Brevet FR2085547A1 — publié le 19711224

i,P présente invention concerne les antennes de réception de télévisions radiodiffusion en modulation de fréquence, etc.. constituées essentiellement au moins d'un barreau rayonnant métallique ou radiateur vibrant le plus souvent en demi-ondeO Un Uel radiateur a donc le plus souvent une longueur égale à la moitié de la longueur d'onde du rayonnement capté. Dans des réalisations connues de ce genre, le radiateur peut entre composé d'un barreau cylindrique de longueur adéquate ou d'un doublet de deux demibbarreaus alignés dont la somme des longueurs est sensiblement égale à celle du barreau unique. Il est encore connu de juxtaposer à faible distance deux éléments des types précédents respectifs pour former un radiateur nomme "dipole foldedW ou wtrombone" suivant que les connexions électriques aux extrémités sont à angle droit ou cur vilignesO Dans tous les cas précités, le signal fourni par l'antenne est délivré sur deux voies symétriqueso Cela implique, pour réaliser une bonne adaptation électrique et pour garder la symétrie de l'antenne, d'utiliser un câble de liaison également symétrique.De tels câbles sont excellents en ce qui concerne l'influence des signaux parasites indiftts. Par contre, ils sont très sensibles au voisinage de masses, métalliques par exemple, qui créent des capacités parasites et modifient les caractéristiques de la ligne, sinon celles de antenne. Lors d'installationd'antennes, le trajet de la liaison antenne-récepteur permet souvent difficilement d'éviter de telles capacités parasites. C'est pourquoi on ut lise de préférence, pour cette liaison, un cabale coaxial composé d'une âme conductrice et d'une tresse extérieure de blindage l'entou- rant complètement, une telle liaison étant essentiellement asymétrique. I1 est alors nécessaire ou bien d'accepter une mauvaise adaptation entre l'antenne et la ligne, et par conséquent, un mauvais rendement, ou bien d'utiliserives dispositifs d'amélio- ration. Parmi ceux-ci, se trouvent les anneaux cylindriques en ferrite, destinés à éviter la circulation de courants haute fréquence le long du blindage du capable coaxial, ou de préférence des dispositifs "balun" qui réalisent l'adaptation électrique entre une sortie symétrique d'antenne et un cabale coaxial asymétrique0 Un solution beaucoup plus élégante est la réalisation directe d'antennes asymétriques.Pour ce faire, on utilise un barreau unique radiateur, dont le point milieu est pris comme point "froid" (ce qui correspond à la masse ou blindage de la liaison asymétrique) et un point convenablement choisi, dit asymétrique, est pris comme "point chaud" (ce qui correspond au conducteur central ou ame de la liaison asymétrique). Il est alors nécessaire d'effectuer une liaison électrique et mécanique rigide entre ce point "asymétrique11 et l'âme du cable coaxial0 Des réalisations connue de ce genre utilisent une connexion soudée au barreau et composée d'un tube plein de memes caractéristiques géométriques que le barreau.Ce tube plein, coudé par exemple à angle droit, effectue la liaison mécanique, et électrique nécessaire* Cette disposition donne en général à l'antenne une impédance présentant une composante réactive qui devient parfois assez grande pour amener à insérer un condensateur en série entre la liaison coudée précitée et 1'âme du cabale coaxial. Cette réalisation n'est pas extrêmement satisfaisante en ce qui concerne les caractéristiques électriques, la largeur de la bande nécessaire pour la télévision et la constance de l'impédance le long de cette bande pouvant s'avérer difficiles à ebtenir, surtout en l'absence du condensateur dont la mise en oeuvre est par ailleurs délicate. D'autre part, des problèmes mécaniques se posent pour ces antennes. Elles sont en effet soumises au vent et aux intempéries. Il est donc nécessaire d'obtenir une grande solidité mécanique. De plus, l'écartement de la liaison coudée influe directement sur les caractéristiques de l'antenne et dépend de la longueur d'onde du rayonnement capté d'une façon indirecte. Lorsque cet écartement est faible, il peut résulter des inconvénients dus à l'apparition de corps étrangers qui viendraient modifier cet écartement (feuilles d'arbre, givre, etc,..) De tels accidents entravent considérablement le bon fonctionnement de l'antenne0 La présente invention concerne une disposition de la pièce de liaison asymétrique qui permet d'améliorer les caractéristiques mécaniques et électriques de l'antennes Selon une particularité principale de la présente invention, la pièce de liaison asymétrique est disposée suivant une surface cylindrique dont les génératrices sont parallèles à l'axe du barreau central, (Le long de cette description, on désignera au sens général, par surface cylindrique, une surface composée par des droites parallèles à une direction donnée et passant par une courbe ou section donnée dans l'espace). Cette pièce est reliée électriquement au barreau central à son extrémité 'tasymétriquel'O A cette pièce est donné au moins un plan de symétrie, cela étant préférable pour une bonne répartition des efforts mécaniques et pour une bonne utilisation des propriétés électriques du radiateur0 La concavité de la surface précitée est tournée vers le barreau central0 Le rapport entre la surface développée de la liaison conductrice asymétrique at celle du barreau central, la longueur de cette liaison conductrice asymétrique et sa distance par rapport au barreau central permettent de définir, selon