Brevet FR2374754A1 — publié le 19780713

Pour la transmission des informations entre les satellites et les stations terrestres, on utilise généralement des antennes directives qui présentent un gain d'antenne éle vé. tes antennes directives ont un ou plusieurs lobes, selon le nombre ou la répartition des stations terrestres. Comme antennes directives, on utilise, par exemple, des ellipsoides ou des paraboloides de révolution (voir demande de brevet allemand 22 63 248), ou bien des antennes paraboliques et cylindriques (voir demande de brevet allemand PO 10 513), qui sont, soit prévues sur des plates-formes d'antenne séparées, soit reliées directement au satellite. Dans l'étude de tels satellites, on est entre autres limité par la place disponible et la capacité de charge restreintes de la fusée porteuse nécessaire pour la mise sur orbite du satellite. On s'efforcera donc, d'une part, de réduire le poids du satellite et, d'autre part, d'utiliser au mieux l'espace disponible sous l'ogive de la fusée porteuse. Les antennes précédemment mentionnées présentent un encombrement considérable, -même lorsqu'elles sont réalisées sous forme d'antennes pliantes. Ces antennes sont habituellement disposées sur la surface supérieure du satellite, car, en raison du grand diamètre de celui-ci, on ne dispose plus de suffisamment de place pour une antenne réflectrice entre la paroi extérieure du satellite et la paroi de la fusée porteuse. ta présente invention a pour objet de conférer à une antenne de satellite une forme et une position sur le satellite qui permettent d'utiliser au mieux le volume disponible sous l'ogive de la fusée porteuse. La présente invention permet de résoudre ce problème par le fait que 1' antenne comporte un réflecteur à courbure simple, notamment un réflecteur parabolique et cylindrique, disposé de faSon rabattable sur le satellite, et qui,lorsgu'il est rabattu, tourne sa face concave vers la paroi extérieure latérele du satellite, te réflecteur peut alors, lorsqu'il est rabattu, constituer une partie de la paroi extérieure du satellite. Un tel réflecteur pour antenne de satellite peut très bien être adapté à la paroi extérieure du satellite et aussi à la paroi intQrieure de l'ogive de la fusée porteuse, et être de ce fait logé de manière à gagner beaucoup de place. Selon une caractéristique additionnelle de la présente invention le réflecteur peut être rabattu le long d'une génératrice extérieure du satellite. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le réflecteur peut pivoter le long d'un axe de rotation perpendiculaire à l'axe longitudinal du satellite. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le réflecteur recouvre, lorsqu'il est rabattu, un évidement pratiqué dans la paroi extérieure du satellite, dans lequel sont logés une source d'alimentation linéaire et/ou un réflecteur auxiliaire. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le réflecteur est placé, de façon rabattable, le long d'un bord de l'évidement, bord qui est parallèle à l'axe longitudinal du satellite, la source d'alimentation linéaire est logée dans ledit évidement, parallèlement à l'axe de pliage ou de rabattèment du réflecteur, et un réflecteur auxiliaire rabattable à l'intérieur de l'évidement et réalisé de préfé- rence sous forme de paraboloide cylindrique, est prévu sur le bord opposé de l'évidement. Selon une autre caractéristique de la présente invention le réflecteur est constitué par plusieurs nervuressupports de forme parabolique, alignées les unes derrière les autres à une distance déterminée, entre lesquelles est tendu un treillis ou grillage réalisé dans un matériau utilisé pour la fabrication des réflecteurs. Bien que des- antennes paraboliques et cylindriques rabattables pour satellites soient déjà connues par les demandes de brevets allemands 15 41 471 et 20 10 513, dont la dernière est citée plus haut, la disposition rabattable sert, dans ce cas, à permettre la transformation en une antenne omni-directionnelle de l'antenne directive constituée par un réflecteur rabattable et un émettéur d'alimentation linéaire, et ceci par pliage du réflecteur, en vue de conserver au moins un service de secours en relation avec la station terrestre en cas de perte de l'orientation de l'antenne, par exemple par suite de changements de position incontrola- bles du satellite.Le problème consistant à disposer l'antenne sur le satellite de manière à réduire son encombrement au minimun jusqu'à la mise sur orbite n'est pas abordé dans les documents susmentionnés. La configuration et la disposition de l'antenne indiquées dans ces documents ne donnent , elles non plus, aucune indication en ce qui concerne le pliage de l'antenne rabattue contre la surface extérieure du satellite pendant le transport ; 11 antenne est, au contraire, déjà maintenue; au cours du-transport, dans sa configuration ultérieure définitive en tant qu'antenne directive. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de cinq modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel les figures-l à 4 sont des vues schématiques de la disposition d'une antenne parabolique et cylindrique sur un satellite cylindrique et la figure 5 une vue d'une antenne parabolique et cylindrique sur une palette de satellite Pour simplifier la représentation et la description, les élé men s identiques portent des références numériques identiques sur les figures, références affectées d'un indice relatif à la figure en question. Sur quelques figures, les antennes sont,de plus, esquissées en traits discontinus dans leur position rabattue. Sur la figure 1, un réflecteur paraboliaue et cylindrique 21 est disposé de façon rabattable le long d 'une génératrice d'un satellite 11 . Les mécanismes de rabattement ou de pliage nécessaires à cet effet sont connus des spécialistes et décrits, par exemple, dans la demande de brevet allemand 20 03 811. La largeur et la courbure du réflecteur sont adaptées, de façon connue, à la longueur d'onde et au gain à obtenir.De tels réflecteurs sont représentés et décrits aux pages 457 à 459 et à la page 13 du livre nMicrowave Antenna Theory and Design" (Théorie et conception des antennes microondes) de Samuel Silver, McGraw Hill Book Company, New York, 1949. Une source d'alimentation linéaire 31,telle qu'elle est aussi décrite dans l'ouvrage cité, est prvue, pour l'alimentation du réflecteur 2, sur la paroi-extitieure du satellite 1. lorsqu'il est rabattu, le réflecteur épouse presque complète- ment la forme de la paroi extérieure du satellite 1, de sorte que l'espace de stockage nécessaire pour loger le satellite sous l'ogive de la fusée porteuse est très réduit. Le réflecteur se déplie dans sa position de fonctionnement en direction de la flèche. La figure 2 représente un satellite cylindrique 12 comportant deux réflecteurs paraboliques et cylindriques 2'2 et 2"2 ainsi que deux sources d'alimentation linéaires 3, dont une seule, portant la référence numérique 52 , est représentée sur la figure. Dans la position rabattue, représentée par des traits discontinus, le pourtour extérieur de l'ensemble du satellite n'est pas sensiblement plus grand que celui du corps cylindrique proprement dit du satellite. Sur la figure 3, le réflecteur 2 est disposé de façon rabattable sur le satellite 13, de manière identique à celle qui est représentée sur les figures 1 et 2. L'alimentation du réflecteur est effectuée par une source d'alimenta- tion linéaire 332 logée dans un évidement 43 du satellite 13, 3 à proximité de l'axe de pliage ou de rabattement du réflecteur, le réflecteur 2 n'étant cependant, dans ce cas, pas alimenté directement, mais par l'intermédiaire d'un réflecteur auxiliaire 53 > réalisé sous forme hyperbolique cylindrique et monté parallèlement à l'axe de pliage ou de rabattement du réflecteur 2 sur le bord, opposé à celui-ci, de l'évidement Lorsque le dispositif d'antenne est rabattu, le réflecteur auxiliaire 53 est rabattu à l'intérieur de l'évidement 43, tandis que le réflecteur 23 repose sur la paroi extérieure du satellite 15 ; le réflecteur 2 et 11 évidement 4 peuvent, dans ce cas, être adaptés l'un à l'autre de telle manière que le réflecteur recouvre juste l'évidement et constitue ainsi, lorsqu'il est rabattu, une partie de la paroi extérieure du satellite 1 Sur la figure 4, le réflecteur 24 peut être relevé par pivotement autour dsun axe perpendiculaire à celui du satellite cylindrique 14 o Dans ce cas, la fixation du réflecteur 2 peut être assurée par des supports 6 séparés, qui sont fixés sur le satellite.Lorsqu'il est