Brevet FR2143505A1 — publié le 19730209

La présente invention se rapporte aux radiogoniomètres à levée de doute du type décrit dans le brevet français NO 1 432 777, comportant, d'une part, un générateur électrique de tension alternative, ou alternateur, relié desmodromiquement à l'axe vertical d'un cadre radiogoniométrique rotatif tournant à vitesse constante et formant aérien directif, et, d'autre part, une antenne auxiliaire de levée de doute, caractérisé par le fait qu'il comprend un modulateur déphaseur équilibré à deux entrées dont l'une est connectée aux bornes du cadre rotatif et dont l'autre est reliée aux bornes d'un oscillateur basse fréquence, la sortie dudit modulateur déphaseur étant reliée à un amplificateur mélangeur linéaire auquel est connectée l'antenne de levée de doute, lequel amplificateur mélangeur linéaire est relié à un récepteur à modulation d'amplitude connecté à l'une des entrées d'un amplificateur basse fréquence différentiel dont l'autre entrée est connectée à l'oscillateur basse fréquence, de manière à fournir, à sa sortie, deux groupes d'impulsions de signes opposés, dont l'un est supprimé et l'autre conservé, la sortie de ce dernier amplificateur basse fréquence différentiel étant reliée à un filtre passe-bande dont la sortie est connectée, ainsi que les bornes de l'alternateur susvisé, à un phasemètre relié à un indicateur de gisement. Le radiogoniomètre du type susvisé donne de très bons résultats, mais sa vitesse de relèvement est limitée par la vitesse de rotation admissible du cadre. Par ailleurs, la suåé- tion liée à la mobilité du cadre fait que ce cadre impose un emplacement qui ne peut pas être quelconque. Le but de la présente invention est d'obvier à ces inconvénients, c'est-à-dire de permettre une très grande vitesse de relèvement et de donner une plus grande latitude d'emplacement pour les moyens collecteurs d'ordre directifs utilisés dans l'appareil. Le radiogoniomètre perfectionné selon l'invention et procurant le résultat mentionné ci-dessus est caractérisé par le fait que les moyens collecteurs d'ondes directifs sont formés de deux systèmes collecteurs d'ondes directifs identiques, fixes, disposés à 900 l'un de l'autre et associés à un système électronique agencé pour agir sur les signaux procurés par les dits systèmes collecteurs comme si ces signaux provenaient d'un système collecteur unique mais animé d'un mouvement de rotation. Dans une première forme de réalisation, les deux systèmes collecteurs d'ondes directifs sont constitués par deux cadres verticaux identiques fixes à 900 l'un de l'autre. Dans une variante, les deux systèmes collecteurs d'ondes directifs sont constitués par deux groupes d'aériens identiques fixes formés chacun de deux antennes verticales identiques couplées en opposition, le plan contenant les antennes de l'un des groupes étant à 900 de celui contenant les antennes de l'autre groupe. Dans une autre variante, les deux systèmes collecteurs d'ondes directifs sont constitués par deux groupes de cadres identiques fixes formés chacun de deux cadres verticaux identiques fixes parallèles l'un à l'autre, couplés en opposition et disposés à 900 des deux cadres parallèles fixes de l-'autre groupe. On voit immédiatement que la "rotation" des moyens collecteurs d'ondes directifs (cadres ou antennes) est, sur le plan mécanique, purement fictive et que la vitesse de rotation, qui n'est pas liée à des impératifs mécaniques, peut atteindre une valeur très élevée. En outre, les cadres ou les antennes étant fixes, leur ensemble constitue un solide dont l'empla- cement ne pose pas de problèmes majeures. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le système électronique de rotation fictive des systèmes collecteurs d'ondes comprend un générateur dit "de référence" fournissant deux tensions sinusoïdales de modulation de même fréquence (fréquence de référence), de meme amplitude mais décalées de 900 l'une par rapport à l'autre, chacune de ces tensions étant appliquée à un modulateur équilibré qui reçoit également les signaux d'un des deux systèmes collecteurs d'ondes directifs et qui fournit une tension appliquée à un mélangeur de signaux-collectés dont les signaux de sortie équivalent à ceux fournis par un système collecteur d'ondes unique tournant à la vitesse liée à la fréquence des tensions fournies par le générateur de référence, des moyens déphaseurs de étant en outre prévus pour la mise en phase des tensions 2 provenant de l'antenne de levée de doute et celles appliquées par la voie des systèmes collecteurs à un mélangeur de signauxantennes de levée de doute - systèmes collecteurs. Dans une réalisation particulière, les moyens déphaseurs de 2 sont incorporés à chacun des modulateurs équilibrés associés aux systèmes collecteurs fixes. Dans une autre réalisation, dans laquelle les signaux issus du mélangeur de signaux collectés sont appliqués au mélangeur de signaux antenne de levée de doute - systèmes collecteurs par l'intermédiaire d'un modulateur équilibré assujetti à un générateur de signaux horloge, les moyens déphaseurs de - sont incorporés au dit modulateur équilibré. 2 Les moyens où sont comparés les signaux provenant du mélangeur de signaux collectés et ceux provenant de l'antenne de levée de doute peuvent être des moyens connus, par exemple des moyens analogues à ceux décrits dans le brevet français NO 1 432 777 et ne font donc pas partie de l'invention. Sur le dessin annexé, on a représenté schématiquement et à titre d'exemples seulement, quelques modes de mise en oeuvre de l'invention. Sur ce dessin - la figure 1 est un schéma représentant la position relatives de deux cadres verticaux constituant les deux systèmes collecteurs directifs - la figure 2 est un schéma représentant, en plan, la position relative de deux groupes fixes de deux antennes verticales identiques chacun, couplées en opposition, groupes disposés à 900 l'un de l'autre - la figure 3 est une vue en perspective des deux groupes d'antennes de la figure 2 - la figure 4 est un schéma représentant, en plan, la position relative de deux groupes de cadres fixes formés chacun de deux cadres verticaux identiques, couplés en opposition et disposés à 900 des cadres de l'autre groupe - la figure 5 est un schéma-bloc du radiogoniomètre perfectionné selon l'invention dans le cas de deux cadres collecteurs. Dans la forme de réalisation des figures 1 et 5, l'appareil comprend deux cadres la et lb disposés à 900 l'un de l'autre (voir figure 1) et reliés (voir figure 2) respectivement à des modulateurs équilibrés-déphaseurs de 1r , désignés par 2a et 2b et recevant, d'un générateur de référence commun 3, deux tensions sinusoïdales, de même amplitude et de même fréquence Fr (fréquence de référence) une de ces tensions étant déphasée de 900 par rapport à l'autre. Les sorties des dispositifs 2a et 2b sont reliées à un mélangeur-cadres 4 dans lequel sont additionnées les tensions des signaux provenant des dispositifs en question. Le mélangeurcadres 4 fournit ainsi des signaux équivalant à ceux que fournirait un cadre unique mais rotatif tournant à F r tours par seconde. C'est là que réside la caractéristique principale de l'invention. La sortie du mélangeur-cadres 4 est reliée à un modulateur équilibré 5 qui reçoit la tension fournie par un générateur "horloge" 6 et qui fournit des signaux à un mélangeur "antennecadres" 7 auquel est également reliée l'antenne de levée de doute 8. On notera que, dans une variante, les modulateurs équilibras 2a, 2b peuvent ne pas comprendre de moyens déphaseurs de de , de tels moyens déphaseurs étant alors incorporés au mo 2 dulateur équilibré 5. La sortie du mélangeur 7 est connectée à l'entrée d'un récepteur-détecteur d'amplitude 9 qui attaque un comparateur de phase, lequel reçoit également la tension du générateur-horloge 6. Par ailleurs, le générateur de référence 3 attaque encore un émetteur de tops d'origine 11. Ces tops d'origine sont à la fréquence de F r et en phase avec l'une des deux-tensions de modulation appliquées aux modulateurs équilibrés 2a et 2b. Les sorties du dispositif 9 