
WO2010106198A12010-09-23
Foreign References:
US6995628B22006-02-07
CA2320667A12001-03-27
GB2429119A2007-02-14
US6879221B22005-04-12
GB2429119A2007-02-14
CA2320667A12001-03-27
US6995628B22006-02-07
US3651435A1972-03-21
Other References:
HATSUO YABE, YASUTO MUSHIAKE: "An Analysis of a Hybrid-Mode in a Twisted Rectangular Waveguide", IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, vol. MTT-32, no. 1, January 1984 (1984-01-01)
PEDRO . ALONSO-JUARISTI, JAIME ESTEBAN, JESUS MARIA REBOLLAR: "Design of Compact Waveguide Twists", IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, vol. 45, no. 5, May 1997 (1997-05-01)
MASSIMO BARALIS, RICARDO TASCONE, OSCAR ANTONIO PEVERINI, GIUSSEPPE VIRONE, RENATO ORTA: "Full Wave Design of Broad-Band Compact Waveguide Step-Twists", IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS, vol. 15, no. 2, February 2005 (2005-02-01)
RAFAL LECH, JERZY MAZUR: "Polarization Rotator- Analysis and Design", 14TH CONFERENCE ON ,MICROWAVE TECHNIQUES, 2008. COMITE 2008, April 2008 (2008-04-01)
ANATOLIY, KIRILENKO, DIMITRIY Y. KULIK, LEONID A. RUD: "Compact 90° Twist formed by a Double-Corner-cut Square Waveguide Section", IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, vol. 56, no. 7, July 2008 (2008-07-01)
Attorney, Agent or Firm:
MARTÍN SANTOS, Victoria Sofía (ES)
Download PDF:
Claims:
REIVINDICACIONES

1 .- Girador de polarización entre una guía de ondas de entrada (6) y una guía de ondas de salida (7) cuyos respectivos eje (6.1 ) y (7.1 ) presentan entre ellas un ángulo de β° interponiéndose entre las guías de ondas de entrada y salida al menos dos secciones (1 ) de forma paralelepipédica teniendo cada una de ellas unos vaciados (2) que presentan una forma de pajarita, donde los vaciados (2) en forma de pajarita de las secciones (1 ) cuentan con dos planos de simetría, uno según un eje longitudinal (4) que discurren según la dimensión mayor de la pajarita, y otro plano de simetría transversal que discurre según un eje transversal (5) al anterior, caracterizado porque cada vaciado en forma de pajarita está definido por una serie de parámetros que permiten la construcción precisa de dichos vaciados, siendo los parámetros Ra, Rb, La, Lb, Le, y E y presenta su eje longitudinal un ángulo de inclinación con relación al eje de una de las guías de ondas donde el vaciado cuenta con un primer arco de círculo de 45° (10) de radio Ra y centro en el exterior de la pajarita por lo que se define una arco cóncavo visto desde el exterior del vaciado de la pajarita.

Un segundo tramo recto (1 1 ) de longitud La

Un tercer tramo inclinado (12) que forma 45° con respecto a la horizontal y de longitud Lb.

Un cuarto tramo recto (13) girado 45° con respecto al anterior tramo y de longitud Le.

Un último tramo de arco de círculo de 45° (14) de radio Rb y centro en el interior de la pajarita, por lo que define una arco convexo visto desde el exterior. donde el espesor E que presenta dichas secciones, tiene un valor entre 0.1 y 0.3 veces el ancho de la guía rectangular.

2.- Girador de polarización según la reivindicación 1 caracterizado porque los parámetros cumplen las siguientes condiciones: Presentan una distancia máxima (16) entre los arcos de radio Rb que viene dada por:

Xmax= (Ra + La + Le) * sqrt (2) + 2*Lb+ 2*Rb (1 -(sqrt(2) / 2)) y tiene un valor de entre 1 .4 y 1 .7 veces el ancho de la guía rectangular de entrada y salida.

Presentan una distancia máxima (17) entre los segmentos de longitud Lb viene dada por:

Ymax= (Rb + Le) * sqrt (2)

y, tiene u n valor de entre 0.8 y 1 . 1 veces el ancho de la gu ía rectangular de entrada y salida.

La distancia m áxim a entre los arcos de radio Ra viene dada por :

Ymin= (Rb + Le - La) * sqrt (2) - 2*Ra (1 -(sqrt(2) / 2)) y, tiene un valor de entre 0.3 y 0.5 veces el ancho de la guía rectangular de entrada y salida.