rabattu, le réflecteur 2 épouse la forme de la paroi extérieure du satellite 14 et recouvre ainsi à nouveau un évidement 44 dudit satellite,dans lequel est logé, dans la position rabattue, une source d'alimentation linéaire 34, parallèle à l'axe longitudinal du satellite. Pour assurer le fonctionnement du dispositif d'antenne, la source d'alimentation linéaire pivote, comme il est représenté,- en sens contraire à la direction de rabattement ou de pliage du réflecteur 2, dans l'axe focal de ce dernier. ta figure 5 représente un satellite 1 comportant 5 une palette 7 en forme d'auge, destinée par exemple à recevoir des instruments de mesure. Le réflecteur 25 est relié, de manière à pouvoir être rabattu, au bord supérieur de la palette 7, tandis qu'une source d'alimentation linéaire 35 est prévue à proximité du bord opposé. Comme esquissé en traits discontinus, le réflecteur 2 rabattu recouvre la palette. Dans tous les modes de construction décrits, le réflecteur est rabattu de telle façon sur le corps du satellite ou sur une palette qu'il peut être logé de manière peu encombrante sous l'ogive de la fusée porteuse pendant la mise sur orbite du satellite. Les réflecteurs précédemment décrits peuvent éventuellement être munis de nervures-supports 8, réalisées en un matériau résistant au gauchissement, qui sont cintrées en forme parabolique et alignées les unes derrière les autres à une distance bien déterminée, un-treillis 9, réalisé dans un matériau utilisé pour la fabrication des réflecteurs étant tendu entre lesdites nervures-supports, ainsi qu'il est schématiquement esquissé sur la figure 5. -Les déformations thermiques du réflecteur ne sont fonction que des propriétés des nervures-supports paraboliques ; ; onpett très fortement réduire les déformations en réalisant les nervures en matière plastique renforcée de fibres de carbone, Le faisceau dirigé et focalisé provenant du réflecteur peut être très simplement dévié, que ce soit par pivotement mécanique du réflecteur autour de son axe de rabattement ou de pliage, ou par modification des rapports des phases de 11 onde émise par la spurce d'alimentation linéaire. En subdivisant la source d'alimentation linéaire en plusieurs tronçons partiels, 'on peut transformer l'antenne en une antenne à plusieurs lobes. REVENICÀT IONS 1. Antenne de satellite, caractérisée en ce que l'antenne comporte un réflecteur (2) à courbure simple, notamment un réflecteur parabolique et cylindrigue, disposé de façon rabattable sur le satellite (1,7) ; et qui, lorsqu'il est rabattu, tourne sa face concave vers la paroi extérieure latérale du satellite (1,7). 2. Antenne selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le réflecteur (2), lorsqu'il est rabattu, constitue une partie de la paroi extérieure du satellite. 3. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que le réflecteur (2) peut être rabattu le lo:-g d'une génératrice extfirìeure du satellite (1,7). Bntenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le réflecteur (2) peut Pi- voter le long d'un axe de rotation perpendiculaire à l'axe longitudinal du satellite (1). 5. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le réflecteur (R) recouvre, lorsqu'il est rabattu,un évidement (4) pratiqué dans la paroi extérieure du satellite (1), dans lequel sont logés une source d'alimentation linéaire (3) et/ou un réflecteur auxiliaire (5). 6. Antenne selon la revendication 5, caractérisée en ce que le réflecteur (2) est placé, de façon rabattable le long d'un bord de l'évidement (4), bord qui est parallèle à l'axe longitudinal du satellite (1), que la source d'alimentation linéaire (3) est logée dans ledit évidement (4), parallèlement à l'axe de pliage ou de rabattement du réflecteur (2), et qu'un réflecteur auxiliaire (5) rabattable à l'intérieur de l'évidement (4), et réalisé de préférence sous forme de paraboloide cylindrique, est prévu sur le bord opposé de l'évidement (4). 7. Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisée en ce que le réflecteur (2) est constitué par plusieurs nervures-supports (8) de forme Daraboliaue alignée s les unes derrière les autres à une distance déterminée,entre lesquelles est tendu un treillis ou grillage (9) réalisé dans un matériau utilisé pour la fabrication des réflec tueurs.