Brevet FR2428355A1 — publié le 19800104

La présente invention concerne une installation d'antenne pour équiper en moyens de télécommunications des tunnels et notamment des tunnels ferroviaires et des tunnels routiers ainsi que des galeries de mines et autres. Pour équiper en moyens de télécommunications des tunnels routiers, on utilise des cibles rayonnants étant donné que les signaux radioélectriques ne peuvent pas traverser les parois des tunnels. A cet effet on connait différents systèmes qui utilisent des câbles coaxiaux rayonnants pour émettre ou recevoir les signaux en haute fréquence. D'après le document "PTT Technische Mitteilungen", Vol. 10/1977, pages 436 et suivantes, il est connu que les cables rayonnants coaxiaux utilisés pour l'équipement en radiocommunica tions de tunnels routiers doivent se différencier de cibles coaxiaux usuels par l'état particulier de leur conducteur extétieur. Normalement le conducteur extérieur d'un tel câble rayonnant prévu pour être utilisé dans un tunnel autoroutier est constitué par une gaine en cuivre perforée ou bien par une gaine en cuivre fendue suivant l'axe longitudinal du câble.Dans l'article mentionné se trouvent réunis les résultats de différents essais, d'après lesquels il est visible qu'un type de câble pos- sédant une fente hélicoidale présente un affaiblissement longitudinal extrêmement important, tandis qu'un autre type de câble comportant une tresse possède un affaiblissement de couplage relativement élevé et par conséquent ne peut pas être utilisé ou bien est inadéquat. De même un autre type de câble comportant des trous disposés suivant une forme hëlicosdale a été éliminé étant donné qu'il n'apportait pas de meilleures valeurs de mesure et ce pour un cott de fabrication nettement plus élevé.Etant donné qu'encore d'autres influences avaient été étudiées sur un type de câble comportant une force longitudinale, sur un type de câble comportant des trous suivant l'axe longitudinal et sur un type de câble comportant des fentes obliques, on a choisi finalement le type de câble comportant des trous suivant l'axe longitudinal pour une fabrication en série. De tels câbles coaxiaux sont constitués par un fil intérieur métallique, qui est isolé par un matériau diélectrique sur la surface-enveloppe cylindrique duquel repose l'-armatu d'un conducteur extérieur métallique qui pour sa part est revêtu d'un matériau isolant et de protection. Le matériau diélectrique peut être constitué par exemple par ce qu'on appelle du polyéthylène cellulaire ou mousse. Il existe de tels matériaux diélectriques d'isolement et de protection qui sont assurément difficilement inflammables, mais qui peuvent brûler cependant à de très hautes températures, du type pouvant apparaître dans le cas d'un incendie dans un tunnel, et qui peuvent en outre fondre relativement facilement, de sorte que le danger d'un court-circuit entre le conducteur extérieur et le fil intérieur n1 est en aucun cas exclu.De tels matériaux ne résistent pas par conséquent au feu et ne présentent également par conséquent pas un fonctionnement sur du point de vue des conditions présentes dans un tunnel dans le cas d'un incendie. Mais précisément il est alors important que la police puisse transmettre des informations, par l'intermédiaire du système de radiocommunications du tunnel routier, à des unités mobiles de la police comportant un système propre de radiocommunications et à des automobilistes, équipés de récepteurs radio, par l'intermédiaire des ondes ultracourtes. La présente invention a pour but de réaliser une installation d'antenne, d'un prix intéressant, permettant d'équiper en moyens de radiocommunications des tunnels et qui conserve un fonctionnement sur même dans le cas de l'apparition d'un incendie. L'installation d'antenne conforme à l'invention est caractérisée par le fait que l'élément rayonnant est constitué par des fils électriquement conducteurs qui sont maintenus parallèles entre eux et fixés d'une manière résistant au feu. Une telle forme de réalisation de l'installation d'antenne présente l'avantage que l'élément rayonnant possede, pour un choix approprié du diamètre des fils et de leur écartement réciproque, une caractéristique de rayonnement suffisante aucun aucun matériau diélectrique et isolant combustible ne soit nécessaire. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, les fils peuvent être placés sous tension préalable et comporter éventuellement une âme interne en acier et une enveloppe en cuivre, la contrainte de l'enveloppe en cuivre devenant plus faible lors de la flexion des fils. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 représente schématiquement une antenne de télécommunications. La figure 2 représente une partie d'une antenne de télécommunications, qui est accrochée à la volte du tunnel. Le système de télécommunications de la figure 1 comporte par exemple une première antenne extérieure A1, qui est montée à l'extérieur d'un tunnel en un emplacement permettant une réception stre et qui est reliée par l'intermédiaire d'un dispositif d'entrée ER, d'un poste central ZS et d'un premier amplificateur V1 à un premier circuit de couplage KS1 dont la sortie est reliée par l'intermédiaire d'un premier conducteur bifilaire ZL1 de longueur L1 à l'entrée d'un second circuit de couplage KS2.La sortie de ce second circuit de couplage KS2 peut être reliée directement ou bien en souterrain par l'intermédiaire d'un second amplificateur monté dans un espace protégé contre les accidents ou catastrophes, à l'entrée d'un troisième circuit de couplage KS3 dont la sortie est reliée à un second conducteur bifilaire ZL2 de