3.- Girador de polarización según la reivindicación 2, caracterizado porque en caso de que el número de secciones (1 ) del girador sea N, siendo N un número par, los parámetros que definen los vaciados (2) en forma de pajarita de cada una de las secciones serían:

Ra¡ = Ra (N-¡+i )

Rb¡ = Rb (N-Í+1 )

La¡ = La (N-¡+i )

Lb¡ = Lb (N-Í+1 )

Lc¡ = Le (N-í+1 )

E¡ = E (N-Í+1 )

Para i = 1 ,2,..., N/2

Y todos los vaciados en forma de pajarita presentan su eje longitudinal con un ángulo φ ¡ con relación a uno de los ejes de las guías de onda de entrada y salida, y que por lo tanto el número de parámetros necesarios para definir un girador conformado por N secciones, siendo N un número par es de 7*N/2.

4.- Girador de polarización según la reivindicación 2, caracterizado porque en caso de que el número de secciones (1 ) del girador sea N, siendo N un número impar los parámetros que definen los vaciados (2) en forma de pajarita de cada una de las secciones serían:

Ra¡ = Ra (N-¡+i )

Rb¡ = Rb (N-Í+1 )

La¡ = La (N-¡+i )

Lb¡ = Lb (N-Í+1 )

Lc¡ = Le (N-í+1 )

E¡ = E (N-Í+1 )

Para i = 1 ,2,..., (N-1 )/2 y todos los vaciados en forma de pajarita presentan su eje longitudinal con un ángulo φ ¡ con relación a uno de los ejes de las guías de onda de entrada y salida, mientras que el vaciado con forma de pajarita de la sección (N+1 )/2 tiene los siguientes parámetros.

Ra (N+i ) 2

Rb (N+1 )/2

La (N+i ) 2

Lb (N+1 )/2

LC (N+1 )/2

E (N+1 )/2

Y se encuentra girada β/2° con relación a cualquiera de los ejes de las guías de entrada y salida.

Por lo tanto el número de parámetros necesarios para definir un girador conformado por N secciones, siendo N un número impar es de 7 * [(N+1 )/2]- 1

5.- Girador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las secciones que conforman el girador cuentan con una serie de perforaciones, donde las cuatro perforaciones oblongas (8) de los vértices son para el paso de tornillería de fijación, mientras que las perforaciones (9) son para facilitar la alineación de las secciones.

Description:
GIRADOR DE POLARIZACIÓN CON MÚLTIPLES SECCIONES EN FORMA

DE PAJARITA- DESCRIPCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es objeto de la invención un girador de polarización de ondas electromagnéticas que presenta una multiplicidad de secciones que tienen cada una de ellas forma de pajarita estando girada la sección en forma de pajarita de cada sección con relación a la contigua.

Caracteriza a la presente invención la especial configuración y diseño de la sección en forma de pajarita que presenta cada una de las pajaritas, así como el ángulo de giro que presentan cada sección con objeto de conseguir un girador de polarización que presenta una máxima compacidad, una mínima longitud y una adaptación de la onda electromagnética mejor de lo que viene consiguiéndose hasta el momento.

Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de los giradores de polarización para guías de ondas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.

Son numerosos los intentos de conseguir giradores de polarización de ondas electromagnéticas.

Algunos como los comercializados por la empresa FLANN, son giradores que se fabrican a partir de guías de ondas que han sido giradas de un modo preciso a la vez que mantienen las dimensiones de la guía de onda. Este modo de conseguir giradores de polarización presenta varios inconvenientes, por un lado, inconvenientes derivados del propio proceso de fabricación, ya que se debe someter a la guía de ondas a elevadas temperaturas para poder ser retorcida, esto produce estrés en el material lo que obliga a analizar de nuevo el material, por otro lado no se logra una reducción de las dimensiones del girador.

Un análisis de giro por torsión de una guía de ondas, se realiza en el artículo "An Analysis of a Hybrid-Mode in a Twisted Rectangular Waveguide" (Hatsuo Yabe, Yasuto Mushiake) publicado en IEEE Transactions on Microwave Theory And Techniques Vol, MTT-32, no.1 . January 1984).

