Brevet FR2175756A1 — publié le 19731026

La présente invention concerne une antenne à fentes prévue pour la gamme des fréquences entre 2 et 30 NEz qui est attaquée par l'intermédiaire d'un coupleur à haute fréquence et dont les dimensions sont petites par rapport à la longueur d'onde de fonctionnement la plus grande. Les antennes de ce genre requièrent une courbe d'impédance pouvant être adaptée par un coupleur à haute fréquence à l'intérieur d'une gamme étendue de fréquences, par exemple de quatre octaves environ. Les courbes des valeurs li mites du coupleur à haute fréquence ont pour résultante une étroite gamme d'impédances et se situent à proximité de la résonance parallèle des deux côtés de celle-ci.Les difficultés dans l'adaptation de la courbe de l'impédance d'antennes de ce genre à la courbe de l'impédance du coupleur à haute fréquence se présentent principalement aux extrémités de la- bande. Indé- pendamment de cette circonstance, il faut garantir à coup sùr le fonctionnement de l"imité fonctionnelle-que constituent l'an tenne et le coupleur à haute fréquence pour la totalité de la gamme du fréquences de travail, car dans le cas, par exemple, où une antenne à fentes est utilisée pour servir d'antenne de radiotéléphonie, plusieurs fréquences d'appel de détresse sont contenues dans la gamme entre 2 et 30 MHz. On sait intégrer des antennes à fentes se présentant sous la forme de fentes-rectilignes, courbes ou coudées, de largeur constante, dans une structure métallique pour satisfaire à ces critères exigés. Dans de telles conditions, les fentes s'étendent perpendiculairement à la bordure limitant la structure, leur fixation étant assurée de préférence par des éléments de structure minces et formant des nappes afin que les épaisseurs de paroi des bords de fente demeurent réduites consulter à ce sujet "Antenna Engineering Handbook", J. Jasik, McGraw-Hill Book Company, New-York 1961 , Chapitres 8 et 9 les Compte-rendus du 12 me Symposium de l'A.G.A.R.D. Âvionics Panel concernant des "Radio Antennes for Aircraft and Aerospace Vehicles" de juillet 1966 ; C.New and T.W. Sharpe ; "H.F. Suppressed Serials for Aircraft" ; l'opuscule de la Standard Telephones and Cables Ltd., Londres, R.A. Burberry and C.G. Fitz Patrice "Aircraft Serial Design and Siting" fig. 15 "H.P.Williams Antenna Theory and Design", Tome II, page 544 Sir Isaac Pitman & Sons Ltd. , Londres 1966. En général, la place disponible pour l'installation d'antennes à fentes de ce genre est exiguë, sibien que le rapport entre longueur de fente L et la longueur d'onde obtenue pour la fréquence de travail laplus basse est sensi blement plus petit que 0,5. En revanope, la valeur de L/# pour la fréquence de travail la plus grande se rapproche de 0,5. Il s'ensuit qu'en représentant l'impédance d'antenne par un schéma équivalent parallèle, des valeurs basses apparaissent sur les boras de la bande pour la résistance parallèle réelle de l'an- tenne.La totalité des types de coupleurs à haute fréquence -' se trouvent disponibles exigent cependant aux limites de la ban- de une résistance parallèle de l'antenne de plus de 300 -Q Si le coupleur à haute fréquence ne peut pas bénéficier d'une telle résistance, il ne peut pas accorder l'antenne et se trouve en permanence en fonctionnement de recherche à ces fréquen ces- d'émission et de réception. Dans un tel cas, il n'est pas possible d'établir une liaison par émission et réception à l'aide de l'antenne considérée.D'un autre côté, il n'est pas possible de construire des coup leurs à haute fréquence pour des résistances parallèles d'antenne de faible valeur, car leur technique en deviendrait trop compliquée et trop conteuse et leur rendement qui est de toute manière en soi déjà faible s'en trouverait encore davantage altéré. De même, il faut qutà la limite inférieure des fréquences, la réactance parallèle de 1'S-- tenne se trouve au-dessus de j 20 JL et se situe en même temps au-dessus de -j 100 # à la limite supérieure de la bande. La présente invention vise à créer une an- tenne à fentes qui fonctionne par l'intermédiaire d'un coupleur à haute fréquence et qui puisse titre accordée par un coupleur à haute fréquence du commerce dans la gamme des fréquences de 2 à 30 MHz tout en présentant des dimensions de faible importan- ce , et, qui en particulier, aux limites de la bande de fréquences, ne soit pas inférieure à une résistance parallèle réelle et à une réactance parallèle imposées par un coup leur à haute fréquence. