Brevet FR2396432A1 — publié le 19790126

La présente invention concerne une antenne en un stratifié de résine polymérisable et de fibres minérales, principalement de carbone, antenne formée d'éléments assemblés. On a decrit dans le brevet français 75 16 786 du 29 mai 1975 an nom de la demanderesse, une antenne en stratifié de résine et de fibres de carbone, dans laquelle les fibres de carbone, ssséten- dant longitudinalement dans l'antenne, constituent le conducteur E.Z. de cette antenne utilisable à l'émission comme à la réception. De telles antennes ont une très faible impédance car en raison de l'effet de peau (skin effect) qui, pour les courants à haute fréquence, localise le passage de ceux-ci dans la couche superficielle des conducteurs, la quasi totalité de la section des fibres de carbone individuelles se trouve ainsi être conductrice gracie à ltextrOme finesse de ces fibres. Ainsi, à section droite équivalente, une antenne essentiellement formée de fibres de carbone agglomérée par de la résine entraîne moins de perte par effet Joule qu'une antenne métallique. Dans le brevet cité, il est admis que les antennes sont mou lées en une seule pièce et que la liaison avec l'appareil radioélectrique est assurée par voie capacitive grâce à un élément métallique de couplage. Pour des raisons d'encombrement, de commodité, de stockage ou de transport, de facilité de déployement il est souvent utile de fractionner une antenne en éléments susceptibles d'étire assemblés bout à bout, à la main ou automatiquement, pour obtenir rapidement une antenne de la longueur désirée. Conformément aux indications du brevet déaà mentionné il serait possible d'assurer cet assemblage par l'intermédiaire d'éléments métalliques de couplage capacitif,ce qui conduirait à un prix de revient élevé et à une fabrication délicate. la demanderesse a trouvé que de tels éléments métalliques intermédiaires de couplage capacitif étaient inutiles si deux éléments d'antenne, bruts de fabrication ou décapés, c'est-à-dire dans lesquels une partie des fibres de carbone affleure la surface extérieure sont mis en contact longitudinalement. Dans ce cas on peut admettre qu'à l'effet capacitif dA au parallélisme des fibres d'éléments en contact latéral, s'ajoute l'effet galvanique du contact direct de certaines fibres appartenant aut deux éléments accolés, ce qui permet leur couplage sur une longueur réduite. Ainsi, selon l'invention, dans une antenne en stratifié à base de fibres de carbone, formée d'éléments assemblés, deux éléments successifs dont la matière constitutive est mise à nu sont, pour leur assemblage, mis en contact latéral et aPpliqués l'un contre l'autre. En raison de la très grande résistance mécanique des stratifiés à base de fibres de carbone, on peut ainsi se dispenser de tout élément de renfort métallique de l'assemblage, par exemple en assurant cet assemblage par emboitement. Un tel emboitement peut être réalisé en constituant llantenne par une succession d'éléments tubulaires tronconiques engagés les uns dans les autres de façon dite "téléscopique" de sorte qu'une action interne ou externe d'allongement exercée sur les tubes rassemblés sous la longueur minimale du tube de plus gros diamètre déploie ceux-ci Jusqutà ce guti constituent un tube dont les élé ment s sont emmanchés bout à bout sur une courte longueur de recouvrement mutuel. Les divers éléments semblables Cou de dimension régulièrement décroissante) peuvent aussi comporter chacun une extrémité mâle et une extrémité femelle de façon que ces extrémités coopèrent respectivement avec celles d'éléments voisins. Lorsque de tels éléments sont tubulaires, un fil élastique de longueur (au repos) inférieure à la longueur totale de tous les éléments assemblés peut les traverser de bout en bout et si, par son allongement élastique il permet à force le repliement en zig zag de l'ensemble de l'élément constituant l'antenne, par la traction axiale qu il exerce, ce fil assure le déploiement automatique de l'antenne. Enfin on peut également assembler entre eux les éléments par l'intermédiaire d'articulations à la manière d'un