Otra solución conocida para lograr el giro de polarización con objeto de evitar los anteriores inconvenientes se describen en el siguiente artículo: "Design of Compact Waveguide Twists" de (Pedro I. Alonso-Juaristi, Jaime Esteban y Jesús María Rebollar publicado en IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques Vol 45, no 5, May 1997. En este artículo el girador de polarización se basa en una sucesión alternadas de guías de onda sección rectangular y circular, donde las guías de onda de sección rectangular se disponen sucesivamente giradas con objeto de lograr el giro total. Si bien se consigue evitar algunos de los problemas enunciados en la primera solución propuesta, no resuelve el problema de la compacidad, y además, el procedimiento de fabricación no es nada favorable.

En el artículo "Full Wave Design of Broad-Band Compact Waveguide Step- Twists" (Massimo Baralis, Ricardo Tascone, Oscar Antonio Peverini, Giusseppe virone, Renato Orta) publicado en IEEE Microwave and Wireless Components Letters Vol 15, no 2 February 2005, se describe un girador de polarización formado por una sucesión de secciones o elementos que presentan una sección rectangular, disponiéndose una sección con relación a la consecutiva girada. Si bien se logra una cierta compacidad no se logra una adaptación mejor de 40 dB en toda la banda útil de la guía.

Otra solución conocida en el estado de la técnica es la descrita en la patente US 6879221 B1 , en la que se describe un girador de polarización que proporciona una rotación ortogonal donde ambas guías de onda se disponen de manera ortogonal respecto de un transformador acoplándose en éste mediante una sección más reducida. Esta solución propuesta además de no ser compacta, solamente es válida para rotaciones de giros ortogonales, y las prestaciones de adaptación conseguidas tienen un ancho de banda muy pequeño en comparación con la presente invención.

En el artículo titulado "Polarization Rotator- Analysis and Design" (Rafal Lech, Jerzy Mazur) publicado en la 14th Conference on,Microwave Techniques, 2008. COMITE 2008. April 2008 En este artículo se describe un nuevo análisis de un polarizador compuesto de secciones de superficies selectivas en frecuencia. El análisis se conduce considerando el polarizador como una conexión en cascada de varias capas elementales que está compuestas de una matrices periódicas lineales de hilos metálicos.

En el artículo titulado "Compact 90° Twist formed by a Double-Corner-cut Square Waveguide Section"(Anatoliy, Kirilenko, Dimitriy Y.Kulik, and Leonid A. Rud) publicado en IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques Vol 56 n° 7 Julio 2008, muestra un girador de guías de ondas rectangulares donde la sección encargada del giro está formada por una sección cuadrada que presenta dos cortes en dos de sus esquinas cuadradas. Si bien se logra una cierta compacidad, solamente se logra un giro de 90°, y no se logra una adaptación mejor que la conseguida hasta el momento.

También se conocen los siguientes documentos que se consideran próximos al objeto de la invención:

Por un lado, el documento GB 34291 19 en el que se describe un girador de polarización, que presenta varias secciones que tienen forma de pajarita, en el que entre otras realizaciones se describe que para conseguir un girador de 45° se hace precisa la disposición de cuatro secciones consecutivas, para lograr una adaptación de 40 dB. Sin embargo, en el caso de utilizar solamente dos secciones la adaptación que se logra es de 25 dB. Ahora bien, si se quiere conseguir un giro entre 60° a 90°, no se mantiene la geometría inicial, siendo necesario realizar ajustes.

También, se conoce la existencia del documento CA 2320667 A1 , que divulga un girador de polarización en el que se emplean secciones con vaciados en forma de pajarita, que se caracterizan porque todos los arcos tienen igual radio. Si bien, en estas realizaciones se logra un nivel de adaptación que va desde los 23 dB (figura 4) hasta los 27 dB, la compacidad que se logra con la realización propuesta no es muy buena, es decir, se logran dichos resultados con espesores relativamente grandes, más del doble de los obtenidos con nuestra forma específica de pajarita.

Otro documento que forma parte del estado de la técnica, es el documento US 6995628 B2, el vaciado realizado en las secciones del girador muestra una serie de tramos rectos, lográndose para un ángulo de giro de 90° y una única sección una reflexión de 30 dB.

Finalmente, en el documento US 3651435 A1 , se describe un girador de polarización gradual formado por una sucesión de secciones consecutivas, que nada tienen que ver con la forma de los vaciados de las secciones que ahora se proponen.

Por lo tanto, expuestas los diferentes giradores de polarización conocidos hasta el momento es objeto de la presente invención desarrollar un girador de polarización de acuerdo a las características de la reivindicación primera, que permita una mejora de adaptación de 40 dB en toda la banda útil de la guía, que presente una máxima compacidad y mínima longitud en la dirección longitudinal, con una reducida masa y volumen y muy sencilla de fabricar.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.

