Brevet FR2067368A1 — publié le 19710820

La présente invention concerne un réseau d'antennes pour ondes courtes, produisant une tension circulaire dans les installations radiogoniométriques, à bord des navires notamment. Le lever du doute de l'indication de relèvement soulevait 5 parfois de grandes difficultés avec les installations radiogoniométriques connues à bord des navires. Les champs réfléchis par les superstructures métalliques du navire interdisaient le lever du doute à de nombreuses fréquences et pour de nombreux azimuts, avec emploi des antennes radiogoniométriques connues. Dés essais ont par suite été entrepris pourremédier 10 à ces lacunes de la tension produite par une antenne omnidirectionnelle, grâce à des moyens de déphasage. En pratique, il fallait alors ajuster un déphasage déterminé pour chaque fréquence donnée devant servir à un relèvement. Un lever du doute demeurait néanmoins impossible pour des azimuts donnés, dans quelques gammes de fréquence. 15 Les influences des champs réfléchis par les superstructures métalliques du navire sur l'antenne radiogoniométrique, c'est-à-dire le cadre croisé, l'antenne Adcock, etc., étaient jusqu'à présent considérées comme la cause de ce défaut. On sait par ailleurs qu'en cas d'emploi d'une simple antenne 20 verticale comme antenne auxiliaire, les courants dans le mât produisent un couplage gênant avec la descente d'antenne. Il a par suite été recommandé d'utiliser comme antenne auxiliaire, notamment dans les installations radiogoniométriques de navire, un réseau de doublets, car sa descente est symétrique et par suite insensible aux influences perturbatrices. 25 L'invention découle de l'observation récente suivante. Le lever du doute n'est pas empêché par les seules influences des champs réfléchis sur les antennes goniométriques et les influences du courant dans le mât sur la descente - ce problème étant déjà résolu comme précédemment indiqué - mais surtout par les influences des champs réfléchis sur le mât 30 portant l'ensemble du réseau d'antennes et par l'influence par couplage du courant dans le mât sur la tension de l'antenne omnidirectionnelle. Il reste donc à réaliser un découplage électrique suffisant entre l'antenne délivrant la tension circulaire et le mât, de façon que le courant dans le mât n'exerce plus aucune influence sur le lever du doute. 35 L'invention a pour objet un réseau d'antennes produisant la tension circulaire et dans lequel deux ou- plusieurs doublets à polarisation pratiquement verticale et branchés électriquement en parallèle sont disposés régulièrement suivant une circonférence. Selon une particularité 70 41436 2 2067368 essentielle de l'invention, les divers doublets sont plies au milieu, de façon que leurs brins s'éloignent du mât porteur avec lequel ils forment chacun un angle d'environ 30°. L'angle de 30° est une valeur optimale, résultant d'une 5 part de l'exigence d'un découplage suffisant avec le mât, qui serait maximal dans le cas de doublets horizontaux, et d'autre part de l'exigence de limitation des pertes de tension utile par pivotement des brins de doublet par rapport à la verticale. Le diamètre du cercle suivant lequel sont disposés les doublets ne doit pas être supérieur au quart de la plus 10 faible longueur d'onde à recevoir, afin que la tension circulaire soit pratiquement indépendante de l'azimut. Il suffit de disposer de deux doublets en regard pour le fonctionnement de l'antenne omnidirectionnelle. En toute rigueur, un seul doublet suffirait même pour la production de la tension circulaire, mais 15 son centre de phase ne serait pas confondu avec celui de l'antenne radio-goniométrique, qui est en général disposé symétriquement autour du mât. La non-coïncidence des centres de phase se traduit pour le relèvement par des inconvénients qui peuvent être évités par l'adoption d'un réseau d'antennes dont le centre de phase coïncide avec celui de l'antenne radiogonio-20 métrique. Il est également possible d'utiliser plus de deux dipôles pour la production de la tension circulaire. Il en résulte alors 1'avantage de pouvoir réduire la longueur des divers doublets. Lorsque l'antenne radiogoniométrique est un cadre croisé, il est recommandé de disposer l'antenne omnidirectionnelle à l'intérieur 25 du cadre et d'utiliser quatre doublets. Ce réseau satisfait en outre parfaitement à la condition de coïncidence des centres de phase. Cette solution représente simultanément un encombrement optimal. Les influences capacitives de l'environnement sur l'antenne omnidirectionnelle sont différentes pour les divers brins de doublet : 30 la capacité des brins inférieurs de doublet par rapport à la superstructure . du navire et au mât est plus grande que celle des brins supérieurs de doublet. Les doublets doivent par suite être symétrisés capacitivement. Selon une autre particularité de l'invention, les brins correspondants.de chaque doublet sont reliés aux stators d'un condensateur variable papillon, dont le rotor 35 est à la masse et peut être télécommandé au moyen d'un moteur, afin d'éviter une influence capacitive du personnel sur l'antenne, pendant la symétrisation. Lorsque le réseau d'antennes de radiogoniométrie est réalisé de la manière 70 41436 3 2067368 habituelle, de façon que les tensions de l'antenne omnidirectionnelle et de l'antenne radiogoniomêtrique soient sensiblement égales, ce rapport de tensions peut servir pour réaliser l'accord à la symétrie. Il suffit de symétriser une fois, au moment de l'installation, l'antenne omnidirection-5 nelle au moyen du condensateur variable papillon, en accordant ce dernier jusqu'à ce que les tensions délivrées par l'antenne omnidirectionnelle et l'antenne radiogoniomêtrique, et produites par un émetteur éloigné, soient sensiblement égales sur toute la plage de fréquence d'utilisation du réseau d'antennes. 