Brevet FR2160268A1 — publié le 19730629

La présente invention concerne les antennes directives, et plus précisément les dispositifs d'antenne pour plages d'ondes très courtes et décimétriques des radiogoniomètres. Sont largement connus des dispositifs d'antenne pour plages d'ondes moyennes des radiogoniomètres, comportant une antenne à cadre formée par des spires placées sur un noyau en matériau magnétodiélectrique, une antenne non dirigée et un commutateur, prévu pour la formation du diagramme directionnel résultant par addition des signaux des antennes à cadre et non dirigées, et la modification de la position de ce diagramme dans le plan horizontal par bond de 180e pour obtenir son image miroir. Les antennes à cadre des dispositifs indiqués sont dotées d'un mécanisme de pivotement et possèdent un diagramme directionnel en forme de huit. Pour la formation du diagramme directionnel en forme de cardiolde nécessaire pour le fonctionnement du dispositif d'antenne d'un radiogoniomètre, le signal de l'antenne à cadre est ajouté au signal de l'antenne non dirigée, qui reste fixe à une certaine distance de l'antenne à cadre. Les dispositifs-d'antenne indiqués ne peuvent pas être utilisés pour les plages d'ondes décimétriques et très courtes, car les signaux provenant de l'antenne à cadre et de l'antenne non dirigée arrivent en phases quelconques, qui peuvent fortement différer les unes des autres dans cette plage de fréquences et dépendent de la disposition relative des antennes indiquées par rapport à la source du signal. Ceci ne permet pas de procéder à l'addition des signaux en phase (ou en opposition de phase). En outre, les antennes dirigées connues ont un encombrement important en hauteur, ce qui ne permet pas de les combiner au point de vue construction avec une antenne à cadre pour obtenir un ensemble tournant unique à encombrement réduit. La présente invention se propose comme but l'élimination des inconvénients sus-indiqués. La solution consiste à créer un dispositif d'antenne pour les gammes d'ondes décimétriques et très courtes pour un radiogoniomètre dont la construction permettrait d'obtenir un ensemble tournant unifié simple, à encombrement réduit, avec un diagramme directionnel résultant, qui permette d'utiliser le dispositif d'antenne dans une large gamme d'ondes très courtes et décimétriques. Le problème posé est résolu par le fait que, dans le dispo sitif d'antenne pour les gammes d'ondes décimétriques et très courtes d'un radiogoniomètre, comportant une antenne à cadre formée par des spires placées sur un noyau en magnétodiélectrique, une antenne non dirigée et un commutateur pour la formation d'un diagramme directionnel résultant par addition des signaux provenant de l'antenne à cadre et de l'antenne non dirigée, et pour la modification de ce diagramme dans le plan horizontal par bond de 1800 pour obtenir une image miroir selon l'invention, l'antenne non dirigée est réalisée sous la forme d'une boucle fermée, disposée sur le noyau de l'antenne à cadre à peu près perpendiculaire à ses spires, dont une partie qui se trouve le long de l'axe longitudinal du noyau et est éloignée de sa surface à une distance telle que les deux résultantes du diagramme directionnel du dispositif d'antenne ne se coupent dans le plan horizontal qu'en deux points. Il parait raisonnable de réaliser le dispositif d'antenne de manière à ce que la partie éloignée de l'antenne non dirigée soit constituée par une bande conductrice à laquelle sont raccordées des bandelettes conductrices, disposées sur un support diélectrique fixé sur le noyau de l'antenne à cadre. Le dispositif d'antenne proposé possède une construction simple, un encombrement réduit. et un poids faible. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, qui représentent la figure 1, le dispositif d'antenne pour les plages d'ondes décimétriques et très courtes d'un radiogoniomètre, selon l'invention (vue d'ensemble). La figure 2, idem, sans le commutateur (vue de dessous). La figure 3, le schéma de principe du dispositif d'antenne proposé pour les gammes d'ondes décimétriques et très courtes d'un radiogoniomètre. Le dispositif d'antenne proposé, pour les gammes d'ondes très courtes et décimétriques d'un radiogoniomètre, comporte selon l'invention une antenne à cadre 1 (fig. 1), réalisée sous la forme de dix spires séparées 2 placées sur un noyau 3 en "H", en matériau magnétodiélectrique, et qui sont branchées en parallèle au moyen de barrettes de raccordement 4 (fig. 2). Les barrettes indiquées 4 sont dotées de bornes 5 et 5' raccordées aux dernières dans l'intervalle entre la cinquième et la sixième spires 2. Le dispositif comporte également une antenne non dirigée 6 (fig. 1, disposée le long de l'axe longitudinal du noyau 3, qui est surélevée au-dessus des spires 2 de l'antenne à cadre 1 et a une forme en arc. La distance entre le point le plus élevé de l'arc et la surface du noyau 3 est choisie entre deux ou trois épaisseurs du noyau 3 de l'antenne à cadre 1. Ceci est indispensable pour que l'efficacité de l'antenne non dirigée 6 ne soit pas inférieure à celle de l'antenne à cadre 1. Au point de vue construction, la partie surélevée de la spire de l'antenne non dirigée 6 est réalisée de la manière suivante : sur un support rectangulaire diélectrique 7 en verre organique en forme d'arc est portée une bande conductrice de courant. Pour augmenter la capacité de l'antenne 6 sur le support 7, on applique également cinq bandelettes conductrices 8. Les bandelettes et la bande conductrice 8 sont réalisées à la surface du support 7 avec de la couleur conductrice ou bien par montage imprimé en feuille de cuivrez Les bandelettes 8 sont uniformément réparties sur toutes la longueur du support 7 et sont perpendiculaires à la bande conductrice de courant. La longueur des bandelettes 8 correspond à la largeur du support 7. Le support dfelectrique 7 est solidaire du noyau 3 de lan- tenne à cadre 1, de manière que la bande conductrice soit disposée perpendiculairement aux spires 2 de l'antenne à cadre 1. Aux extrémités de la bande conductrice, qui représente une partie de la boucle fermée de l'antenne non dirigée 6zest raccordé le fil de raccordement 9 dont la partie médiane est raccordée à la borne 10 (fig. 2) de l'antenne non dirigée 6. L'antenne à cadre 1 (fig. 1), sur laquelle est fixée l'antenne non dirigée 6, est fixée sur le corps du commutateur 11. Le corps du commutateur 11 se présente sous la forme d'un godet métallique blindé 12, à l'intérieur duquel, sur une plaque à montage imprimé, se trouvent les éléments de son circuit. Sur le schéma de principe du dispositif de l'antenne pour les plages d'ondes décimétriques et très courtes d'un radiogoniomètre selon l'invention, les bornes 5 (fig. 3) et 5' de l'antenne à cadre 1 sont raccordées à un diviseur de tension qui se compose des condensateurs 13, 14 et des résistances 15,16. Le point milieu du diviseur de tension indiqué est mis à la terre. D'autre part, les bornes 5 et 5', respectivement à travers les condensateurs 18, 19 et les diodes-clés 20 et 21, sont raccordées à la sortie 22 du dispositif d'antenne, les diodes étant alors branchées en opposition. Les points communs du condensateur 18 et de la diode 20, ainsi que du condensateur 19 et de la diode 21, sont raccordés au moyen de selfs de découplage 23 et 24 et sont dotés d'une borne 25. La borne 25 indiqué à l'aide du condensateur de blocage 26 est raccordée à la "terre". Le point commun des diodes 20 et 21 à l'aide de la self de découplage 27 est également raccordé à la "terre". La borne 10 de l'antenne non dirigée 6, à travers la self de mise en phase 28, et la résistance 29 sont raccordées à la sortie 22 du dispositif d'antenne. Le principe de fonctionnement du dispositif d'antenne consiste en ce qui suit : sur la borne 25 est appliquée une tension alternative basse fréquence commandant le fonctionnement du commutateur 11. Lors de la réception du signal par l'antenne à cadre 1 sur ses bornes 5 et 5' à l'aide du diviseur de tension, qui se compose des résistances 15 et 16 et des condensateurs 13, 14, deux tensions égales et en opposition de phase se forment par rapport à la "terre"* Ces tensions, à travers les condensateurs de découplage 18, 19 et-les diodes-clés 20 et 21, qui sont commandées par la tension alternative à basse fréquence, sont envoyés à la sortie 22 du dispositif d'antenne.Durant l'alternance positive de la tension de commande à basse fréquence, la diode 21 est débloquée, tandis