El objeto de la invención del girador de polarización, tal y como ya ha sido expuesto es un girador que permite una adaptación mejor de 40 dB en toda la banda útil de la guía, que presenta una máxima compacidad y mínima longitud en la dirección longitudinal.

Además de los objetivos señalados, se busca que el girador sea compacto en la dirección transversal, no superando los "flanges" convencionales, que también sea fácil de mecanizar y sea robusto, que se pueda integrar fácilmente en subsistemas complejos como Ortomodos, codos mixtos E-H y estructuras de encaminamiento, que permita una fabricación barata con una muy elevada repetitividad, presentando poca masa y volumen, que presente una flexibilidad en la elección del número de secciones para cumplimiento de las especificaciones bien de adaptación bien de ancho de banda, donde además el grado de giro puede ser mayor o menor de 90° según se desee y donde el girador no quede exclusivamente limitado a secciones de guías de ondas rectangulares iguales a la entrada como a la salida, pudiendo ser diferentes la sección de guías de onda de la entrada y la salida.

Para lograr dichos fines se propone un girador de polarización con múltiples secciones que presenta cada sección un vaciado en forma de pajarita que presenta una geometría precisa.

Cada vaciado en forma de pajarita realizado en cada sección presenta dos planos de simetría, uno según un eje longitudinal que discurre según la dimensión mayor de la pajarita, y otro plano de simetría transversal que discurre según un eje transversal al anterior. Cada vaciado en forma de pajarita está definido por una serie de parámetros que permiten la construcción precisa de dichos vaciados.

El girador puede estar conformado por un número variable de secciones, todas ellas con un vaciado con forma de pajarita que presentan la misma forma geométrica, es decir, presentan los mismos parámetros constructivos.

El eje longitudinal de cada uno de los vaciados en forma de pajarita de cada sección presenta un ángulo con relación al eje de las guías de onda de entrada y salida.

Así en el caso de querer conformar un girador de 90° con dos secciones con sendos vaciados en forma de pajarita, ambos vaciados presentan las mismas características constructivas y el eje longitudinal de cada vaciado presentan un ángulo φ con relación al eje de la guía de entrada y de la guía de salida respectivamente, ejes que lógicamente son transversales al buscar un girador de 90°. En el caso de que fueran tres las secciones empleadas para conformar un girador de 90°, los dos vaciados en forma de pajarita de las secciones extremas tienen los mismos parámetros, y presentarán sus ejes longitudinales un ángulo φ con relación al eje de las guías de onda de entrada y salida, mientras que el vaciado en forma de pajarita de la sección central, contará con sus propios parámetros constructivos y presentará un ángulo de 45° con relación a cualquiera de los ejes de las guías de onda de la entrada o salida al ser un girador de 90°.

Así, con objeto de uniformizar los parámetros que deben tenerse en cuenta para el diseño de un girador de 90° conformado por N secciones, las igualdades constructivas y giro de los vaciados de las pajaritas serán como a continuación se describe:

- El girador cuente con un número par de secciones con vaciados en forma de pajarita.

Ra¡ = Ra (N-¡+i )

Rb¡ = Rb ( +1 )

La¡ = La (N-¡+i )

Lb¡ = Lb ( +1 )

Lc¡ = Le ( +1 )

E¡ = E ( +1 )

Para i = 1 ,2,..., N/2

Y todos los vaciados en forma de pajarita presentan su eje longitudinal con un ángulo φ ¡ con relación a uno de los ejes de las guías de onda de entrada y salida.

Por lo tanto el número de parámetros necesarios para definir un girador conformado por N secciones, siendo N un número par es de 7 * N/2.

- el girador cuente con un número impar de secciones con vaciados en forma de pajarita

Ra¡ = Ra (N-¡+i )

Rb¡ = Rb (N +1 ) La¡ = La (N-¡+i )

Lb¡ = Lb ( +1 )

Lc¡ = Le (N +1 )

E¡ = E (N-í+1 )

Para i = 1 ,2,..., (N-1 )/2

Y todos los vaciados en forma de pajarita presentan su eje longitudinal con un ángulo φ ¡ con relación a uno de los ejes de las guías de onda de entrada y salida.

Ahora bien el vaciado con forma de pajarita de la sección (N+1 )/2 tiene los siguientes parámetros.