les besoins, la largeur de bande de l'antenne et son impédance à l'intérieur de la bande d'utilisation0 En fonction de l'importance de la composante réactive de cette impédance, un condensateur peut être disposé au voisinage de la partie centrale de la liaison asymétrique. Ce condensateur est avantageusement réalisé à l'aide d'une pièce auxiliaire composée d'une surface cylindrique parallèle à celle de la liaison conductrice asymétrique, l'écartement entre les deux armatures du condensateur étant alors constant, et ce condensateur pouvant être défini de façon géométrique0 Un diélectrique convenable est disposé entre les deux surfaces formant condensateur0 Sur les figures du dessin annexé, sont représentés, à titre d'exemples non limitatifs, un mode de réalissstion du dissitif selon la présente invention, et une variante pourvue d'un condensateur0 - La figure 1 représente une vue de face dtun élément radiateur complet - la figure 2 représente une vue en coupe du même élément radiateur, sans son enrobage isolant central - la figure 3 représente des détails de la figure 2, dans sa partie centrale - la figure 4 représente une coupe de la figure 1, l'en- robage isolant étant enlevé selon la variante utilisant un condensateur - la figure 5 représente un détail de la figure 4, dans sa partie centrale, et - la figure 6 est une vue en perspective présentant la disposition du condensateur de la figure 5O Sur la figure 1, l'antenne comporte un barreau central 1, un enrobage isolant 2, un tube cylindrique 5 de révolution et deux connexions 6 et 7 sous forme de bornes à vis destinées respectivement à recevoir le blindage et l'âme du câble coaxial. Sur la figure 2 apparaît une liaison électrique 4 entre l'extrémité libre du tube 5 et le barreau central 1. Â l'autre extrémité de ce tube est disposée une rondelle de centrage 3 en matériau non conducteur0 En son milieu, le barreau I est aplati et élargi de manière à faciliter la fixation de la connexion 6 (figure 3). Sur la figure 3 est également représenté le mode de fixation de la connexion 7 ainsi que la rondelle isolante 3 de centrage, en vue agrandie. La figure 4 représente la variante incluant un condensateur. La rondelle isolante 3 des figures 2 et 3 est remplacée par un élément diélectrique 10 qui tient lieu de rondelle de centrage et qui asse par l'extrémité du tube pour recouvrir son extérieurs À ltextérieur du tube et de cette rondelle 10, est disposée une seconde partie cylindrique 9 de faible épaisseur prolongée par une plaque plane qui porte la connexion 7A, sous la forme d'une berne à vis. La figure 5 représente une section du barreau central et la fixation médiane de la connexion 5 et une vue détaillée du condensateur forme par les parties cylindriques e regard du tube 5 et de la pièce 9 et le mode de fixation sur le prolongement de la pièce 9 de la connexion ' sous la forme d'une borne â vis. La figure 6 représente une vue en perspective montrant de façon plus evidente la forme de la pièce 90 Les antennes réalisées selon la présente invention peuvent avoir une largeur de bande très suffisante en télévision, et leur impédance y est remarquablement constantes Il va de soi que toute modification de détail du dispositif selon la présente invention reste dans le cadre du present brevets fl est notamment très simple de changer la Norme ou la fixation des connexions 6 et 7 ou 7a, ou de les remplacer par tout autre système de connexion électrique. Il est encore possible de remplacer les surfaces cylindriques de révolution 5 et 9- par des surfaces cylindriques dont la section serait hémi-circulaire ou carrée par exemple REVI;IDinal:2IONS 1) Une antenne asymétrioue de réception, composée au moins d'un élément rayonnant ou radiateur, caractérisée en ce que ce radiateur comprend un barreau conducteur central plein, cylindrique de révolution, et une pièce conductrice avoisinante, disposée entre le point milieu du barreau et un autre point "asymétrique" convenablement choisi, dont la forme générale est une surface cylindrique as génératrices parallèles à l'axe du barreau, la concavité dé cette surface étant tournée vers le barreau et la section droite de cette pièce possédant au moins un plan de symétrie passant par l'axe du barreau, une liaison électrique étant réalisée entre le point asymétrique du barreau et ltextrémité voisine de la pièce avoisinante, le point chaud étant pris à l'autre extrémité de ladite pièce et le point froid étant situé au milieu du barreau central. 2) Une antenne selon la reveviication 1, caractérisée en ce que la section droite de la surface cylindrique est une courbe ou portion de courbe possédant plusieurs plans de symétrie passant par l'axe du barreau central, section triangulaire équilatérale ou carrée par exemple. 3) Une antenne selon la revendication 1 caractérisée en ce que la section droite de Va salrtace cylindrique est une courbe ou portion de courbe possédant un centre de symétrie situé sur l2axe du barreau, section en arc de cercle, en demicercle ou circulaire, par exemple. 4) Une antenne selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'ur, condensateur est formé au voisinage du milieu du radiateur par une deuxième surface conductrice cylindrique parallèle à celle de la pièce conductrice avoisinante et en ce que le point chaud est pris sur un prolongement de cette deuxième surface cylindrique. 5) Une antenne du type YOGI, caractérisée en ce qu'elle comporte un radiateur selon l'une des revendications précéden tesO