mètre pliant les axes d'articulation peuvent btre alors des boulons à écrous moletés ou à oreilles, de façon, par serrage, à améliorer le contact électrique et éviter des repliements intempestifs des éléments. Les dessins annexés montrent des exemples de réalisation de l'invention. Les figures 1 et 2 sont des coupes axiales de deux formes de réalisation d'antennes comportant des emmanchements. La figure 3 est, en élévation, un exemple de réalisation d'antenne pliante. L'antenne montrée sur la figure 1 est constituée par trois tubes téléscopiques A1 4s A3.Pour la clarté le nombre de tubes est réduit et leur conicité exagérée. Le tube extérieur A3 est à sa base raccordé à une douille 1 de couplage avec un émetteur par exemple. De manière connue pour compenser une éventuelle insuffisance de longueur de l'antenne les sPires 2 d'une self connectée à la douille 1 peuvent ttre enroulées sur la base du tube A3. Ces tubes dont l'agglomérant peut 8tre une résine époxy ou une résine polyester sont armés longitudinalement de fibres de carbone. Pour la facilité de fabrication des tubes les fibres peuvent à l'origine être les fils de channe d'un tissu (imprégné et enroulé pour former le tube), la trame du tissu étant en fibres de carbone ou en fibres de verre. Dans la réalisation illustrée par la figure 1, la base du tube A1 s'emmanche dans rextrémité supérieure du tube 4 et y reste fixée par frottement tandis que la base du tube A2 -vient de la même façon en prise avec la partie supérieure du tube A3, 1' an- tenne dans ce cas triple sa longueur au repos. Une telle antenne peut être déployée automatiquement par la poussée interne d'un fluide par exemple, dans le cas d'antennes pour émetteur de détresse ou d'engins spatiaux par la poussée des gaz provenant d'une petite charge explosive. Dans ce cas, pour un fonctionnement irréprochable, le tube ~ est fermé par un opercule déchirable 3 et le tube À1 comporte un bouchon scellé 4. Dans la réalisation montrée par la figure 2 un élément tubulaire cylindrique 31 comporte, à une extrémité, un élargissement 5 destiné à recevoir l'extrémité non élargie d'un élément voisin 32 l'élément B lut-même s'engageant dans I1 élargissement d'un élément 33.Tous les éléments B sont enfilés sur une corde élastique 6 qui, en étant étirée par traction, permet de débotter les divers éléments et, par son élasticité, peut les ramener en position emboîtée. Dans la réalisation montrée sur la figure 3, un élément G1 est articulé à ses extrémités sur les extrémités d'éléments G2 et C3 par l'intermédiaire de boulons à oreilles 7. Dans tous ces exemples de réalisation le couplage électrique entre 'éléments longitudinaux successifs est obtenu sans éléments métalliques par contact latéral et application l'un contre l'autre de deux éléments consécutifs. Les éléments d'antenne peuvent être revêtus de couches protectrices diverses sauf, aux endroits destinés à venir en contact mutuel. Des manchons ou des viroles non conductrices peuvent évidemment renforcer ces assemblages. L'invention s'applique aux antennes d'émetteurs ou de récep- teurs transportables ou transportées à bord de tous genres de véhicules ou, à poste fixe, pour des appareils de secours ou de détresse. REVENDICATIONS 1. - Antenne en stratifié de résine et de fibres de carbone longitudinales formee' dt au moins deux éléments assemblés caractérisée pas le fait que la liaison électrique entre ces éléments est assurée par contact latéral et application l'une contre l'autre de leurs extrémités où le stratifié est dénudé. 2.- Antenne selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle est formée d'éléments tronconiques engagés intérieurement par diamètre décroissant les uns dans les autres. 3.- Antenne selon la revendication 1 caractérisée par le fait que les éléments ont chacune de leurs extrémités amenagées pour ltemboftement avec l'extrémité d'un élément voisin. 4.- élément selon la revendication j caractérisé par le fait que l'armature du stratifié est formé d'un tissu dont la chine orientée longitudinalement dans chacun des éléments est essentiellement en fibres de carbone.