Brevet FR2069966A1 — publié le 19710910

La présente invention concerne un système d'antennes utilisabLe, en particulier, pour les faisceaux hertziens fonctionnant avec un système de diversité 'estce I1 est bien connu que, pour éviter certaines anomalies de propagation comme les réflexions parasites qui se produisent sur le parcours entre l'émetteur et le récepteur et qui donnent lieu à des trajets multiples, on utilise, à la réception, un système de diversité dans lequel deux ou plusieurs antennes sont disposées à des emplacements différents et connectées à autant de récepteurs. Les évanouissements, dus aux trajets multiples qui ne sont pas synchrones sur les diverses antennes, sont ainsi éliminés par un système de commutation ou de combinaison approprié placé à la sortie des récepteurs. Dans certains cas, on et obligé d'utiliser des supports d'antennes extrêInement élevés pour avoir un dégagement suffisant du faisceau hertzien. Afin d1éviter des pertes exagérées dans les lignes à radio-fréquence qui relient les antennes aux équipements, on place l'antenne au pied d'un pylone élevé et le faisceau d'ondes électromagnétiques, rayonné par ladite antenne, est dirigé verticalement vers un réflecteur plan fixé au sommet du pyl8ne et incliné à 450o Le réflecteur renvoie horizontalement le faisceau dans la direction de l'autre extrémité de la liaison. Comme le système diversité considéré nécessite plusieurs antennes, il en résulte que, dans le cas où on utilise des réflecteurs ordinaires en tôle pleine ou en grillage, la réalisation de la réception en diversité he peut s'effectuer qu'en utilisant autant de pylônes qu'il y a d'antennes. L'objet de l'invention est de réaliser un système de réception en diversité ne comprenant qu'une antenne de réception unique et une pluralité de réflecteurs échelonnés en hauteur sur un pylône unique Deux ondes électromagnétiques, transportant le méme signal et qui peuvent entre soit de fréquences différentes soit polarisées dans deux plans rectaneulaires (le plan horizontal et le plan vertical, par exemple), sont reçues simultanément sur deux réflecteurs superposés particuliers à llinvention. Le réflecteur inférieur est constitué de telle façon qu'il soit réfléchissant pour l'onde ayant l'une des directions de polarisation ou l'une des fréquences, mais par contre, parfaitement transparent pour l'onde ayant l'autre direction de polarisation ou 11 autre fréquence et cela, pour les deux sens de transmission, c'est-àdire d'une part, pour l'onde réfléchie par le réflecteur supérieur, d'autre part, pour l'onde émise par l'antenne placée au sol, vers les réflecteurs. Ceci est obtenu en constituant le réflecteur inférieur par un milieu dont la réflection dépend de la direction de polarisation ou de la fréquence d'une onde incidente. Des exemples de tels milieux seront donnés dans la suite. Le-réflecteur supérieur peut Qtre soit réfléchissant pour toutes les directions de polarisation et toutes les fréquences, soit réfléchissant seulement pour la direction de polarisation ou la gamme de fréquences pour laquelle ce réflecteur inférieur est transparent, afin d'éviter certaines intgrférences. Pour terminer, il convient de signaler que l'ensemble des deux ondes polarisées dans-des plans rectangulaires, peut être obtenu par deux émetteurs fonctionnant soit sur la m8me fréquence, soit sur des fréquences différentes et par exemple être constituées par deux canaux différents d'une meme bande de fréquences attribuée aux faisceaux hertziens. Dans le cas où la liaison comprend un émetteur de secours, il suffit d'utiliser-celui-ci en mime temps que L'émetteur normal, puisque le système de réception en diversité ne nécessite généraliement pas de dispositif de secours supplémentaire. L'invention sera mieux comprise à la suite de la description faite ci-après en relation avec les dessins annexés dans lesquels - la Fig. 7 représente les antennes et les réflecteurs d'une liaison par ondes