Brevet FR2081059A1 — publié le 19711126

La présente invention concerne des réseaux d'aériens et une méthode ainsi que des moyens pour simuler ou représenter le champ à distance d'un réseau symétrique d'aériens pour des raisons de contrôle. 5 Suivant l'invention, il est prévu une méthode pour repré senter le champ électromagnétique en un point arbitraire à distance d'un réseau symétrique d'aériens quelconque, laquelle consiste à échantillonner les courants haute fréquence qui à un instant donné passent dans les aériens individuels du réseau, à combiner 10 les échantillons des courants de façon à produire des fonctions symétriques et antisymétriques par rapport à la ligne centrale du réseau, à appliquer des coefficients de pondération en amplitude prédéterminés aux échantillons individuels, et à ajouter en quadrature les fonctions symétriques et antisymétriques pour 15 obtenir le signal de sortie simulé. Egalement suivant l'invention, il est prévu un équipement pour mettre en oeuvre la méthode mentionnée ci-dessus. Toute distribution de réseau d'aériens peut être représentée par la somme de fonction symétrique et de fonction antisy-20 métrique. On peut combiner les échantillons de courants sur les aériens individuels formant le réseau pour représenter ces fonctions symétriques et antisymétriques . Le champ électromagnétique en un point quelconque à distance du réseau d'aériens peut donc être simulé en ajoutant ensemble ces échantillons symétri-25 ques et antisymétriques, l'addition se faisant en quadrature et après avoir affecté les coefficients de pondération en amplitude corrects. La division de la distribution du réseau en composantes symétriques et antisymétriques simplifie la construction des 30 unités de combinaison suivantes puisqu'elles représentent alors le champ à distance en tout point en appliquant seulement la pondération en amplitude, sans nécessiter de mise en phase différentielle. Les objets et caractéristiques de la présente invention 35 apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation de l'invention faite en relation avec le dessin ci-joint dans lequel la figure unique représente un exemple de réalisation d'un réseau de quatre antennes dipôles disposées symétriquement, ainsi que les éléments de combinaison et de ifO pondération nécessaires. 71 06921 2 2081059 La figure unique montre un réseau linéaire de quatre antennes dipôles E.j , E2, Ej et E^, ces références représentant également les tensions haute fréquence sur les éléments du réseau. Toutefois le facteur fonction du temps e^^ sera négligé pour 5 des raisons de simplicité. Généralement, les tensions E sont des nombres complexes arbitraires et peuvent chacune représenter la somme de plusieurs pensions haute fréquence à fréquences différentes sans perdre la généralité à moins que les fréquences soient suffisamment espacées pour limiter la précision du système 10 du fait des largeurs de bandes limitées des dispositifs suivants. Pour chaque dipôle on contrôle le courant qui le traverse et les échantillons de courant sont appliqués à des paires symétriques de circuits hybrides à déphasage HR1 et HR2, et ensuite à des réseaux de pondération Cl, 15 C2, S1 et S2, pour être enfin envoyés à un élément de combinaison. On décrira chacun de ces éléments au moment opportun. La tension du champ en un point éloigné à une distance R et dans une direction faisant un angle 0 par rapport à la ligne centrale du réseau peut s'écrire: 20 V = f(R) x f (0) x f(E, X , d, ©) (1) Dans cette expression, le premier facteur ne dépend que de la distance radiale du réseau; le second facteur ne dépend que de © et correspond au diagramme en coordonnées polaires des éléments individuels du réseau}. par contre, le troisième facteur décrit 25 les variations qui sont produites par les distances différentes d des sources complexes de chaque coté du centre du réseau. En ce qui concerne le réseau symétrique montré, seules les deux distances d1 et d2 interviennent, leurs valeurs positives et négatives étant considérées de chaque côté, positive vers la 30 gauche et négative vers la droite. Dans le troisième facteur, x est la longueur d'onde de la fréquence d'émission que l'on désire étudier. On peut développer le troisième facteur comme suit: E, e1- I2 d1sin 8 + E2 e1* f® d2sin0 + E3 e"1- f® d2siI19 '5 + B e"1- ^ d1slnS (e étant la fonction exponentielle et i la racine carrée de -1). 71 06921 3 2081059 Cette expression serait à prolonger avec autant de facteurs qu'il y aurait d'éléments d'antennes, mais dans le cas de la figure quatre suffisent. Cette expression (2) contient toutes les variations de V (de l'expression (1) dues aux variations des E, 5 et c'est ce facteur complexe que l'on veut reproduire pour simuler les effets sur V de modifications sur les E. Une méthode pour ce faire consiste à prendre des échantillons de tous les E et à insérer des câbles de différentes longueurs de phase 0^, 02, 0^, 0^, où 10 01 « L + ^ d1 sin e 02 * L py 0^ a L —— d2 sin 9 0, » L - ^ d, sin 6 k y 3 et L est une longueur arbitrairement fixée pour tous les câbles 15 concernés entre les points de contrôle respectifs et les circuits hybrides. (HR1 et HR2 dans la figure). Leur somme est alors proportionnelle au troisième facteur de (1) comme le montre (2). Cependant, s'il y a un grand nombre d'éléments dans le réseau ou si l'on veut simuler le champ à grande distance pour plus 20 d'un angle 9, on peut obtenir une simplification intéressante en remplaçant ces déphasages par des pondérations en amplitude. Cela peut être fait si le réseau est symétrique. On peut réécrire les deux derniers facteurs de (1) comme suit en tenant compte de (2): 25 E.