Brevet FR2100522A1 — publié le 19720324

La présente invention concerne des perfectionnements aux dispositifs de stabilisation de pointage d'une antenne directive maniée sur un support. Elle a trait notamment à un dispositif de stabilisation de pointage d'une antenne à rayonnement directif montée au sommet d1un support, par exemple d'une mât, donnant une certaine surélévation pour améliorer la liaison à visibilité radioélectrique directe, mais susceptible de flexions inadmissibles lorsqu'il est soumis à des forces dynamiques qui lui sont appliquées par les fluides extérieurs tels eue le vent ou la pluie. Un tel cas se présente pour les liaisons à faisceaux hertziens, en particulier dans les installations mobiles ou semi- mobiles, dans lesquelles les antennes sont montées au sommet d'un mât généralement léger et sans ancrage par des haubans. Il résulte que sous l'effet du vent le sommet du mât dévie et oscille rendant incertaine, sinon impossible, la liaison radio électrique entre le stations conjuguées. I1 importe donc de stabiliser dans l'espace la position du support d'antenne de manière que le faisceau électromagnétique rayonné par l'antenne reste sensiblement pointé dans une direction donnes. Il a été proposé de compenser les effets des mouvements d'un tel montage à l'aide d'un sytéme d'auto-rattrapage électronique dans lequel le rattrapage de position se fait d ans le plan site et dans le plan azimut. Ce système, fonctionnant dans deux plants, est assez compliqué à mettre en oeuvre et augmente le prix du matériel. L'objet de la présente invention est de réaliser un dispo- sitif de stabilisation de pointage simple agissant principalement dans un premier plan et combiné à un système d'asservissement agissant dans un autre plan sensiblement orthogonal au premier. Il faut remarquer que la présente invention est intéressante essentiellement pour des antennes d'émission-réception dont les surfaces donnent prise au vent comme par exemple c'est le cas d'une source illuminant un réflecteur parabolique. Par contre, elle est pratiquement sans intérêt pour une antenne omnidirectionnelle de réception de forme sphérique connue . Le dispositif, objet de 11 invention comporte principalement un support d'antenne, un dispositif d'alimentation en énergie, un ensemble émetteur-récepteur, une antenne directive ainsi qu'un moyen destiné à stabiliser le pointage de l'antenne. Selon lin- vention ce moyen est un capot d'antenne ou radome de forme sphé risque dans lequel est enfermé 11 ensemble d'émission-réception monté au sommet du sunport d'antenne.Cette disposition annule tout couple de-torsion résultant des forces du fluide appliquées sur la surface extérieure de la sphère ; elle laisse subsister d'une part, le déplacement latéral, en cas des forces appliquées sur un côté, se traduisant par un déplacement parallèle du faisceau rayonné dans le plan azimut qui est pratiouement sans action sur la liaison radioélectrique, et, d'autre part, le déplacement en site, en cas de forces appliquées à l'opposé ou dans la direc tio de cette liaison, cette déviation restant à corriger pour assurer la liaison. Selon une autre caractéristique de l'invention, afin de corriger les déplacements en site, l'ensemble émission-réception enfermé dans le radome est monté sur un cadre support d'équipement pouvant tourner autour d'un axe de rotation horizontal situé au niveau du sommet du support d'antenne et défini par exemple par une genouillère; le cadre support d'equipement étant réalisé de telle sorte que le centre de gravité du systè me ensemble-cadre se trouve au-dessous, ou sensiblement au niveau, de l'axe de rotation pour un certain secteur de positions angulaires du cadre de part et d'autre de la position d2équili- bre de ce système ; ce sgstème retrouvera donc automatiquement sa position d'équilibre pour tout écart de la verticale du support d'antenne. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par une figure à échelle arbitraire fortement schématisée représentant quelques positions dans l'espace occupèes par le radome monté sur un mât. Comme il a été déjà précisé il s'agit par exemple d'une liaison par faisceaux hertziens à visibilité directe dont une seule station -terminale est représentée, cette station étant pointée en direction D1 dans le sens Sud-Nord SN par exemple. Sans le dispositif de stabilisation de pointage selon l'in- vention, l'ensemble d'emission-réception avec son. réflecteur parabolique iE offre des surfaces largement suffisantes pour subir les effets de veiit et en outre n'est pas protégé contre les intempéries. Si un vent de force variable es-t dirigé dans le sens Ouest- Est 0E, le m,Et oscille autour de sa position normale 