Brevet FR2119841A1 — publié le 19720811

1*6805 -t- 2119841 la présente invention concerne des antennes hélicoïdales et plus précisément des antennes monopolaires ou unipôles, hélicoïdales accordables (ou réglables) et analogue. Un brevet antérieur des Etats-Unis d'Amérique n° 5 235 871 5 décrit une antenne hélicoïdale réglable donnant des résultats satisfaisants et utilisable avec une plaque de terre ( ou "contrepoids") . Cependant, dans les cas ç>ù ces antennes doivent être utilisées sur de petits véhicules et analogues qui devraient servir 10 de plaque de terre, cette opération provoque une déformation du diagramme de rayonnement étant donné que les dimensions de ces structures représentent une petite fraction de la longueur d'onde correspondant à la fréquence utilisée, c'est-à-dire sont trop petites pour permettre de les employer efficacement comme plaque 15 de terre. Des problèmes d'adaptation sont également soulevés puisqu'une petite plaque de terre ne permet pas l'adaptation réalisable avec une plaque de terre " pratiquement infinie". De plus, aux basses fréquences et en particulier pour la mise en place sur des mâts et analogues, les plaques de terre qui seraient suffisam-20 ment grandes sont "encombrantes et souvent irréalisables. La présente invention a pour objets : une antenne hélicoïdale nouvelle et perfectionnée qui est exempte de ces difficultés et limitations concernant la plaque de terre, par conséquent, une antenne hélicoïdale nouvelle et perfectionnée du type unipôle 25 ainsi qu'une antenne d'usage plus général. En somme, l'invention concerne une antenne constituée par des spires en hélice alimentée dans sa partie médiane et comportant deux éléments terminaux semblables, chacun d'eux étant con- * 1 necté à une extrémité d'un enroulement hélicoïdal et comportant 30 un dispositif de mise en court-circuit destiné à venir en contact avec les spires de l'enroulement hélicoïdal se trouvant à proximité, l'ensemble comportant à chaque extrémité un dispositif de mise en court-circuit tournant en synchronisme autour de l'enroulement hélicoïdal en se rapprochant ou s'éloignant du centre 35 des spires en hélice de manière à accorder l'antenne. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant au dessin annexé dans lequel : 40 La figure 1 est un schéma de circuit représentant une forme préférée de l'inventionet 70 46805 2 2119841 La figure 2 est une vue semblable d'une variante de ladite forme de réalisation. La figure 1 représente une antenne hélicoïdale unipôle 1 comportant une partie supérieure 1' et une partie inférieure 1" 5 sensiblement identiques et symétriques. On voit, à chaque extrémité des deux moitiés d'enroulement 1' et 1", des éléments 2 et 2f d'antenne dipôle cylindriques terminaux, de préférence sous forme de boîtiers cylindriques en forme de "boîtes de conserve", reliés électriquement aux extrémités supérieures et inférieures 10 respectives de l'enroulement en hélice 1. Des doigts de contact de mise en court-circuit, représentés schématiquement en 3 et 5' sont respectivement raccordés à ces éléments terminaux 2 et 2' et, leur rotation étant commandée, par exemple par une vis ou un autre organe fileté 5 isolant placé 15 à l'intérieur , auquel ils peuvent être liés mécaniquement, ils sont obligés lorsque l'organe 5 tourne de se'rapprocher ou de s'éloigner tous deux en synchronisme du centre de l'enroulement hélicoïdal 1, ledit organe étant par exemple entraîné par un moteur M qui peut, si on le désire, être placé dans l'élément 2'. 20 Les doigts 3 et 3' doivent par conséquent raccourcir-ou allonger-effectivement en synchronisme les moitiés 1' et 1" correspondantes de l'enroulement hélicoïdal afin d'accorder celles-ci. On peut employer de manière semblable d'autres types d'éléments symétriques jumelés de mise en court-circuit. 25 Avec cette antenne, le rayonnement est émis ou reçu sui vant le mode normal, c'est-à-dire avec un diagramme de rayonnement dont le plan de symétrie du lobe principal est dans un plan normal à l'axe des spires, le long duquel se trouve l'organe 5. Ce résultat est obtenu, èomme représenté, par une boucle d'ali-30 mentation 7, raccordée à la ligne 9 de transmission d'alimentation et représentée sous la forme d'un organe de couplage comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique sus-mentionné, bien qu'on puisse également utiliser d'autres types de dispositifs d'alimentation médians symétriques. 35 Dans ces circonstances, en particulier avec des dimensions transversales des éléments terminaux 2 et 2' approximativement égales (de préférence un peu supérieures) au diamètre des spires ou à la section transversale de l'enroulement hélicoïdal 1, on a observé que l'antenne peut être accordée dans des plages étendues 40 de fréquences sans qu'une plaque de terre soit nécessaire et, par 70 46805 3 2119841 conséquent, cette antenne devient parfaitement utilisable sur de petits véhicules, mâts ou autres structures quand ces structures elles-mêmes se comportent comme des plaques de terre inefficaces, comme on l'a vu ci-dessus. 5 La figure 2 représente une structure assez semblable plus particulièrement destinée à fonctionner dans un plan horizontal, et dans laquelle à nouveau les doigts de contact 3 et 3* sont jumelés de manière à se déplacer en synchronisme vers l'intérieur et l'extérieur, symétriquement et simultanément de manière à ac-10 corder les deux moitiés égales 1* et 1" de l'enroulement hélicoïdal 1. Dans ce mode d'exécution, les prolongements constitués par les dipôles 20 et 20' sont représentés sous forme d'éléments rectilignes sensiblement parallèles à l'axe des spires et en fait, si on le désire, sous forme de dipôles rayonnants filiformes pou-15 vant supporter l'enroulement hélicoïdal. A titre d'exemple, une antenne unipôle du type représenté sur la figure 1 a été utilisée avec succès dans la large bande comprise entre 17 et 80 .MHz, la longueur totale de l'antenne étant d'environ 54 cm et la longueur de chaque enroulement hélicoïdal 20 d'environ 25 cm, le diamètre des spires hélicoïdales ou section transversale de l'enroulement étant d'environ 7,6 cm. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans 25 sortir du cadre de l'invention. 70 46805 4 2119841 REVENDICATIONS 1 - Antenne unipôle hélicoïdale réglable symétrique caractérisée en ce qu'elle comprend les éléments ci-après: un enroulement constitué par des spires en hélice, un dispositif d'alimentation de ces spires placé au milieu de celles-ci de manière à obtenir un diagramme de rayonnement de l'antenne dont le plan de symétrie du lobe principal soit dans un plan normal à l'axe des spires, deux éléments terminaux semblables, dont chacun est raccordé à une extrémité des spires en hélice et comporte un dispositif de mise en court-circuit au contact des spires de l'enroulement hélicoïdal placé à proximité, et un dispositif pour faire tourner en synchronisme chacun des dispositifs de mise en court-circuit autour de l'enroulement hélicoïdal de manière qu'ils se rapprochent et s Plaignent du milieu de l'hélice pour accorder 1'antenne. 2 - Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits éléments terminaux sont des dipôles. 3 - Antenne selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits dipôles sont des organes cylindriques de section transversale comparable à celle de l'enroulement en hélice. 4 - Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits éléments terminaux sont des éléments rectilignes sensiblement parallèles audit axe de l'hélice.