Brevet FR2002886A1 — publié le 19691031

La présente invention concerne des dispositifs d'antenne et plus particulièrement un dispositif d'antenne omnidirectionnelle, standardisé et mobile, de préférence sous forme miniaturisée. Dans les dispositifs ordinaires d'antenne, mobiles, il est usuel de placer l'antenne de réception à l'extérieur du véhicule, loin de l'amplificateur haute fréquence, de l'étage de changement de fréquence et de l'étage à moyenne fréquence, et de placer l'étage de détection à l'intérieur du véhicule afin de profiter de la hauteur,d'un parasitage minimum et d'autres avantages atmosphériques. C'est pourquoi on a trouvé que les cables de transmission destfréquences radio-électriques, reliant l'antenne de réception aux circuits de filtrage et d'amplification haute fréquence, sont d'importantes causes d'affaiblissements et de parasites. La présente invention a pour objet de réaliser une antenne omnidirectionnelle mobile, dont la sensibilité et l'efficacité ne peuvent etre obtenues dans les dispositifs ordinaires d'antennesmobilest On atteint ce but par l'emploi d'une série unique de bipales radiaux répartis sur 3600 dans le plan horizontal. De plus, chaque bobine de chaque dipôle est électriquement reliée en série avec la bobine adjacente, ces bobines étant enroulées de telle fanon que les effets électromagnétiques s'assistent mutuellement. Le système d'antenne est supporté par un module amplificateur haute fréquence pouvant être monté sur un véhicule, un navire, un véhicule spatial ou sur des véhicules analogues. C'est pourquoi le but de la présente invention est de réaliser un systeme d'antenne omnidirectionnelle, amélioré, à haute sensibilité et efficacité. Un autre but de la présente invention est de réaliser un système d'antenne mobile, remplissant les conditions sus-mentionnées, dans lequel la puissance de sortie du signal de l'antenne est maintenue sensiblement constante lorsque lto- rientation de l'antenne varie. Drautres caractéristiques de la présente invention ressortiront de ce qui suit et ladite invention sera mieux comprise par la description suivante d'une forme de réalisation particulière donnée à titre d'exemple et représentée au dessin annexé dans lequel : La figure 1 représente, avec arrachement partiel, une vue en perspective, sensiblement à l'échelle, d'un exemple de réalisation d'un système d'antenne selon la présente invention. La figure 2 est le schéma électrique du système d'antenne de la figure 1. En se référant au dessin et, en particulier, à la figure I, on voit le système d'antenne de réception, mobile et miniaturisée, destiné à etre placé sur le toit d'un véhicule pour des radio-communications entre véhicules, comportant une antenne omnidirectionnelle verticale 10 supportée par un châssis 12 qui abrite le module ou bloc amplificateur haute fréquence. La partie inférieure du chassies 12 est conformée de fanon appropriée pour faciliter le montage dudit châssis, qui supporte l'antenne 10, sur le toit d'un véhicule de façon suffisamment solide pour résister aux vibrations mécaniques et aux chocs au cours du déplacement du véhicule. De plus, afin d'assurer la protection contre les intempéries, l'antenne 10 et le châssis 12 sont enfermés dans une enveloppe de plastique 16, en forme de coupe renversée, qui permet une transmission des signaux radioélectriques, sensiblement sans parasites. L'énergie électrique nécessaire au bloc amplificateur 14 peut titre fournie, de fanon appropriée, par la batterie du véhicule (non représentée), qui est du type 12 Volts à courant continu, par le câble d'alimentation 18. Le signal de sortie du bloc d'amplificateur 14 est transmis, à partir de ce bloc, au panneau de contrôle (non représenté), disposé, comme d'habitude, à l'intérieur du véhicule et sous le tableau de bord, par le câble de sortie 20, dans lequel le signal amplifié est hétérodyné, la différence entre les deux fréquences étant amplifiée, détectée, et le signal correspondant étant présenté sous forme visuelle ou audible. Comme le montre la figure 2, le bloc amplificateur 14 qui comprend un circuit à filtre passe-bande 22 et le circuit amplificateur 