1 et subit des torsions dépoiiftant l'antenne dans le secteur ON ou NE, la liaison est donc treks perturbée ou impossible dans le plan azimut. Dans le cas d'un vent dirigé dans le sens Nord-Sud NS ou obliquement vers le haut ou vers le bas, on retrouve les mimes phénomènes de déplacement et de torsion. Dans le plan de site, un angle de dépointage # peut facile en trop faire dévier le lobe de rayonnement e t i rendre ainsi toute liaison impossible. Il faut noter que le vent peut agir sur les deux stations et aue cette action peut se conjuguer dans le sens défavorable pour la liaison qui devient alors aléatoire, voire impossible. Le moyen de stabilisation de pointage de l'antenne consiste a placer 11 ensemble de l'équipement à l'intérieur d'un radome sphérique RS dont la forme annule, de manière connue en dynamique de fluides, toute torsion. Avec un vent OE de sa position normale 1 le radome RS viendra occuper une position 2, le réflecteur parabolique RP subira une simple translation dirigeant le faisceau on une direction D2 parallèle à sa direction normale D1. Ainsi, par un moyen simple le pointage en azimut se trouve être sauvegardé sans nécessiter un système d'autorattrapage dans le plan azimut. Ce perfectionnement à lui seul permet 1 suppression de cieux sources élémentaires avec uu certain n. ombre de circuits hyperfréquences associés, ainsi que d'un récepteur d'écartométrie qui sont nécessaires dans le cas d'une installation sans le dis positif de stabilisation de pointage. Avec un vent NS, le radome RS occupera une position 3, la parabole RP sera inclinée et le rayonnement sera dirigé suivant D3. La liaison sera possible tant que l'angle entre les direc tions i et D3 permet d'inclure l'antenne conjuguée dsns le loe de rayonnement, pour toute ouverture plus grande de cet anle la liaison est impossible. Ce dépointage dans le plan du site peut être corrigé par un système électronique modifiant l'illumination du réflecteur par une commutation de sources. Tl est intéressant d'améliorer et de simplifier cette correction par d'autres moyens. Selon une variante, dans une réalisation préférée, le som ;t et ciAt est terminé pour une genouillère ou analogue sur laquelle est suspendu un cadre support comportant l'équipement émission-réception, le centre de gravité du système se trouvant au-dessous ou sensiblement au niveau de l'axe de rotation defini par la genouillère, cette suspension, en position d'équilibre, garde autoatiquement le pointage en site. La combinaison des moyens simples sus-mentionnés assure la stabilisation complète de pointage d'une antenne ciirective montée sur un support. Pour complèter la description on peut mentionner que dans un mode de réalisation le rad-!e est constitué de deux coquilles demi-sphériques rigides généralement en matériau transparent poil les ondes radio-électriques. Une coquille est fixée à l'extrémité du mât et dans sa partie creuse accessible sont montés les équipements d'emissionréception. Le montage et les essais étant terminés l'autre coquille est fixée de manière étanche sur la première pour fermer le radôme sphérique. La présente invention apporte une solution simple et peu coûteuse de la stabilisation de pointage d1une antenne directive. Elle apporte également des avantages non négligeables par rapport aux solutions existentes entre autres: -protection du matériel enfermé dans le radôme contre les intempéries et les effets de vent d'où certains problèmes concernant les éléments de l'équipement utilisé sont auto atiquement résolus, par example allègement, étanchéité et traitement de ce matériel. La description qui précède a été donnée à titre d'exemple non limitatif et d'autres variantes variantes peuvent être réalisées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de stabilisation de pointage d1une antenne directive montée sur un support et soumise aux forces appliquées par le déplacement d1un fluide caractérisé en ce que ce disposi- tif est un radine sphérique (RS) annulant tout couple de torsion dû à l'action des forces qui lui sont appliquées extérieurement et à l'intérieur duquel est disposée l'antenne directive (RP) montée au sommet de son support (MA), cette disposition gardant automatiquement le pointage en azimut de l'antenne. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le radome est constitué de deux coquilles demi-sphériques rigides. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un système oscillant de suspension de l'antenne est prévu au sommet du support (MA), le centre de gravité de d'ensemble équipé passant au-dessous ou sensiblement au niveau de l'axe de rotation de manière qu'à l'equilibre le pointage en site soit automatiquement réalisé.