Ra (N+i ) 2

Rb (N+1 )/2

La (N+i ) 2

Lb (N+1 )/2

LC (N+1 )/2

E (N+1 )/2

Y se encuentra girada 45° con relación a cualquiera de los ejes de las guías de entrada y salida ya que se busca un giro de 90°.

Por lo tanto el número de parámetros necesarios para definir un girador conformado por N secciones, siendo N un número impar es de 7*[(N+1 )/2]-1

Gracias a la disposición consecutiva de varias secciones con vaciados en forma de pajarita no solamente se pueden conseguir giradores de 90°, sino de cualquier tipo de ángulo β entre la entrada y la salida.

En el caso de que el girador esté conformado por dos secciones con vaciados en forma de pajarita, ambos vaciados presentan los mismos parámetros constructivos Ra, Rb, La, Lb, Le, E y se encuentran giradas un ángulo φ con relación a los ejes de las guías de onda de la entrada y la salida respectivamente.

En el caso de que el girador cuente con tres secciones con vaciados en forma de pajarita, los parámetros de los vaciados en forma de pajarita de las secciones extremas presentan los mismos parámetros constructivos, Ra, Rb, La, Lb, Le, E, encontrándose giradas cada una de ellas un ángulo φ con relación a los ejes de las guías de entrada y salida respectivamente, mientras que el vaciado de la sección central presenta sus propios parámetros y se encuentra girada la mitad del giro que se busca conseguir o β/2 con relación a cualquiera de los ejes de las guías de onda de entrada y salida.

La generalización para giradores de β° conformados por N secciones, dependiendo de si N es par o impar es exactamente igual que la realizada anteriormente solamente con la diferencia de que en vez de hablar de ángulos φ ¡ y 45° para la sección central en caso de que N sea impar, se hablará de ángulos β ¡ y adicionalmente de β/2 para la sección central en caso de que N sea impar.

EXPLICACIÓN DE LAS FIGURAS.

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos en cuyas figuras, de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más significativos de la invención.

Las figuras 1 , 2 y 3 representan un girador de 90° conformado por una única sección, donde la figura 1 es una representación en perspectiva, mientras que la figura 2 es una vista frontal, y la figura 3 es una representación de la relación del vaciado en forma de pajarita con relación las guías de ondas.

La figura 4 muestran una vista en perspectiva de una sección que tiene un vaciado en forma de pajarita. Las figuras 5 y 5bis, muestran una representación en planta de los vaciados en forma de pajarita, donde se pueden apreciar los parámetros constructivos necesarios.

Las figuras 6, 7 y 8 representan un girador de 90° conformado por dos secciones, donde la figura 1 es una representación en perspectiva, mientras que la figura 2 es una vista frontal, y la figura 3 es una representación de la relación del vaciado en forma de pajarita con relación las guías de ondas.

Las figuras 9 y 10 representan una vista en perspectiva de las dos secciones agrupadas y una vista en planta donde se detalla cómo queda uno de los vaciados en forma de pajarita con relación al otro.

Las figuras 1 1 ,12 y 13 muestran un girador de 90° conformado por tres secciones que tienen sendos vaciados en forma de pajarita.

La figura 14, muestra una representación en planta de las tres secciones donde se aprecia cómo quedan dispuestos un vaciado con relación a otro.

Las figuras 15,16 y 17 muestran un girador de β° con dos secciones con sendos vaciados en forma de pajarita.

La figura 18 muestra en detalle el ángulo que presentan los ejes longitudinales de los vaciados en forma de pajarita con relación los ejes de las guías de onda de entrada y salida, en el caso de un girador de β° con dos secciones

Las figuras 19, 20 y 21 muestran un girador de β° conformado por tres secciones que tienen sus respectivos vaciados con forma de pajarita

La figura 22, muestra el ángulo que presentan los ejes longitudinales de los vaciados con forma de pajarita con relación a los ejes de las guías de onda de entrada y salida en el caso de un girador de β° con tres secciones. Las figuras 23 y 24 muestran una vista en perspectiva y en planta de una sección de las empleadas en el girador de polarización donde se observan una serie de perforaciones para alineamiento y fijación.

Las figuras 25 y 26, muestran una vista en perspectiva y en planta de un conjunto de dos secciones agrupadas.

Las figuras 27 y 28 muestran los resultados obtenidos para el caso de emplear una única sección y β=90°, o empleando dos secciones y β=90° respectivamente.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN.

A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta.