et du dispositif 11 attaquent toutes deux un bistable 12 dont la sortie est reliée à l'une des deux entrées d'une porte 13 dont l'autre entrée est reliée au générateur-horloge 6 par l'intermédiaire d'un émetteur d'impulsions-horloge 14. La porte 13 contrôle le passage des impulsions vers un compteur 15. Le radiogoniomètre que l'on vient de décrire fonctionne de la manière suivante étant admis que - les directions et et sont les demi-normales respectivement aux plans des cadres la et b, dont l'un, lb par exemple, peut être orienté dans la direction Nord-Sud ou suivant un axe de référence OX coïncidant avec cette direction (figure 1);; - que le gisement t de la station à repérer S est # = (OX, OS) que la pulsation # et la fréquence f des signaux émis par S sont liées par l'équation # = 2# f - que la pulsation #r et la fréquence Fr des signaux émis par le générateur 3 et les modulateurs 2a et 2b sont liées par l'équation # r = 2 # Fr enfin, que la pulsation #H et la fréquence FH des signaux émis par le générateur horloge 6, par conséquent par émetteur d'impulsions d'horloge 14 et par le modulateur 5, sont liés par l'équation # H = 2 # FH. La tension V1 aux bornes du cadre 1a à l'entrée du modulateur équilibré 2a est de la forme V1 = -Vo sin # sin # t La tension de modulation à la fréquence Fr appliquée au même modulateur 2a est de la forme A cos #r t. Pour le cadre 1b et le modulateur équilibré 2b, les ttensions ont respectivement les valeurs V2 = vo cos # sin # t, et A sin# + r il en résulte que la tension provenant du cadre la, à la sortie du modulateur 2a, déphasée de 2 - est de U1 = -A vo sin # cos#r t cos # t A la sortie du modulateur 2v, la tension au cadre 1b et déphasée de #/2 est U2 = + A vo cos # sin#r t cos # t L'application des deux tensions U1 et U2 au mélangeur 4 fait que l'on recueille, à la sortie de ce mélangeur,une tension U = U1 + U2 = A vo sin (#rt - # ) cos # t Si r = r t on a U = A vo sin ( # r - # ) cos# t tension que l'on recueillerait à la sortie d'un cadre unique mais rotatif, tournant à la vitesse angulaire#r soit à Fr tours par seconde. La tension U appliquée au modulateur équilibré 5 quie- çoit, du générateur 6, une tension de modulation horloge O de pulsation #H = 2 # FH > #r = 2 # F2r fait que l'on recueille, à la sortie de ce modulateur, une tension Uo = A'vo sin(# r - # ) cos#H t cos# t L'antenne de levée de doute 8 procure, de son côté, une tension UA = Vo cos # t Lorsqu'on applique les tensions Uc et Ua au mélangeur 7, on re cueille à sa sortie une tension U@ qui est égale à UA + Uc = Vo cos#t [ #+ A'vo sin(#r-#)cos#Ht] Vo et qui est appliquée au récepteur 9. Or Uo est une tension haute fréquenos Vo cos # t modulés en amplitude au taux m = A'Vo sin (# r - #) Vo #H à la fréquence F = 2 # Après détection et amplifioation, on reoueille, à la sortie du dispositif 9, une tension B = #### sin(# r - # ) cos#H t Cette tension B est en phase avec celle de o fournie par le générateur 6 pour B= o pour # r = # et pour # r = # + Les tensions O et S sont appliquées au comparateur de phase 10 qui débite une impulsion unique R lorsque 2 passe de l'opposition de phase à l'en phase par rapport à O, c'est-à-dire lorsque #r = #r t = # La mesure de # r donne # sans doute possible, oette mesure de t se faisant par un système logique comprenant l'émetteur 11 de tops origine To. Par ailleurs, l'émetteur de top Il est attaqué par le générateur de référence 3. Les tops origine To sont à la fréquence Fr et en phase avec la tension de modulation A sin-qr t appliquée au modulateur équilibré 2b. Chaque top To ouvre la porte 13 par l'intermédiaire du bistable 12 et chaque impulsion R referme ladite porte, de sorte que l'on obtient, dans le compteur 15, la valeur de Si l'on désire, par exemple, dix relèvements par seconde et compte tenu du fait que l'on risque d'avoir une alternance Fr perdue lors de l'entrée en action du mélangeur 4, lorsque r > # + # , il faut prendre Fr n 2 x 10 n 20 HZ Pour avoir un relèvement au quart de degré près, il faut prendre FH = 1440 x 20 n 28800 