que la diode 20 est bloquée, et la tension provenant de la borne 5' de l'antenne à cadre 1 attaque la sortie du dispositif d'antenne dans l'une des phases. Durant l'alternance négative de la tension de commande à basse fréquence, la diode 20 est débloquée et la tension provenant de la borne 5 de l'antenne à cadre 1 arrive à la sortie 22 du dispositif d'antenne 1, en opposition de phase par rapport à la tension précédente. A ce moment, la diode 21 est bloquée. Ainsi, en fonction de la polarité de la tension de commande à basse fréquence, à partir des bornes 5 et 5' de l'antenne à cadre 1, la tension en phase directe ou opposée arrive à la sortie du dispositif d'antenne 22. Simultanément, le signal provenant de l'antenne non dirigée 6, à travers la self de mise en phase 28 et la résistance 29, est également amené à la sortie 22 du dispositif d'antenne. Alors, à la sortie 22 se produit l'addition des signaux provenant de l'antenne non dirigée 6 et de l'antenne à cadre 1. En conséquence de l'addition des signaux indiqués, le diagramme directionnel résultant possède la forme d'un plan horizontal, rappelant à peu près unecardiolde. Selon la polarité de la tension de commande à basse fréquence, le diagramme directionnel résultant modifie sa position dans le plan horizontal de 180 , ce qui permet d'obtenir deux diagrammes directionnels miroirs ne se coupant qu'en deux points. Le dispositif d'antenne proposé selon l'invention, lorsqu'il est installé sur un mécanisme de pivotement, peut être utilisé pour un radiocompas automatique ou un radiogoniomètre à ondes très courtes et décimétriques. Le faible encombrement du dispositif permet de l'utiliser pour les radiocompas automatiques d'avion ou pour les radiogoniomètres d'autres véhicules : navires, automobiles, etc. En outre, lorsqu'il est fixé à demeure sur un véhicule, le dispositif d'antenne peut hêtre utilisé pour les gammes d'ondes très courtes et décimétriques des radiocompas prévus pour résoudre les problèmes de radioguidage des véhicules par rapport à un poste de radio. Le dispositif d'antenne conserve ses diagrammes directionnels, utilisables pour les radiogoniomètres dont le fonctionnement est basé sur le principe de la comparaison des amplitudes, dans une large gamme de fréquences allant de 100 à 260 MHz d'autre part, la limite inférieure de la gamme de travail, grâce à un réajustage des éléments de mise en phase, peut être décalée dans le domaine d'ondes courtes jusqu'à 20 MHz. La gamme de fonctionnement du dispositif d'antenne embrasse les deux fréquences internationales de détresse égales à 121,5 et 243 MHz, ce qui satisfait aux exigences de l'organisation internationale d'aviation commerciale (ICA0), qui stipule le fonctionnement simultané sur ces deux fréquences. D'autre part, le dispositif d'antenne peut être utilisé pour résoudre divers problèmes de guidage et de recherche. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'antenne dans les gammes d'ondes très courtes et décimétriques pour un radiogoniomètre comportant une antenne à cadre formée par des spires, se trouvant sur un noyau en matériau magnétodiélectrique, une antenne non dirigée et un commutateur, prévu pour la formation d'un diagramme directionnel résultant, par addition des signaux provenant de l'antenne à cadre et de l'antenne non dirigée, ainsi que pour la modification de la position de ce diagramme dans le plan horizontal par bond de 1800 pour obtenir son image miroir, caractérisé par le fait que l'antenne non dirigée est réalisée sous la forme d'une boucle fermée se trouvant sur le noyau de l'antenne à cadre, à peu près perpendiculaire à ses spires, dont une partie, qui se situe le long de l'axe longitudinal du noyau, est éloignée de sa surface de façon que le signal provenant de l'antenne non dirigée possède une valeur telle que les diagrammes directionnels du dispositif d'antenne ne se coupent dans le plan horizontal qu'en deux points. 2. Dispositif d'antenne selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie éloignée de l'antenne non dirigée est réalisée sous la forme d'une bande conductrice avec des bandelettes conductrices raccordées à elle, qui sont disposées sur un support diélectrique fixé sur le noyau de l'antenne a cadre.