La invención de girador de polarización con varias secciones en forma de pajarita, como ya ha expuesto consiste en la disposición adyacente de al menos dos secciones paralelepipédicas de un determinado espesor sobre las cuales hay realizadas unos vaciados de acuerdo a unos parámetros constructivos, y presentando el eje longitudinal de cada uno de los vaciados en forma de pajarita un determinado ángulo de inclinación con relación a los ejes de las guías de onda de entrada y salida.

Así en la figura 4 se puede observar la forma constructiva que presenta una sección (1 ), que como ya se ha dicho presenta una configuración paralelepipédica con un vaciado (2) en forma de pajarita.

Dicho vaciado (2) presenta dos ejes de simetría, uno con relación a un plano que pasa por un eje longitudinal (4) según la dimensión mayor de dicho vaciado, y otro plano de simetría que pasa por un eje transversal (5) al anterior. El vaciado (2) asimilado a una forma de pajarita, es una forma de aproximación y no tiene carácter limitativo, siendo simplemente una forma de identificación de la forma a la que se asemeja. Dicho vaciado (2) podría definirse en términos de dos rombos o lóbulos alineados por uno de sus vértices o extremos y dispuestos dichos vértices o extremos de manera superpuesta.

En la figura 5 se pueden observar los parámetros que sirven para la construcción de los vaciados (2), contando con los siguientes parámetros, Ra, Rb, La, Lb, Le y el espesor E.

En la figura 5bis se observa que la pajarita efectivamente cuenta con dos ejes de simetría, por lo que definiendo únicamente un cuarto de la pajarita queda definida la totalidad de ésta.

La forma precisa que presenta la pajarita, y con la cual se logran los fines reivindicados es:

un primer arco de círculo de 45° (10) de radio Ra y centro en el exterior de la pajarita por lo que se define una arco cóncavo visto desde el exterior del vaciado de la pajarita.

Un segundo tramo recto (1 1 ) de longitud La

Un tercer tramo inclinado (12) que forma 45° con respecto a la horizontal y de longitud Lb.

Un cuarto tramo recto (13) girado 45° con respecto al anterior tramo y de longitud Le.

Un último tramo de arco de círculo de 45° (14) de radio Rb y centro en el interior de la pajarita, por lo que define una arco convexo visto desde el exterior.

El otro parámetro que sirve para definir los secciones con vaciados en forma de pajarita, es el espesor E que presenta dichas secciones, tomando un valor de entre 0.1 y 0.3 veces el ancho de la guía rectangular.

Con objeto de poder precisar la forma precisa de la pajarita, con el objetivo de lograr los fines buscados, de alto coeficiente de reflexión, compacidad y escaso espesor. Una vez elegidos los valores, los mismos tienen que satisfacer las siguientes limitaciones: Presentar una distancia máxima (16) entre los arcos de radio Rb que viene dada por:

Xmax= (Ra + La + Le) * sqrt (2) + 2 * Lb+ 2 * Rb (1 -(sqrt(2) / 2)) y tiene un valor de entre 1 .4 y 1 .7 veces el ancho de la guía rectangular de entrada y salida.

Presentar una distancia máxima (17) entre los segmentos de longitud Lb viene dada por:

Ymax= (Rb + Le) * sqrt (2)

y, tiene u n valor de entre 0.8 y 1 . 1 veces el ancho de la gu ía rectangular de entrada y salida.

La distancia m áxim a entre los arcos de radio Ra viene dada por :

Ymin= (Rb + Le - La) * sqrt (2) - 2 * Ra (1 -(sqrt(2) / 2))

y, tiene un valor de entre 0.3 y 0.5 veces el ancho de la guía rectangular de entrada y salida.

Los valores de las distancias máximas (16) y (17) entre los segmentos de radio Ra y Rb respectivamente, vienen a definir las dimensiones del rectángulo en el que quedaría encuadrado el vaciado en forma de pajarita.

La forma específica de la pajarita marca diferencias sustanciales respecto de giradores con secciones que tienen vaciados que presentan forma aproximada similar. Así, se logra giradores con coeficientes de reflexión mejor de 40 dB para por ejemplo un giro de 90°, se reduce significativamente el espesor E, mejora la compacidad del conjunto ya que la longitud del conjunto es la mínima posible.

Así en las figuras 1 a 3, se ha representado un girador de 90° conformado por una única sección, habiéndose representado el contorno (3) del vaciado (2), ya que a efectos electromagnéticos lo esencialmente relevante es la forma del contorno (3) del vaciado (2). Si bien la forma de realización con una única sección que presente un vaciado con forma de pajarita pudiera ser una posible forma constructiva no se logra que presente una adaptación mejor de 40 dB, por lo que se hace necesario el empleo de al menos dos secciones dispuestas de manera adyacente.

