Brevet FR2152426A1 — publié le 19730427

L'invention est du domaine des antennes a périodicité logarithmique. Elle concerne un ensemble comprenant deux antennes a périodicité logarithmique inclinées à 900 l'une sur l'autre. L'application est dans la réception à large bande d'ondes de polarisation variable. L'invention se rapporte soit à la réception, soit à l'émission d'ondes décamétriques en propagation ionosphérique. I1 est connu que la traversée du milieu ionosphérique par une onde de haute fréquence modifie profondément ses caracteristiques, et en particulier sa polarisation. Or la sécurité de fonctionnement d'un circuit de communications en propagation ionosphérique exige que les fluctuations du niveau reçu, provoquées notamment par les variations de polarisatison, ne dépassent pas un certain niveau. L'exploitation de tels circuits se faisant généralement sur plusieurs fréquences utilisées successivement au cours de 24 heures, on doit disposer aux deux extrémités du circuit d'antennes à large bande, qui sont, le plus souvent, des antennes à périodicité logarithmique. Pour résoudre les difficultés de variations de polarisation mentionnées ci-dessus, il est connu d'utiliser en combinaison deux antennes à périodicité logarithmique, l'une en polarisation horizontale, l'autre en polarisation verticale. La présente invention apporte une amélioration aux dispositifs connus, consistant dans un ensemble de deux antennes à périodicité logarithmique imbriquées l'une dans l'autre, orientées à 900 l'une de l'autre, les deux antennes étant disposées à 45" de la verticale. Les points d'attaque de ces deux antennes sont réunis à des symétriseurs à large bande, et les sorties coaxiales de ces derniers sont connectées deux accès d'une jonction hybride à large bande. On sait que les accès d'une telle jonction hybride étant numérotes 1, 2. 3, 4, sur l'accès 2 , on obtient la somme des signaux appliqués à deux autres accès (accès I et 3), et sur un autre accès (accès 4) on obtient la différence. Du fait de la situation des deux antennes à 90" l'une de l'autre, on peut écrire les deux signaux d'entrée sous la forme El = Eo sin (wt + 450) E3 = Eo sin (t + 1350) Deux cas peuvent se presenter : 10 Utilisation en polarisation rectiligne. Un calcul élémentaire fournit pour la somme E2 = Eo cos xt et pour la différence E4 = Eo sinwt. La première de ces tensions correspond au mode de polarisation horizontal, la deuxième au mode de polarisation vertical. En reliant les accès 2 et 4 de la jonction hybride, on obtient en sortie un signal de niveau à peu près constant, quelle que soit sa polarisation, horizontale ou verticale. 2" Utilisation en polarisation circulaire ou elliptique. On sait que l'effet d'un milieu ionosphérique sur une onde polarisée rectilignement peut conduire à la décomposition en deux ondes de polarisations circulaires inverses. Dans ces conditions également, il est nécessaire que la polarisation de l'antenne de réception puisse s'adapter à la polarisation de la ou des ondes reçues. On y parvient facilement, avec les antennes à périodicité logarithmique imbri quées de l'invention, en utilisant une jonction hybride introduisant dans une des voies un déphasage de 90 , fournissant directement la combinaison des composantes, Les voies somme et différence de cette jonction servent alors à extraire les signaux affectés des deux modes circulaires inverses. L'antenne de l'invention va être décrite en détail, ainsi que les divers modes d'utilisation indiqués ci-dessus, en se référant au dessin annexé dans lequel La figure I montre en perspective l'implantation d'une antenne à périodicité logarithmique à deux nappes La figure 2 est un schéma d'utilisation. FIGURE 1 - L'antenne double à périodicité logarithmique comprend deux nappes A et B. La nappe A est formée d'une antenne à périodicité logarithmique simple, ayant des paires de dipôles Al, A'l, A2, A'2, etc. de longueur décroissante entre une extrémité et l'autre de la nappe. Ces dipôles ont une extrémité extérieure fixée, par l'intermédiaire d'isolateurs tels que 3, sur des câbles 1, 1', fixés à deux pylones, 4, 6 ou 5, 7 respectivement. Leur extrémité centrale est fixée, par exemple par brasure, ou par un moyen mécanique sur l'un ou l'autre de deux conducteurs rectilignes, parallèles, horizontaux, al, a2. La nappe B est construite de façon absolument semblable, avec les paires de dipôles Bl, B'l, B2, B'2, etc., les câbles de fixation 2, 2', les conducteurs parallèles horizontaux bl, b2. Les quatre conducteurs al, a2, bl, b2 sont maintenus en position par des plaques isolantes telles que 8, munies de quatre trous par où passent les conducteurs. La nappe A est inclinée de 45" sur la verticale, et la nappe B occupe la position symétrique par rapport à la verticale. Les deux nappes sont absolument identiques, ce qui assure une construction plus simple et meilleure marché que la disposition connue à une nappe horizontale et une nappe verticale : dans ce cas, les deux nappes ne sont pas identiques, car on doit tenir compte, pour la nappe verticale, des effets de la réflexion sur le sol. FIGURE 2 - Dans le montage d'utilisation selon la figure 2, les quatre conducteurs al, a2, bl, b2 sont connectés à un symétriseur 10, d'où sortent deux câbles coaxiaux 11, 12, qui sont reçus sur deux accès d'une jonction hybride à large bande 13 (accès 1 et 3). Sur l'accès 2 on a la somme des courants des deux nappes A et B, sur l'accès 4, on a la différence. Une construction géometrique simple montre que l'on obtient, par exemple sur l'accès 2 la composante à polarisation verticale, et sur l'accès 4 la composante à polarisation horizontale. Ces composantes, extraites par les conducteurs 14 et 15, sont additionnées dans un organe sommateur 16, en soi connu, de sortie 17. Ici, deux cas peuvent se présenter 10 Si la jonction hybride 13 est de construction standard normale, on obtient en 17 la somme des courants de polarisation verticale et de polarisation horizontale. Quand la polarisation passe d'un type à l'autre, l'amplitude des courants recueillis en 17 ne varie pas. 20 Si on remplace la jonction hybride en 13 par une jonction hybride à large bande comportant un déphaseur de 90" sur une des voies de sortie, de type connu, les voies somme et différence assurent l'extraction des deux modes circulaires inverses. A la sortie du sommateur 16, on obtient donc dans tous les cas une réception ayant le maximum d'efficacité. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de réception d'ondes à polarisation variable, caractérisé en ce qu'il comporte une antenne à périodicité logarithmique double, à deux nappes d'antenne identiques, inclinées à 450 de part et d'autre de la verticale, chacune des nappes présentant des dipôles connectés à deux conducteurs rectilignes parallèles horizontaux. 2/ Dispositif de réception d'ondes à polarisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour recevoir des ondes à polarisation soit verticale, soit horizontale, lesdits quatre conducteurs horizontaux sont connectés à une extrémité à un symétriseur, d'où sortent deux câbles coaxiaux qui sont reliés aux accès 1 et 3 d'une jonction hybride à large bande, tandis que les accès 2 et 4 de ladite jonction hybride sont reliés à un organe sommateur. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour recevoir des ondes à polarisation circulaire d'un sens ou du sens opposé, lesdits quatre conducteurs horizontaux sont connectés à une extrémité à un symétriseur, d'où sortent deux câbles coaxiaux qui sont reliés aux accès 1 et 3 d'une jonction hybride à large bande équipée d'un déphaseur de 900 sur une des voies, les accès 2 et 4 de ladite jonction hybride complexe étant relies à un organe sommateur.