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que-deux fentes en forme de L découpées dans une plaque en t81e pliée sont disposées symétriquement par rapport à une bande de couplage s'étendant perpendiculairement à la ligne de pliage, tandis que l'aile stétendant perpendiculaire ment à la ligne de pliage et appartenant a l'une des deux fen- tes comporte le point d'alimentation et est réalisée sous la forme d'un conducteur à impédance caractéristique variable afin d'influencer la courbe d'impédance de l'antenne. Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, l'aile longue de la première fente en forme. de L va s'élargissant constamment, tandis que l'aile courte présente une partie rectangulaire se terminant à la ligne de pliage et à laquelle se raccorde une découpe qui va également s'é- largissant constamment et dans laquelle pénètre une saillie. En outre, une découpe de forme rectangulaire et s'étendant pa rallèlement à ladite saillie débouche dans une découpe ayant la forme d'un parallélogramme qui se rattache à la ligne de pliage. En direction de l'aile longue s'étend, tout en en étant séparée par une bande, une portion également découpée et forme de L dont la branche se rattachant à la bande va s' élar- gissant constamment et dont le bord de découpe le plus éloigné de la ligne de pliage est aligné sur le bord correspondant de la fente en forme de L, tandis que l'autre bord forte-un dé crachement de rétrécissement par rapport au bord correspondant de la première fente en forme de L. L'autre. aile est traversée par la ligne de pliage, la partie de la seconde fente en forme de L qui se trouve en dessous de la ligne de pliage possédant une formeêotangulaire et la partie qui se trouve au-dessus. se terminant en pointe par son bord qui est orienté vers la découpe en forme de parallélogramme. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, l'ensemble de la courbe d'impédance de l'antenne peut autre modifié en déplaçant le point d'alimentation prévu dans la première fente en forme de L à proximité de la ligne de pliage. Une modification de la courbe d'impédance du cOté de la limite supérieure de la gamme de fréquences, sans pour autant influencer sensiblement la courbe d'impédance du côté de la limite inférieure de la gamme de fréquences, s'obtint en variant l'ordonnancement et la position de la bande située entre les deux fentes--en forme de L. Une modificatio.de la courbe d'impédance vers la limite inférieure de la gamme de fréquence sens pour autant influencer sensiblement le reste de la courbe d'impédance s'obtient en variant l'ordonnancement et la longueur de la saillie. Les avantages enregistres avec l invention tiennent au fait que la courbe d'impédance de l'antenne à fen -tes se situe sur toute la gamme des fréquences à l'intérieur des courbes des valeurs limites du coupleur à haute fréquence. De plus, la courbe d'impédance de l'antenne peut être modifiée et accordée aisément au mieux aux différentes exigences des différents types de coupleurs à haute fréquence en changeant la position du point-d'alimentation en agissant sur la bande de séparation ainsi que la saillie. Au surplus, la totalité des parties métalliques de l'antenne est à la masse. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur le dessin annexé et sera décrit plus en détail dans ce qui va suivre. Sur ce dessin la figure 1 est une vue développée d'une antenne à fentes conforme à l'invention la figure 2 est une vue montrant 1' ins-- tallation de 1' antenne suivant - --la figure 1 dans un gowvmail de direction d'un aéronef. Une antenne à fentes 3 se compose, ainsi que -l'-illustre la figure 1, de deux fentes 4 et 8 en forme de L partant d'une ligne de pliage L-L et découpées dans une pla-que 6 en tôle. La fente 4 en forme de L présente une aile longue 4a-allant s'élargissant constamment et une aile courte 4b avec un point d'alimentation 14 qui-débouche à la ligne de plus age dans une découpe 7, elle aussi s'élargissant constamment. Une saillie 9 pénètre dans la découpe 7. Une découpe 10 s'étend parallèlement à cette saillie et débouche dans une découpe 11 à la manière d'un parallélogramme, l'un des côtés parallèles étant formé par la ligne de pliage I-L. À la suite de la première fente 4 en forme de L se rattache, en direction de l'aile longue 4a, la seconde fente 8 en forme de L qui en-est séparée par une bande 12 Une aile 8a se rattachant à la bande 