Así en las figuras 6, 7 y 8 se muestra cómo sería un girador de 90° conformado por dos secciones, habiéndose representado los contornos (3) y (3') de cada uno de los vaciados realizados en cada una de las secciones, para una mejor visualización y compresión del efecto producido.

En la figura 9, se observa cómo se disponen las dos secciones (1 ) de manera adyacente por su cara mayor, presentando cada una de ellas sus respectivos vaciados (2) y (2') que presentan forma de mariposa.

En la figura 10 se observa cómo el eje longitudinal (4) del vaciado (2) presenta un ángulo φ con relación al eje (6.1 ) de la guía de ondas de entrada (6), mientras que el vaciado (2') su eje longitudinal (4') presenta un ángulo φ con relación al eje (7.1 ) de la guía de ondas de salida (7).

En las figuras 1 1 a 13 se puede observar la construcción de un girador de 90° conformado por tres secciones, que no han sido representadas, habiéndose representado únicamente los contornos (3)(3') y (3") de cada uno de los vaciados realizados en cada una de las secciones, cada uno de dichos vaciados presentará unos parámetros constructivos y una inclinación con relación al eje de las guías de entrada y salida.

Así, en la figura 14 se observa que el vaciado (2) su eje longitudinal (4) presenta un ángulo φ con relación al eje (6.1 ) de la guía de entrada, mientras que el vaciado (2") también su eje longitudinal (4") presenta un ángulo φ con relación esta vez al eje (7.1 ) de la guía de salida, mientras que el vaciado (2') de la sección intermedia presenta un ángulo de 45° con relación a cualquiera de los ejes de las guías de entrada y salida (6) ó (7) ya que son perpendiculares entre sí. Por lo tanto, para un girador conformado por tres secciones los parámetros constructivos que precisaríamos serían:

- los correspondientes a los vaciados (2) y (2") de las secciones extremas que serían los mismos parámetros, esto es:

Rbi = Rb 3 Lbi = Lb 3

Le í = Le 3

Ei = E 3

Donde ambos vaciados (2) y (2") se encuentran girados un ángulo φ con relación al eje respectivo de la guía de ondas a la que está adheridos.

- y los parámetros correspondientes al vaciado (2') de la sección intermedia, es decir: Ra2 ,Rb2 ,La2 , Lb2 ,Lc2 ,E 2 formando un ángulo de 45° con relación a cualquiera de los ejes de las guías de onda de entrada y salida.

En el caso de que se quiera generalizar cómo sería constructivamente un girador de 90° con un número N de secciones, analizando cómo serían entre sí las características constructivas de los vaciados en forma de pajarita de las secciones, y el número total de parámetros necesarios para su diseños, distinguiríamos entre si el número de secciones es par o impar:

- girador de 90° con un número N par de secciones con vaciados en forma de pajarita.

Ra¡ = Ra (N-¡+i )

Rb¡ = Rb (N-Í+1 )

La¡ = La (N-¡+i )

Lb¡ = Lb (N-Í+1 )

Lc¡ = Le (N-í+1 )

E¡ = E (N-Í+1 )

Para i = 1 ,2,..., N/2 Y todos los vaciados en forma de pajarita presentan su eje longitudinal con un ángulo φ ¡ con relación a uno de los ejes de las guías de onda de entrada y salida.

Por lo tanto el número de parámetros necesarios para definir un girador conformado por N secciones, siendo N un número par es de 7 * N/2.

- Girador de 90° que cuenta con un número N impar de secciones con vaciados en forma de pajarita

Ra¡ = Ra (N-¡+i )

Rb¡ = Rb (N-Í+1 )

La¡ = La (N-¡+i )

Lb¡ = Lb (N-Í+1 )

Lc¡ = Le (N-í+1 )

E¡ = E (N-Í+1 )

Para i = 1 ,2,..., (N-1 )/2

Y todos los vaciados en forma de pajarita presentan su eje longitudinal con un ángulo φ ¡ con relación a uno de los ejes de las guías de onda de entrada y salida.

Ahora bien el vaciado con forma de pajarita de la sección (N+1 )/2 tiene los siguientes parámetros.

