Brevet FR2466876A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne un séparateur destiné à la sépa- ration de deux signaux, constitués chacun par deux bandes de fréquen- ces différentes à double polarisation rectiligne, réalisé par l'assemblage d'un premier élément de guide d'ondes, qui contient les deux bandes de fréquences avec leurs doubles polarisations; d'un second élément de guide d'ondes, dimensionné de façon que la première bande de fréquences forme des ondes stationnaires, dont les parois comportent, pour chaque polarisation, des moyens de couplage en regard et connectés à des lignes et à des moyens de sélection pour la trans- mission de la première bande de fréquences, dont le plan de réflexion électrique produit une réflexion totale de la seconde bande de fré- quences et qui sont interconnectés par des circuits hybrides de façon que les signaux des deux polarisations de la première bande de fré- quences soient disponibles individuellement sur des sorties séparées; et d'un troisième élément de guide d'ondes qui ne contient que la seconde bande de fréquences, et relié à un séparateur de polarisation et sur les sorties duquel les signaux des deux polarisations de la seconde bande de fréquences sont disponibles séparément. La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n0 24 43 166 est à même de séparer deux bandes de fréquences à double polarisation rectiligne en fonction des bandes de fréquences et des directions de polarisation. Chaque bande de fréquen- ces contient deux signaux, dont les vecteurs champ sont polarisés hor- togonalement. Un signal d'une bande de fréquences constitue le signal de réception et le signal de l'autre bande de fréquences, polarisé hortogonalement, constitue le signal de réception. Par suite de l'effet Faraday, la rotation relative, non-réciproque et variable dans le temps des vecteurs de réception et d'émission exerce une influence négative sur le découplage des signaux dans les télécommunications par satellite, dans la gamme de fréquences jusqu'à GHz. Les angles de rotation du vecteur de réception et du vecteur d'émission dépendent de la fréquence et diffèrent car ces vecteurs appartiennent à des bandes de fréquences différentes. En d'autres termes, les vecteurs de réception et d'émission ne sont pas perpendi- culaires même dans le cas d'une éventuelle rotation réciproque. Afin d'éviter un couplage des signaux, il convient de veiller à ce que le vecteur de réception et le vecteur d'émission soient polarisés horto- gonalement à l'emplacement de l'antenne du satellite et de l'antenne de la station terrienne, et que la polarisation des vecteurs soit parallèle à la polarisation de l'antenne considérée. L'invention vise à modifier de façon simple le séparateur décrit par la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le nC 24 43 166, de façon à lui permettre de corriger les rota- tions des vecteurs d'émission et de réception dues à l'effet Faraday. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'ensemble du séparateur tourne autour de son axe par rapport à l'antenne; et le séparateur de polarisation de la seconde bande de fréquences tourne en outre axialement par rapport au second élément de guide d'ondes. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, un guide d'ondes est disposé avec un joint tournant en amont du premier élément de guide d'ondes, du côté sortie de l'antenne; et le troisième élément de guide d'ondes, disposé entre le second élément et le sépa- rateur de polarisation de la seconde bande de fréquences, comporte également un joint tournant. Selon une autre caractéristique de l'in- vention, une rotation automatique et indépendante de l'ensemble du séparateur et du séparateur de polarisation de la seconde bande de fréquences est assurée avec commande par des capteurs de polarisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel: la figure 1 est l'élévation latérale du séparateur à joints tournants; et la figure 2 est la vue en plan (suivant l'axe x) du séparateur selon figure 1. Les figures représentent un séparateur connu par la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n0 24 43 166 et modifié selon l'invention. Le séparateur connu est constitué par un premier élément de guide d'ondes 1, qui contient des signaux à double.:polarisation rectiligne, provenant de deux bandes de fréquen- ces différentes. Dans un second élément de guide d'ondes 2 en aval, la bande de fréquences inférieure par exemple est découplée par des moyens de couplage spéciaux. La bande de fréquences supérieure est transmise à un troisième élément de guide d'ondes 3, bouclé