10 Dans les réseaux d'antennes radiogoniométriques de navire, une antenne radiogoniomêtrique pour ondes très courtes est généralement disposée au-dessus de l'antenne radiogoniomêtrique pour ondes courtes. Il faut alors assurer un découplage suffisant entre l'antenne omnidirectionnelle pour la gamme d'ondes courtes, précédemment décrites, et l'antenne 15 radiogoniomêtrique pour ondes très courtes. Selon une autre particularité de l'invention, l'antenne omnidirectionnelle est divisée électriquement par branchement de dipôles connus. Cette division est effective pour les ondes très courtes et supprimée dans la gamme de fréquence inférieure par l'insertion des dipôles. 20 II est possible d'utiliser un nombre quelconque de doublets pour l'antenne omnidirectionnelle. Leur dimension diminue quand leur nombre augmente. A la limite, il est possible de réunir de nombreux doublets en une unité constructive, dans laquelle les brins de doublet correspondants constituent deux troncs de cône conducteurs et continus, disposés concentri-25 quement autour du mât portant l'antenne et dont les bords de faible diamètre sont voisins. Ce modèle est toutefois un cas limite, qui ne doit être utilisé que pour des conditions particulières, car il offre au vent une plus grande surface que des doublets individuels et ses propriétés électriques varient plus que celles de doublets individuels en cas de givrage, de sorte 30 qu'il présente des inconvénients. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente le schéma électrique des doublets; 35 - la figure 2 représente un exemple de réseau d'antennes de radiogoniométrie pour ondes courtes selon l'invention; - la figure 3 représente un modèle particulier, comprenant aussi une antenne de radiogoniométrie pour ondes très courtes; et 70 41436 4 2067368 - la figure 4 représente le cas limite, avec deux troncs de cône. La figure 1 illustre les connexions électriques des divers doublets entre eux et avec le condensateur variable papillon de symétrisa-tion. Tous les brins supérieurs 1 de doublet sont réliés à un stator du 5 condensateur variable papillon 3 et tous les brins inférieurs 2 de doublet à l'autre stator. Les divers brins de doublet sont inclinés de 30° par rapport à la verticale; le diamètre du cercle suivant lequel ils sont disposés est inférieur au quart de la plus faible longueur d'onde -Àm£n à recevoir. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, un réseau complet 10 d'antennes de radiogoniométrie pour ondes courtes contient l'antenne omnidirectionnelle selon l'invention. Il comporte un caisson 5 en matériau isolant, sur lequel sont fixés les éléments 1, 2 de l'antenne omnidirectionnelle selon l'invention. Le caisson 5 contient une antenne radiogoniomêtrique en ferrite et tous les éléments de câblage du réseau d'antennes complet, à 15 l'abri des intempéries. Dans le modèle particulier de la figure 3, le réseau d'antennes pour radiogoniométrie en ondes courtes est surmonté d'une aitenne radiogoniomêtrique 8 pour ondes très courtes, dont le câble de descente est guidé vers le bas et porté par un cadre croisé 4, devant le réseau d1antennes pour 20 ondes courtes. Le cadre croisé 4, dans une réalisation particulière, est également utilisable comme aitenne radiogoniomêtrique supplémentaire. Dans la solution limite représentée à la figure 4, l'antenne omnidirectionnelle est constituée par la réunion de très nombreux doublets en deux troncs de cône 7, concentriques par rapport au mât porteur 6. 70 41436 5 2067368 REVENDICATIONS 1 - Réseau d'antennes pour ondes courtes, produisant une tension circulaire dans les installations radiogoniométriques, à bord de navires notamment, comportant deux ou plusieurs doublets à polarisation pratiquement 5 verticale, branchés électriquement en parallèle et disposés régulièrement suivant une circonférence ledit réseau étant caractérisé en ce que les divers doublets sont pliés en leur centre afin que leurs brins soient inclinés par rapport au mât portant le réseau d'antennes et formant chacun un angle d'environ 30° avec ce mât. 10 2 - Réseau d'antennes selon la revendication 1, caractérisé par un condensateur, variable papillon pour la symétrisation de la capacité des doublets par rapport à la superstructure- du navire et notamment au mât porteur, dont les stators sont reliés aux brins de doublet -correspondants, dont le rotor est à la masse et comportant de préférence une télécommande 15 par moteur. 3 - Réseau d'antennes selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de doublet sont divisés électriquement, par branchement de dipôles connus, pour le découplage par rapport à une antenne pour ondes courtes, disposée le cas échéant à proximité. 20 4 - Réseau d'antennes selon la revendication.!, caractérisé par la réunion constr.uctive de nombreux doublets sous forme de deux troncs de cône continus et conducteurs5 la disposition concentrique de ces troncs de cône par rapport au mât portant l'antenne et le montage en regard des côtés à faible diamètre.