électromagnétiques au moyen des réflecteurs de l'invention; - la Fig. 2 est un exemple de réalisation de l'un des deux réflecteurs du système-diversité; - la Fig. 3 est un second exemple de réalisation de ce réflecteur; - les Figs. 4a et 4b montrant un troisième exemple de réalisation de ce réflecteur. La Fig. 1 représente le système d'antennes et de réflecteurs d'une liaison par ondes électromagnétiques au moyen d'un système de diversité en hauteur. Les deux ondes électromagnétiques de meme fréquence porteuse, transportant un meme signal et polarisées dans dèux plans rectanglaires, engendrées par l'émetteur 1, sont transformées en un rayonnement vertical ascendant par le miroir parabolique 2 situé au pied d'un pylône 3 de grande hauteur.Ce pylône 3 porte, à sa partie supérieure, les deux réflecteurs de l'invention 4 et 5 disposés l'un au dessous de l'autre et suffisamment écartés l'un de ltautre. Le réflecteur 4 reçoit à sa surface, les deux rayonne ment s électromagnétiques E1, EZ, ltun E1 polarisé horizontalement dans le plan de la Fig. 1 et l'autre E2 polarisé horizontalement dans le plan perpendiculaire à celui de la Fig. 1. Du fait qu'il est transparent pour le rayonnement E2, le réflecteur 4 ne réfléchit horizontalement que le rayonnement E1. L'autre rayonnement E2 après avoir traversé le réflecteur 4 est réfléchi horizontalement par le réflecteur 5. A la station réceptrice, un ense;nble, homologue à celui de la station émettrice, recueille les ondes électromagnétiques. Le pylône 13 porte deux réflecteurs 14 et t5 de caractéristiques identiques à celles des réflecteurs 4 et 5 et permettent de transformer les rayonnements horizontaux qu'ils reçoivent, en rayonnements verticaux, lesquels sont recueillis par le miroir parabolique 12 en liaison avec le récepteur 11. La Fig. 2 est un premier exemple de réalisation des deux réflecteurs 4 et 14 de l'invention. Les réflecteurs 5 et 15 les plus hauts, sont des réflecteurs constitués par une plaque métallique parfaitement plane et suffisamment rigide pour ne pas fléchir sous l'influence de son propre poids. Les réflecteurs 4 et 14 sont des réflecteurs ou des réfracteurs sans action sur un rayonnement de caractéristiques données et réfléchissant ou réfractant les autres rayonnements . Les dimensions "hors-tout" des réflecteurs ou réfracteurs 4 et 14 sont identiques à celles des réflecteurs 5 et 15. Dans la Fig. 2,4 et 14 sont des réfracteurs du type prisme pour micro-ondes, décrit dans le brevet français N 941.005 du 9 Janvier 1947. Ce réfracteur comprend des lames triangulaires mé- talliques 21 montées parallèlement les unes aux autres dans un chassies 20; l'écartement des lames est compris entre la longueur d'onde et la demi-longueur d'onde de l'onde ayant la plus grande longueur d'onde comprise dans 11 énergie à dévier. Irs dévient l'onde dont la direction de polarisation est parallèle aux lames (onde 1) e- laissent inchangée la direction de ipropagation de l'onde tonie ,. ) dont la direction de polarisation est pepcndiiiu- lare aux laes. Les lames =1 ont un bord dentelé dont les dents ont une largeur et une profondeur égale à #g/4 où Ag est la longueur d'onde guidée dans les intervalles entre lames pour tonde ayant la longueur d'onde moyenne de l'énergie à dévier. Cette dentelure sert comme il est connu, à empêcher les réflexions. Dans la Fig. 3, 4 et 14 sont des polariseurs du type décrit dans le brevet français précité et jouant le role de réflecteur, Ce réflecteur est constitué par des lames0 Le réflecteur comprend des lames rectangulaires minces 31 montées parallèlement les unes aux autres dans un châssis 30. On sait quenour la composante dZune onde dont la direction de polarisation est parallèle aux lames,le déphasage est d/ tg et que pour la composante de l'onde dont la direction de polarisation est perpendiculaire aux lames le déphasage est d/ gO (d largeur de la lame; Ag longueur dtonde guidée;#o longueur d'onde dans ltespace libre). Si