HZ n 28,8 RHZ. Dans la variante de réalisation représentée sur les figure 2 et 3, les bornes des deux antennes AI et t'1 constituant un des deux systèmes collecteurs d'ondes directifs, se substituent simplement à celles du cadre la des figures 1 et 5 et il en est de même des bornes des deux antennes A2 et '2 qui constituent le second système collecteur d'ondes directif et qui se substituent simplement à celles du cadre lb des figures 1 et 5, le plan vertical contenant les antennes A1 et A'1 étant à 900 du plan vertical contenant les antennes A2 et A'2, les antennes de chaque groupe d'antennes étant montées en opposition. Dans la variante de la figure 4, le premier système collecteur d'ondes directif est constitué par deux cadres verticaux C1 et C'1 parallèles l'un à l'autre et montés en opposition, tandis que le second système collecteur d'ondes directif, perpendiculaire au premier, est constitué par deux cadres verticaux C2 et C'2 montés en opposition. R E V E N D I C A T I O N S =========================== 1.- Radiogoniomète du type comprenant un aérien directif et une antenne de levée de doute reliés à des moyens mélangeurs d'un appareillage électronique, caractérisé par le fait que les moyens collecteurs d'ondes directifs sont formés de deux systèmes collecteurs d'ondes directifs identiques fixes, disposés à 900 l'un de l'autre et associés à un système électronique agencé pour agir sur les signaux procurés par lesdits systèmes collecteurs comme si ces signaux provenaient d'un système collecteur d'ondes unique mais animé d'un mouvement de rotation. 2.- Radiogonxomètre suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux systèmes collecteurs d'ondes directifs sont constitués par deux cadres verticaux identiques fixes à 900 l'un de l'autre. 3.- Radiogoniomètre suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux systèmes collecteurs d'ondes directifs sont constitués par deux groupes d'aériens identiques fixes formés chacun de deux antennes verticales identiques couplées en opposition, le plan contenant les antennes de l'un des groupes étant à 900 de celui contenant les antennes de l'autre groupe. 4.- Radiogoniomètre suivant la revendication 1, caractérisépar le fait que les deux systèmes collecteurs d'ondes di directifs sont constitués par deux groupes de cadres identiques fixes formés chacun de deux cadres verticaux identiques fixes, parallèles l'un à l'autre, couplés en opposition et disposés à 900 des deux cadres parallèles, fixes de l'autre groupe. 5.- Radiogoniomètre suivant la revendication 1, caractétérisé par le fait que le système électronique de rotation fictive des moyens collecteurs d'ondes comprend un générateur de référence fournissant deux tensions sinusoïdales de modulation de même fréquence (fréquence de référence) mais décalées de 900 l'une par rapport à l'autre, chacune de ces tensions étant appliquée à un modulateur équilibré qui reçoit également les signaux d'un des deux systèmes collecteurs d'ondes et qui fournit une tension appliquée à un mélangeur de signaux collectés dont les signaux de sortie équivalent à ceux fournis par un système collecteur tournant à la vitesse liée à la fréquence des tensions de modulation fournies par le générateur de référence, des moyens déphaseurs de L- étant en outre pré 2 vus pour la mise en phase des tensions provenant de l'antenne de levée de doute et celles appliquées, par la voie des systèmes collecteurs, à un mélangeur de signaux antenne-systèmes collecteurs. 6.- Radiogoniomètre suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens déphaseurs de + sont incorporés à chacun des modulateurs équilibrés associés aux systèmes collecteurs fixes. 7.- Radiogoniomètre suivant la revendication 5, dans lequel les signaux issus du mélangeur de signaux collectés sont appliqués au mélangeur de signaux antenne-systèmes collecteurs par l'intermédiaire d'un modulateur équilibré assujetti à un générateur de signaux horloge, caractérisé par le fait que les moyens déphaseurs de + sont incorporés au dit modulateur équilibré.