par un -séparateur de polarisation 4, dont les sorties 5 et 6 délivrent les signaux de la bande de fréquences supérieure, séparés selon leurs directions de polarisation. Les signaux découplés sur le second élément de guide d'ondes 2 sont réunis respectivement par deux bran- ches de guide d'ondes 7, 7' et 8, 8', de sorte que leurs sorties 9 et délivrent également les signaux de la bande de fréquences infé- rieure, séparés selon leurs directions de polarisation. Ce séparateur est complété selon l'invention: les deux systèmes de référence des deux bandes de fréquences ne sont plus alignés rigidement l'un par rapport à l'autre, mais tournent chacun autour de son axe, indépendamment de l'autre. Il est ainsi possible de cor- riger facilement la rotation de polarisation du signal de réception et du signal d'émission, résultant de l'effet Faraday. Une rotation du système de référence de la bande de fréquences inférieure permet de corriger une rotation de polarisation du signal de réception. Un guide d'ondes supplémentaire est pour ce faire disposé avec un joint tournant Il en amont du premier élément de guide d'ondes 1, du côté sortie-de l'antenne, et permet de faire tourner l'ensemble du sépara- teur par rapport à l'antenne. Une rotation du séparateur de polarisation 4 de la bande de fré- quences supérieure permet de compenser une rotation de polarisation du signal d'émission. Un second joint tournant 12 est pour ce faire inséré dans le troisième élément de guide d'ondes 3 (cf. figure 1). Des adaptateurs de section (non représentés sur les figures) sont disposés entre les joints tournants à section circulaire et les guides d'ondes à section carrée. La rotation des systèmes de référence des signaux de réception et d'émission peut être automatique. Les joints tournants sont pour ce faire munis d'entratnements motorisés, qui sont commandés par des capteurs de polarisation. Les branches de guide d'ondes 7, 7' et 8, 8' sont repliées vers l'extérieur, par rapport & l'axe du séparateur, comme le montre la. figure 2, afin qu'un espace suffisant soit disponible pour loger le joint tournant 12 dans le troisième élément de guide d'ondes 3. Le séparateur décrit, muni de dispositifs pour la correction de la rotation de polarisation des signaux de réception et d'émission à polarisation rectiligne, résultant de l'effet Faraday, se caracté- rise par une construction très compacte, avantageuse lors de l'utili- sation d'un tel séparateur dans une petite antenne de station ter- rienne. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Séparateur destiné à la séparation de deux signaux, constitués chacun par deux bandes de fréquences différentes à double polarisa- tion rectiligne, réalisé par l'assemblage d'un premier élément de guide d'ondes, qui contient les deux bandes de fréquences avec leurs doubles polarisations; d'un second élément de guide d'ondes, dimen- sionné de façon que la première bande de fréquences forme des ondes stationnaires, dont les parois comportent, pour chaque polarisation, des moyens de couplage en regard et connectés à des lignes et à des moyens de sélection pour la transmission de la première bande de fréquences, dont le plan de réflexion électrique produit une réflexion totale de la seconde bande de fréquences et qui sont interconnectés par des circuits hybrides de façon que les signaux des deux polari- sations de la première bande de fréquences soient disponibles indi- viduellement sur des sorties séparées; et d'un troisième élément de guide d'ondes qui ne contient que la seconde bande de fréquences, est relié à un séparateur de polarisation et sur les sorties duquel les signaux des deux polarisations de la seconde bande de fréquences sont disponibles séparément; et caractérisé en ce que l'ensemble du séparateur tourne autour de son axe par rapport à l'antenne; et le séparateur de polarisation (4) de la seconde bande de fréquences tourne en outre axialement par rapport au second élément de guide d'ondes (2). 2. Séparateur selon revendicationi caractérisé en ce qu'un guide d'ondes est disposé avec un joint tournant (11) en amont du premier élément de guide d'ondes (1), du côté sortie de l'antenne; et le troisième élément de guide d'ondes (3), disposé entre le second élé- ment (2) et le séparateur de polarisation (4) de la seconde bande de fréquences, comporte également un joint tournant ( 12). 3. Séparateur selon revendication 1, caractérisé par une rotation automatique et indépendante de l'ensemble du séparateur et du sépa- rateur de polarisation (4) de la seconde bande de fréquences, avec commande par des capteurs de polarisation.