longueur L2, à l'extrémité duquel est raccordé un dispositif de réception ou éventuellement un autre circuit de couplage KS4. Les conducteurs bifilaires mentionnés ZL1 et ZL2 sont constitués par deux fils parallèles, dont l'âme intérieure est constituée en acier et dont l'enveloppe extérieure est constituée par du cuivre. Un fil pouvant être trouvé par exemple sur le marché possède une section transversale contenant 70 % d'acier en son centre et 30 % de cuivre sur son pourtour.Cependant on peut également utiliser des fils constitués par d'autres matériaux et/ou présentant une autre composition. Les fils parallèles DI et D2 sont accrochés au moyen de supports ST1, ST2, ... constitués en un matériau isolant ignifuge au plafond ou à la voûte du tunnel, l'accrochage étant prévu de telle manière que dans le cas d'une température maximale de par exemple 350C, le point le plus bas du câble ne dépasse pas un écartement prédéterminé par rapport à la paroi de la voûte du tunnel. Ces supports ST1, ST2, ..., disposés à des distances de par exemple 15 m, servent à maintenir parallèles entre eux et à fixer les fils et peuvent être constitués par exemple par un matériau céramique réfractaire. Les câbles sont soumis à une tension préalable de telle manière qu'entre deux températures prédéterminées, on n'obtient qu'un écart minimal dû à la flexion par suite de la dilatation. De telles sections d'antenne à conducteurs bifilaires pourraient supporter une chaleur de 10000C au cours d'un incendie pendant une durée de 5 minutes ainsi que 2500C pendant 20 minutes. Dans le cas d'un incendie, la flexion des fils du câble peut atteindre naturellement une valeur relativement élevée ce qui n'empêche cependant pas une transmission complète d'informations aux automobilistes et aux policiers situés dans les véhicules de la police. Par l'intermédiaire du poste central ZS, deux voitures de police quelconques, dont l'une ou bien toutes les deux peuvent se trouver dans le tunnel, peuvent également maintenir entre elles une liaison par radiocommunications. A la sortie du tunnel on peut prévoir éventuellement une seconde antenne extérieure A2, qui est reliée par l'intermédiaire d'un dispositif de réception secondaire NE au poste central ZS. Ce dernier est en outre relié, du c8té entrée, par l'intermédiaire d'un circuit NF branché en série et en aval du dispositif de réception EE, à la sortie du circuit de couplage KS4 ou à la sortie d'un circuit de couplage KS(2n), lorsqu'un nombre n de sections d'antenne à ligne bifilaire ZL1, ZL2, ..., Zln est présent. La police peut communiquer pour recevoir des informations par l'intermédiaire d'un microphone M et d'un haut-parleur LP situés dans le bâtiment du poste central. La figure 2 représente un système de suspension dans un tunnel, dans lequel la voûte DK repose sur des traverses QB1, QB2, ... . Ces traverses peuvent influencer de façon nuisible l'émission des ondes électromagnétiques. Afin d'empêcher de telles perturbations, l'installation d'antenne peut comporter en outre un ou plusieurs fils D3, D4, raccordés à la terre et disposés parallèlement aux deux autres fils D1, D2 et qui peuvent être également montés avec l'application d'une tension préalable. Sur la figure 2 on a représenté en outre des supports ES1 et ES2 reliés à la terre et constitués en un matériau isolant réfractaire, les fils D1 et D2 constituant la ligne bifilaire et les fils D3 et D4 étant raccordés à la terre afin d'obtenir une terre artificielle électromagnétique ou une mise à la terre compensée.Naturellement les fils D3 et D4 ne sont pas absolument nécessaires lorsqu'aucune traverse n'est présente. On peut par exemple utiliser des fils possédant un diamètre de 6 mm à une distance réciproque de 23 mm et des supports ES1, ES2 situés à des ecartements réciproques de 15 mm et installer des circuits de couplage à des distances réciproques de L1 = L2 = 500 m. Naturellement on peut également choisir des valeurs tout à fait différentes. Dans le cas d'un tunnel très court, une seule section d'antenne peut également suffire. Enfin il faut encore remarquer que dans le cas de l'utilisation d'un nombre suffisant de supports par unité de longueur, la tension préalable et/ou l'âme intérieure en acier des fils peuvent être supprimées, en particulier lorsque l'on accroche les fils, raccordés à la terre, directement à la voûte du tunnel ou aux traverses placées contre la voûte du tunnel. REVENDICATIONS 1. Installation d'antenne pour équiper de moyens de radiocommunications, des tunnels et notamment des tunnels ferroviaires et routiers ainsi que des galeries de mines, caractérisée par le fait que l'élément rayonnant est constitué par des fils électriquement conducteurs (D1, D2, ...), qui sont maintenus parallèles entre eux et sont fixés de manière à résister au feu. 2. Installation d'antenne suivant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'au moins l'un des fils (par exemple D3) est mis à la terre. 3. Antenne suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'au moins l'un de ces fils (D1, D2, D3, ...) est placé sous une tension préalable. 4. Antenne suivant la revendication 3, caractérisée par le fait qu'au moins l'un de ces fils comporte une âme intérieure en acier et une enveloppe en cuivre. 5. Antenne suivant la revendication 4, caractérisée par le fait qu'il est prévu des supports (ES1, ES2, ...) constitués en un matériau isolant réfractaire et à l'aide desquels tous les fils (D1, D2, ...) sont maintenus parallèles entre eux, et que tous les fils (D1, D2, ...) sont placés sous tension préalable et possèdent une âme interne en acier et une enveloppe en cuivre.