Brevet FR2423876A1 — publié le 19791116

La présente invention a pour objet le perfectionnement des antennes des stations relais ou des stations terminales des liaisons par faisceaux hertziens troposphériques. Les stations relais ou terminales des liaisons par faisceaux hertziens sont actuellement placées aux sommets de points géographiques d'altitudes élevées. Une telle station est constituée d'un réflecteur parabolique métallique et d'une source hyperfréquence placée au foyer de la parabole. Ces deux parties sont supportées par une structure mécanique en treillis métallique inesthétique et de plus visible de très loin puisque placéesen un point élevé. Ces installations sont donc en opposition avec les règles de protection des sites. Ces stations, extrémement bien visibles, sont de par leur construction actuelle, très sensible aux actions de destruction soit par sabotage, soit par une attaque militaire même tres limitée. L'objet de l'invention est une structure d'antenne de station de liaison hertzienne qui ne soit pas sujette aux inconvénients rappelés ci-dessus et qui de plus améliore les caractéristiques radioélectriques de transmission de l'antenne. L'objet de l'invention consiste à réaliser une antenne de liaison hertzienne dans laquelle le réflecteur parabolique précédent est remplacé par une lentille en matériau diélectrique parfaitement transparent au rayonnement électromagnétique. La lentille est réalisée en matériau diélectrique homogène, présentant les memes caractéristiques pour les deux polarisations du rayonnement émis par la source placée en son foyer. La tangente de perte du matériau constitutif de la lentille est choisie infé rieure à 5.10 3 et la constante diélectrique entre 1,5 et 6. La lentille focalise dans la direction de son axe principal, l'énergie émise par la source radioélectrique placée à son foyer en entrainant une diminution du rayonnement arrière par rapport aux systèmes antérieurs, une amélioration du taux d'onde stationnaire et assure la protection contre toute action de dégradation de tout le matériel électronique d'émission ou de réception qui dans le cas d'une telle antenne est entièrement placé derrière la lentille. La lentille suivant l'invention est placée à l'intérieur d'un tunnel creusé au flanc du mont sur lequel l'antenne antérieure était installée, la source et la salle d'exploitation étant au fond du tunnel. L'ensemble ainsi constitué est dissimulé aux vues, ne déprécie plus le site et ne peut plus être atteint directement par un tir de missile d'avion. Tous les éléments sensibles au sabotage ne peuvent plus être atteints , protégés par la lentille très résistante méeaniquement. On donne ci-après en se référant aux figures 1, 2 et 3 à titre d'exemple non limitatif la description d'une lentille suivant l'invention, utilisée dans une station relai de liaison hertzienne, utilisée à la fréquence de 2 gigahertz et destinée à résister aux effets d'un tir nucléaire tactique de 50 KT. La figure 1 est une vue en coupe de la lentille. La lentille plan convexe (1) est constituée d'un matériau diélectrique composé de 60% en poids de tissu de verre bidirectionnel et de 40% en poids de résine polyester. La symétrie du tissu de verre conduit a l'obtention d'une même valeur de 4,3 de la constante diélectrique mesurée dans les deux plans orthogonaux des deux polarisations émises. v = FH = 4,3 à la fréquence de deux gigahertz , la tangente de l'angle de perte à cette fréquence est de 6.10- Le module d'élasticité longitudinale de ce matériau est 1850 kg/mm2, la contrainte de rupture en flexion est- de 34 kg/mmP. Le diamètre de la lentille est de 2,40 mètres , le diamètre utile radioélectrique est de 2 mètres L'épaisseur au sommet de la lentille est de 32 cm, son poids est d'environ 1500 Kilogrammes. La face plane de la lentille située vers l'extérieur est recouverte d'un revêtement ablatif (2) de 10 mm d'épaisseur en matériau diélectrique silicone de constante diélectrique égale à 4,5. Cette épaisseur de 10 mm est suffisante pour la protection contre le flux thermique résultant d'une explosion nucléaire de 50 KT. Les caractéristiques radioélectriques et mécaniques des matériaux de la lentille et de son revêtement ablatif ne sont pas modifiées par le rayonnement y et par les neutrons émis lors d'une telle explosion. La lentille comporte sur chacune de ses faces une grille métallique (3) d'adaptation radioélectrique. Ces deux grilles sont placées chacune à l'intérieur de la lentille a 19 mm des surfaces extérieures plane et convexe. Chaque grille a une maille carré de 25 mm de coté et est réalisée avec un fil de cuivre de 1,1 mm de diamètre. Le taux d'onde stationnaire de la lentille ainsi décrite et comportant sa double grille d'adaptation est inférieure à 1,5. A chaque noeud de cette maille carrée de 25 mm, les fils métalliques sont soudés, de plus , sur toute leur périphérie ces deux grilles sont soudes à une masse métallique (4) reliée à la terre électrique de l'ouvrage. En plus de leur fonction d'adaptation radioélectrique de la lantille diélectrique ces deux grilles forment un blindage électromagnétique contre l'impulsion électromagnétique rayonnée par l'explosion nucléaire. Les 99 pour cent de l'énergie électromagnétique émise par une telle explosion se situent dans le spectre de fréquence de 10 Herts à 100 kilohertz et sont filtrés par ces deux grilles. Les baies d'émission et réception radioélectriques situées derrière sont ainsi protégées . La figure 2 montre la superposition des parties 1, 2 et 3 eomposant l'ensemble de la lentille. La figure 3 montre cette même superposition d'une manière plus détail idée. La figure 4 décrit une station relai de liaison par faisceaux hertziens équipée de deux lentilles suivant l'invention. Les deux lentilles (1) sont encastrées sur leur périphérie dans les parois du tunnel creusé au flanc de la colline, ou d'un ouvrage rapporté (7) mais adapté au site. Chaque lentille est illuminée par une source primaire hyperfréquence, généralement un cornet (5), travaillant l'un en réception, l'autre en émission. Ces cornets sont reliés par guides d'ondes ou cables coaxiaux à la salle d'exploitation (6) creusée au centre de l'ouvrage . La source primaire et les armoires radioélectriques, qui sont la partie noble et fragile de ce relai hertzien sont protégés contre les effets d'un sabotage , par la grande résistance mécanique de la lentille, contre le tir d'un missile d'avion par le présence du tunnel qu'il est plus difficile d'atteindre , et contre tous les effets d'une explosion nucléaire par la présence dans la lentille de dispositifs appropriés à ehacun de ces effets. RE1JENDICAT~ON S 1.- Perfectionnement aux antennes des relais hertziens caractérisé en ce qu'elles sont const-ituées d'une source primaire et Itune lentille diélectrique bipolaire comme élément focalisant. 2.- Perfectionnement aux antennes des relais hertziens caractérisé en outre en ce que les antennes suivant la revendication 1, se conforment au réglement de protection des sites en s'adaptant à l'environnement et en se dissimulant aux vues. 3.- Perfectionnement aux antennes des relais hertziens caractérisé en ce que les antennes suivant les revendications 1 et 2 peuvent s'installer danses ouvrages résistant aux effets d'actions de sabotage et aux divers effets destructeurs d'explosions nucléaires. 4.- Perfectionnement aux antennes des relais hertziens caractérIsé en ce que les lentilles constitutives des antennes suivant la revendication 3 possèdent en elles-mêmes les moyens derésister aux effets mécaniques > thermiques, électromagnétiques et neutroniques résultants d'une explosion nucléaire et par conséquent protègent de ces effets les matériels électroniques tous placés derriere - la lentille.