l'espacement entre lames est inférieur à la demi-longueur d'onde de l'onde incidente, l'onde à polarisation parallèle aux lames ne peut pénétrer dans le polariseur et se trouve réfléchie. Par contre, l'onde à polarisation perpendiculaire aux lames traverse le polariseur. Dans les Figs. 4a et 4b, 4 et 14 sont des miroirs dispersifs alvéolés ou miroirs dièdres du type décrit dans la première addition N 63580 du 12 Décembre 1952 au brevet N 1.050.075 du 31 Janvier 1952. Ces miroirs comprennent un angle dièdre dont l'arête est une droite ou une conique, dont l'embouchure d'entrée est délimitée nar deux droites ou deux coniques et dont les surfaces latérales sont des surfaces réglées dont les génératrices parallèles à un m me plan stappuient d'une part sur ltarete et d'autre part sur les deux courbes ou droites limitant l'embouchure d'entrée. On voit que l'embouchure d'entrée est un cylindre dont les génératrices parallèles audit plan stappuient sur les deux droites ou courbes limitant l'embouchure.La largeur de l'embouchure est comprise entre la longueur d'onde et la demi-longueur d'onde de l'onde ayant la plus grande longueur d'onde comprise dans lténergie à réfléchir. Le miroir alvéolé 24 réfléchit sélectivement chaque canal dans une direction qui dépend de la fréquence centrale du canal. Ceci est dû au fait que la réflexion a lieu sur un cylindre fictif nlus ou moins rentré dans le dièdre selon la fréquence du canal intéressé. Outre une réflexion le miroir assure une focalisation si l'arête et les lignes limitant l'embouchure sont des coniques' t non dee droites. Sur la Fig. 4a, tonde de trajet supérieur est réfléchie par le miroir 25 sur le miroir 26 situé devant le miroir alvéolé 24. Le mi-roir 26 projette l'onde de trajet supérieur dans le miroir 24 et ce dernier reçoit directement l'onde de trajet inférieur. L'onde de trajet supérieur est réfléchie sur le miroir fictif 242 et l'onde de trajet inférieur sur le miroir fictif 241 et la direction de réflexion est la mime pour les deux ondes qui sont reçues dans l'antenne à fente 27 ménagée dans le guide d'onde 28. Pour ne pas surcharger la Fig. 4b, il n'a été représenté que six alvéoles mais il doit être entendu que le nombre d'alvéoles est en réalité beaucoup plus grand, -REVENDiCATIONS- 10) - Système d'antennes pour faisceaux hertziens fonctionnant en diversité comprenant un plane unique, une antenne au pied dudit pylône émettant ou recevant un faisceau hertzien vertical et, échelonnés sur la hauteur du pylône, un réflecteur déviant ledit faisceau vertical en un premier faisceau horizontal et un dispositif déviateur sélectif situé au dessous dudit réflecteur et sensible à une caractéristique sélective de l'onde qu'il reçoit, laissant passer sans déviation 11 onde déviée par ledit réflecteur et déviant ledit faisceau vertical en un second faisceau horizontal e mame direction que le premier faisceau ho horizontal0 20) - Système d'antennes conforme à la revendication 1 dans lequel la caractéristique à laquelle le dispositif déviateur sélectif est sensible est la direction de polarisation de l'onde du faisceau hertzien. 30) - Système d'antennes conforme à la revendication 1 dans lequel la caractéristique à laquelle le dispositif déviateur sélectif est sensible est la fréquence porteuse du faisceau hertzien. 40) - Système d'antennes conforme à la revendication 3 dans lequel le dispositif déviateur est un prisme à lames triangulaires parallèles pour micro-ondes. 50) - Système d'antennes conforme à la revendication 3 dans lequel le dispositif déviateur est un miroir à lames parallèles dont ltécartement des lames est réglé pour qutil soit imperméable à 11 onde du faisceau hertzien ayant la direction de pola risatioSl parallèle aux lames pour la fréquence dudit faissceau 60) - Système d'antennes conforme à la revendication 4 dans lequel le dispositif déviateur est un miroir dièdre du type décrit dans le certificat d'addition NO 63.580 du 12 Décembre 1952.