+E. / i^d1 sin9 -ii^d1sin9\ E_+E, t i^d0sin9 -i^d0sin9\ -L-AL A 1 +R A 1 Y, 2 L * 2 +* > 2 1 (i-r-cL smo —x-Hnl, sm©\ / x-r-d-jSin© -î—doSin©\ e A 1 +e A 1 l-i- ^ ^ |e * +e * ) ,VE4 si0®.e-1T!il1 Slnej+E2-E3^1Td2SinS.e-i^d2Siliei -fa+Ej cas (famine) +(e2«^ ooa C^-a2atae) (3) +i -Ej^ sin^^d^ sinQ) sinf^d^sinôp' Eiyfait, cela correspond à la division d'une distribution de 30 réseau arbitraire en deux composantes, l'une symétrique (E^+E^, E2+E^) et l'autre antisymétrique (E^-E^, On peut réa liser cela au moyen d'un jeu d'anneaux hybrides de 180° comme on l'a montré en HR1 et HR2 sur la figure. 71 06921 4 2081059 L'expression (3) peut alors être reproduite en pondérant en amplitude les signaux de sortie symétrique et antisymétrique de ces anneaux avec les coefficients de pondérations: C^=icos(^d^ sin©) C2=cos(~d2si-n©) 5 Sl»sin(^d1 sin©) S2=sin(~d2sin©) que l'on peut déterminer facilement pour tout angle © puisque , toutes les constantes sont connues. Les signaux de sortie sont ensuite additionnés dans un circuit de combinaison pour donner un signal de sortie proportionnel au champ à grande distance dans 10 la direction de l'angle 9. Le facteur i dans l'expression (3) indique qu'un quart d'onde de ligne supplémentaire est nécessaire du côté -antisymétrique. Celui-ci est cependant le même quel que soit l'angle 0. Ce système peut être directement étendu à tout réseau 15 symétrique comprenant un nombre pair d'éléments. Dans le cas où il y a un élément sur la ligne centrale, on peut aussi l'appliquer. C'est le cas où le réseau est symétrique avec un nombre impair d'éléments. Dans ce cas, l'élément du centre ne contribue qu'à la composante symétrique de distribution du réseau et non 20 à la composante antisymétrique, si bien qu'on peut se dispenser de son anneau hybride à 180° ou du circuit équivalent, et que l'échantillon doit simplement être ajouté dans le circuit de composition avec un coefficient de pondération approprié. On comprendra que la description ci-dessus d'un exemple de 25 réalisation de l'invention a été faite seulement à titre d'exemple et ne constitue pas une limite à la portée de l'invention. 71 06921 2081059 REVENDICATIONS 1) Méthode de représentation du champ électromagnétique en un point quelconque à grande distance d'un réseau d'aériens symétrique caractérisée en ce que l'on échantillonne les courants 5 haute fréquence passant à un moment donné dans les aériens individuels du réseau, on combine les échantillons de courant pour obtenir des fonctions symétrique et antisymétrique par rapport à la ligne centrale du réseau, on applique des coefficients prédéterminés de pondération aux échantillons individuels, et 10 on ajoute en quadrature les fonctions symétrique et antisymétrique pour obtenir le signal de sortie représentant le champ électromagnétique. 2) Méthode suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit réseau contient un nombre pair d'aériens qui sont dis- 15 posés symétriquement par rapport à la ligne centrale du réseau. 3) Méthode suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit réseau contient un nombre impair d'aériens, parmi lesquels l'élément central est placé sur la ligne centrale et les autres aériens sont disposés symétriquement de chaque côté de la ligne 20 centrale, ledit élément central étant associé^avec les autres éléments pour en extraire la fonction symétrique. 4) Méthode de représentation du champ électromagnétique d'un réseau d'aériens symétrique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la combinaison des échantillons de courant 25 pour obtenir des fonctions symétrique et antisymétrique se fait par des compositions hybrides. 5) Equipement pour mettre en oeuvre la méthode de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour échantillonner le courant passant dans chaque aérien dudit réseau, 30 des dispositifs hybrides inversant la phase pour combiner lesdits échantillons de courant en paires symétrique et antisymétrique , des circuits de pondération pour pondérer les signaux de sortie de chaque dispositif hybride suivant des paramètres prédéterminés dudit réseau, et un circuit de combinaison pour combiner-en qua-35 drature lesdites paires symétrique et antisymétrique. 6) Equipement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les paramètres desdits circuits de pondération dépendent de la longueur d'onde de la fréquence d'émission du réseau, de l'écart respectif de chaque aérien par rapport à la ligne centrale et de la direction 0 du point distant par rapport au réseau.