24, est constitué par des composants solides, dont les caractéristiques sont robustesse, fiabilité, compacité, et qui permettent, par là même, de loger le bloc 14 dans le châssis 12 dont les dimensions sont approximativement de 25x25x12,5 mm, et de placer le dit bloc à proximité de l'antenne 10 comme cela est représenté dans la figure 1. En se référant à la figure 1, on voit que l'antenne miniaturisée 10, dont les dimensions hors tout sont approximativement de 25 mm en hauteur et 37,5 mm en largeur, comprend une série de dipôles radiaux 26a, répartis sur 3600 dans le plan horizontal, ayant des enroulements identiques 28a, ..., 28f, disposés respectivement sur les bras radiaux-30a, ..., 30f d'un noyau de ferrite 30, rendent par là même l'antenne '10 omnidirectionnelle, essentiellement dans le plan horizontal. De plus, les extrémités des enroulements des bobinages 28a, .4., 28f sont connectées entre elles, en série, comme le montre schématiquement la figure 2, les flux magnétiques desdits enroulements s'assistant mutuellement, c'est-à-dire s'additionnant. En se référant à la figure 2, on constate qu'une extrémité de l'enroulement 28a est reliée à la prise de terre 32, alors que le signal détecté est prélevé à la sortie de l'antenne 10 à l'une des extrémités de l'enroulement terminal 28f et est appliqué au circuit à filtre passe-bande 22 par le conducteur 34. On voit que le circuit de filtrage 22 comprend deux étages de filtres L laissant passer les fréquences de la bande de radio diffusion commerciale, c'est-à-dire de 0,5 à 1,5 mégacycles. Etant donné que le bloc d'amplificateur 14 est directement relié à l'enroulement 28f de l'antenne 10, on constate que l'on peut pallier l",bligation de coupler la sortie de l'antenne 10 à l'entrée du circuit à filtre passe-bande 22, à l'aide d'un cabale de transmission de fréquences radio-électrioues habituellement requis, ce qui permet ainsi un accroissement substantiel du rapport signal-bruit et de l'efficacité, que l'on peut obtenir d'une autre façon. Le conducteur d'entrée 34 est relié à l'une des bornes du condensateur Cin, dont l'autre borne est à la masse 32, et au circuit série constitué par l'inductance L1 et le condensateur C1, l'autre borne du condensateur C1 étant reliée à une extrémité du circuit parallèle formée par le condensateur C2 et par l'inductance L2, alors que l'autre borne du condensateur C2 et de l'inductance L2 sont reliées à la prise de terre 32. Le second étage à filtres en L comprend, borne en série, le condensateur C3 et l'inductance L3, dont une borne est connectée au point de liaison entre les condensateurs C1 et C2 et. dont l'autre borne est reliée à une borne du circuit paralièleformé par l'inductance L4 et du condensateur C4, alors que l'autre borne de ce circuit parallèle formé par l'inductance L4 et le condensa teur C4, est reliée à la prise de terre 32. Le signal sortant du circuit à filtre passe-bande 22 est prélevé au point de jonction des inductances L3 et L4 et il est appliqué au circuit amplificateur basse fréquence 24 par le conducteur 36. Le circuit amplificateur 24 est un amplificateur basse fréquence à deux étages, dont le premier comprend un transistor 41 à effet de champ à canal N, dont la sortie est reliée au second transistor Q2 à effet de champ à canal N. L'emploi de transistors à effet de champ dans le circuit d'amplificateur 24 est particulièrement avantageux car ceux-ci ont des caractéristiques d'isolation excellentes. Le conducteur 36 applique le signal haute fréquence disponible à la sortie du circuit de filtrage 22, à l'électrode source 38 du transistor Q1, alors que le circuit parallèle formé de la résistance Rl et du condensateur C5, relie l'électrode drain 40 et la prise de terre 32. L'électrode porte 42 est-connectée directement à la prise de terre 32, alors que l'autre électrode drain 44 est connectée à la borne de la source de tension de polarisation 46 (+ 12 Volts) par la résistance de charge R2. Le signal fourni par le transistor Qlformant le premier étage d'amplificateur, est prélevé sur l'électrode drain 44 par l'intermédiaire du condensateur de couplage C6 et il est appliqué