Ra (N+i ) 2

Rb (N+1 )/2

La (N+i ) 2

Lb (N+1 )/2

LC (N+1 )/2

E (N+1 )/2

Y se encuentra girada 45° con relación a cualquiera de los ejes de las guías de entrada y salida ya que se busca un giro de 90°. Por lo tanto el número de parámetros necesarios para definir un girador conformado por N secciones, siendo N un número impar es de 7 * [(N+1 )/2]-1

En las figuras 15, 16 y 17 se observa un girador de β° conformado por dos secciones interpuestas entre la guía de entrada (6) y de salida (7), es decir, los ejes (6.1 ) y (7.1 ) de las guías de ondas de entrada (6) y de salida (7) presentan un ángulo entre sí de β°. En las tres figuras se han representado los contornos (3) y (3') de los vaciados correspondientes de las secciones.

En la figura 18, se observa cómo quedarían dispuestos los contornos (3), y (3') con relación a las guías de onda de entrada (6) y (7) respectivamente. Así podemos observar que un primer contorno (3) cuyo eje longitudinal (4) presenta un ángulo φ con relación al eje (6.1 ) de la guía (6), mientras que el contorno (3') su eje longitudinal (4') presenta un ángulo φ con relación al eje (7.1 ) de la guía de ondas (7), presentando entre ambos ejes (6.1 ) y (7.1 ) un ángulo de β° . Los parámetros constructivos de los vaciados son los mismos, es decir solamente habría que definir, Ra, Rb, La, Lb, Le y E, y el ángulo φ.

En las figuras 19, 20 y 21 se observa la forma constructiva de un girador de β° conformado por tres secciones que presentan unos vaciados con forma de pajarita, habiéndose representado únicamente los contornos (3) , (3') y (3") de los vaciados correspondientes, observándose la disposición que adoptan con relación a las guías de onda de entrada y salida.

En la figura 22, se observan cómo quedarían dispuestos dichos contornos. Así encontramos que el contorno (3) su eje longitudinal (4) presenta un ángulo φ con relación al eje (6.1 ) de la guía de entrada (6), mientras que el contorno (3") correspondiente a la otra sección extrema pegada a la guía de ondas (7) presenta también su eje longitudinal (4") un ángulo φ con relación al eje (7.1 ) de la guía de salida (4), finalmente el contorno (3') del vaciado de la sección intermedia presenta un ángulo β/2 con relación a cualquiera de los dos ejes (6.1 ) , (7.1 ) de las guías de onda de entrada y salida. Así, en el caso de un girador de β° conformado por tres secciones los parámetros necesarios para definirlo son:

Rbi = Rb 3 Lbi = Lb 3 Ei = E 3

Donde ambos vaciados se encuentran girados un ángulo φ con relación al eje respectivo de la guía de ondas a la que está adheridos.

- y los parámetros correspondientes al vaciado (2') de la sección intermedia, es decir: Ra 2 ,Rb 2 ,La 2 , Lb 2 ,Lc 2 ,E 2 formando un ángulo de β/2 con relación a cualquiera de los ejes de las guías de onda de entrada y salida.

La generalización para giradores de β° conformados por N secciones, dependiendo de si N es par o impar es exactamente igual que la realizada anteriormente solamente con la diferencia de que en vez de hablar de ángulos φ ¡ y 45° para la sección central en caso de que N sea impar, se hablará de ángulos β ¡ y adicionalmente de β/2 para la sección central en caso de que N sea impar.

En las figuras 23 a 26 se muestran que las secciones (1 ), además de los vaciados (2) en forma de pajarita cuentan con una serie de perforaciones, donde las cuatro perforaciones oblongas (8) de los vértices son para el paso de tornillería de fijación, mientras que las perforaciones (9) son para facilitar la alineación de las secciones.

Por lo tanto, gracias a la forma específica y concreta que presentan los vaciados en forma de pajarita de las secciones del girador, se logran giradores que presentan un coeficiente de reflexión mejor de 40 dB para el caso de dos secciones y un ángulo β=90°, menor espesor E de las secciones y por lo tanto una mejor compacidad general del girador. Así, en La figura 27 se muestran los coeficientes de reflexión en dB en función de la frecuencia para el caso de emplear una única sección y β=90°, mientras que en la figura 28, se muestran los coeficientes de reflexión en dB en función de la frecuencia y un ángulo β=90°, siendo reseñable cómo el coeficiente de reflexión supera los 40 dB en todo el ancho de banda útil de la guía.

No altera la esencialidad de esta invención variaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta para su reproducción por un experto.