12 va s'élargissant constamment, tandis que le bord de découpe le plus éloigné de la ligne de pliage est aligné sur le bord correspondant de la première fente 4 et 4a en forme de L et que 1' autre bord forme un décrochement de rétrécissement et s'étend dans le sens parallèle.L'autre aile 8b et 8c de la seconde fente 8 en forme de L est traversée par la ligne de pliage L-L. La partie 8b située en dessous de la ligne de pliage possède une forme rec tangulaire, tandis que la partie 8c située au-dessus va se terminant en pointe par son bord qui est orienté vers le secteur découpé.ll en forme de parallélogramme. Le mode de fonctionnement de l'antenne qui vient d'être décrite est le suivant Saes les basses fréquences de travail, la seconde fente 8 est excitée, par l'intermédiaire -de la bande 1s et des courants localisés sur ses bords et influence la courbe d'impédance dans cette gamme. Dans la gamme des fréquences de travail supérieures, la courbe d'impédance est principalement déterminée par la première fente 4 en forme de L, par saillie et la découpe 10. La bande 12 agit pratiquement en court-circuit. Sa position influence la courbe d'impédance à la limite supérieure de la bande de fréquence dans des proportions considérables. En déplaçant le point d'alimentation 14, l'ensemble de la courbe d'impédance se trouve modifié. REVENDICATIONS 1. Antenne àfente6 prévue pour la gamme des fréquences entre 2 et 30 NEz qui fonctionne par l'intermédiaire d'un coupleur àhaute fréquence et dont les dimensions sont petites par rapport à la longueur d'onde de fonctionnement la plus grande, antenne caractérisée par le fait que deux fentes en forme de L découpées dans une plaque en t81e pliée sont disposées symétriquement par rapport à une bande de couplage 8 t étendant perpendiculairement à la ligne de pliage, tandis que l'aile s'étendant perpendiculairement à la ligne de pliage et appartenant à l'une des deux fentes contient le point d'alimen- tation et est réalisée sous la forme d'un conducteur à impédance caractéristique variable afin d'influencer la courbe d'impédance de l'antenne. 2. Antenne à fentes suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que l'aile longue de la pre mière fente en forme de L va s'élargissant constamment, tandis que l'aile courte présente une partie de forme rectangulaire se terminant à la ligne de pliage L-L et à laquelle se rattache une découpe qui va également s'élargissant constamment et dans laquelle pénètre une saillie, par le fait qu'une découpe de forme rectangulaire et s'étendant parallèlement à ladite saillie débouche dans une découpe ayant la forme d'un parallélogramme qui se rattache à la ligne de pliage, et par le fait qu'une décou-pe-'e'gaeement en forme de L s'étend en direction de l'aile longue, tout en en étant séparée par une bande , et présente une branche s' étendant à partir de la bande, s'élargissant constamment, et dont le bord de découpe le plus éloigné de la ligne de pliage est aligné sur le bord correspondant de la fente en forme de L, tandis que l'autre bord de découpe forme un décrochement de rétrécissement par rapport au bord correspondant de la première fente en forme de L, et une autre branche traversée par la ligne de pliage L-L, tandis que la partie de la seconde fente en forme de L qui se trouve en des sous de la ligne de pliage possède une forme rectangulaire et que la partie qui se trouve au-dessus va se terminant en pointe par son bord qui est orienté vers la découpe en forme de paral- lélogramme. 3. Antenne à fentes suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que l'ensemble de la courbe d'impédance de 'antenne peut être modifié en déplaçant le point d'alimentation de la première fente prévu à proximité de la ligne de pliage. 4. Antenne à fentes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la courbe d'impédance peut Entre modifiée à la limite supérieure de la gamme de fréquence, sans pour autant influencer sensiblement la courbe d' impédance à la limite inférieure de la gamme de fréquence, cela en faisant varier l'ordonnancement et la position de la bande comprise entre les deux fentes en forme de L. 5. Antenne à fentes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la courbe d'impédance peut être modifiée à la limite inférieure de la gamme de fréquence, sans pour autant influencer sensi blement le reste de l'allure de l'impédance, en faisant varier l'ordonnancement et la longueur de ladite saillie.