à l'électrode source 48 du transistor Q2, qui est connectée à la résistance de fuite R3, dont l'autre extrémité est reliée à la prise de terre 32. Le second étage amplificateur, qui comprend le transistor 92, a le même montage que le premier étage amplificateur, qui comprend le transistor Q1. Ainsi, l'électrode drain 50 est reliée à la prise de terre 32 au travers de la résistance R4 et du condensateur C7 disposés en parallèle, l'électrode porte 52 est reliée directement à la prise de terre 32 et l'électrode drain 54 est reliée à la borne 46 de la source d'alimentation, au travers de la résistance de charge R5. Le signal de sortie haute fréquence amplifié est prélevé sur l'électrode drain 54 au travers du condensateur de couplage C8 et, par conséquent, est appliqué au montage hétérodyne par le câble de sortie 20. Les constantes du circuit, indiquées ci-après, sont des valeurs indicatives pour les éléments du circuit à filtres passe-bande 22 et du circuit amplificateur 24, utilisables dans un récepteur fonctionnant dans la bande de fréquences de la radio diffusion commerciale, comprises entre 0,5 et 1,5 mégacycles Condensateur Cinee 19,7 pf. Inductance L1 et L3..................... L3 1,28 mh Condensateurs C1 et C3................... C3 26 pf. Inductance L2............................ L2 502 h. Condensateur C2.......................... C2 64 pf. Bobinages 28a, ... 28f, chacun 24 mh Transistors Q1 et Q2 etc Type 3N139 Résistances R1 et R4..................... R4 220 ohms Condensateurs C5, C6 et C7............... C7 O,lu f. Résistances R2 et R5..................... R5 2,2 Kohms Résistance R3, ................. 100 Kohms Condensateur C8.......................... 1000u f. Ayant indiqué un exemple de réalisation particulier de la présente invention, on doit comprendre qu'il n'est pas li- mitatif, et que l'on peut apporter des modifications tant dans le montage du circuit que dans les éléments constitutifs employés, les revendications ci-jointes visant à englober toutes modifications de cette sorte dans le cadre de la présente invention. - REVENDICATIONS 1. Système d'antenne comprenant une antenne omnidirectionnelle et des moyens d'amplification en liaison avec la sortie de l'antenne, cette dernière comportant une série de dipales radiaux, répartis dans le plan horizontal sur 3600. 2. Système d'antenne suivant la revendication 1., dans lequel la série de bipales radiaux comporte un certain nombre d'enroulements disposés respectivement sur un nombre égal de noyaux de ferrite de manière que les effets électromagnétiques s'assistent mutuellement. 3 Système d'antenne suivant la revendication 2., dans lequel lesdits enroulements sont électriquement reliés en série. 4. Système d'antenne suivant la revendication 3., dans lequel chacun desdits noyaux comporte un corps allongé portant un enroulement hélicoïdal. 5. Système d'antenne suivant la revendication 1., dans lequel les moyens d'amplification haute fréquence sont placés dans le voisinage de la sortie de ladite antenne. 6. Système d'antenne suivant la revendication 5., dans lequel les moyens d'amplification comprennent un circuit filtre passe-bande en liaison avec la sortie de ladite antenne, et un dispositif amplificateur haute fréquence en liaison avec la sortie dudit dispositif de filtrage. 7. Système d'antenne suivant la revendication 1., dans lequel les moyens d'amplification sont placés dans un logement proche de ladite antenne. 8. Dans un système d'antenne mobile; une antenne omnidirectionnelle dans le plan horizontal comprenant une série de dipôles radiaux, répartis dans le plan horizontal sur 3600. 90 Une antenne suivant la revendication 8., dans laquelle la série de dipôles radiaux comprend plusieurs enroulements respectivement montés sur un nombre égal de noyaux de ferrite, de manière que les effets électromagnétiques s'assistent mutuellement. 10. Une antenne suivant la revendication 9., dans laquelle lesdits enroulements sont électriquement reliés en série. 11. Une antenne suivant la revendication 10., dans laquelle chacun desdits noyaux est-formé par un corps allongé sur lequel est enroulé hélicoïdalement un tel enroulement.