Brevet FR2478381A1 — publié le 19810918

La présente invention concerne une source primaire d'antenne à diagramme de rayonnement elliptique, constituée par un élément primaire à mode hybride, de section circulaire, présentant une structure cannelée et raccordé à un cornet également cannelé. Des sources primaires à diagramme de rayonnement elliptique sont utilises par exemple dans des satellites de télévision, devant rayonner un champ elliptique sur une zone géographique prédéterminée. La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le nO 29 39 562.8 décrit dans ce but une source primaire, constituée par un élément primaire à mode hybride, de- section circulaire et présentant une structure cannelée, et un cornet également cannelé à ouverture elliptique, ledit cornet passant continûment de la section circulaire de l'élément primaire à la section elliptique de l'ouverture. De telles sources primaires d'antenne, destinées à produire des champs de rayonnement à polarisation rectiligne ou circulaire et section elliptique, doivent satisfaire aux conditions suivantes :composante minimale de polarisation croisée, memes largeurs des lobes dans les plans E et H du champ de rayonnement, et déphasage minimal entre les plans de polarisation. Les cornets à section elliptique présentent toutefois l'inconve- nient suivant : des modes hybrides supérieurs gênants, produisant une augmentation de la composante de polarisation croise, sont excités en particulier dans le cas d'un rapport très élevé du grand au petit axe de l'ellipse. ta production d'un cornet elliptique presentant une structure can pelée intérieure exige en outre un appareillage important et est donc couteuse. L'invention a pour objet une source primaire d'antenne à diagramme de rayonnement elliptique, dont le cornet est réalisé de façon que la composante de polarisation croisée soit minimale et que sa production soit simple. Selon une caracteristique essentielle de l'invention, le cornet passe progressivement de la section circulaire de l'élément primaire à mode hybride à une section d'ouverture présentant deux côtés recti liqnes, eqaux et parallèles, réunis par deux côtes en arc de cercle; et la profondeur des cannelures dans chaque plan de coupe du cornet est constante dans la zone des cotés rectilignes et diminue, augmente ou ne varie pas vers le centre des côtés en arc de cercle. Selon une autre caractéristique de l'invention, les côtés en arc de cercle de la section du cornet sont des demi-cercles; et l'écarte- ment des deux cotés rectilignes, égaux et parallèles de la section est, sur toute la longueur du cornet, egal au diamètre de l'élément primaire circulaire à mode hybride, ou l'écartement de ces deux côtés de la section croit continûment entre le diamètre de l'élément primaire circulaire à mode hybride et l'ouverture. 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 des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est la vue en perspective d'une source primaire; la figure 2 est l'élévation latérale avec coupe partielle d'une source primaire; la figure 3 est l'élévation latérale avec coupe partielle d'une seconde source primaire de section différente; la figure 4 est le plan avec coupe partielle d'une source primaire; et la figure 5 est la coupe suivant l'axe A-A du cornet de la figure 4. La figure 1 représente le schéma d'une source primaire, qui comprend un élément primaire 1 à mode hybride et de section circulaire, qu'un adaptateur de section raccorde de façon classique à un guide d'ondes d'alimentation de section carrée (non représenté). L'élément primaire à mode hybride utilisé présente une section circulaire et une structure cannelée intérieure, du type décrit par exemple par le brevet de la République fédérale d'Allemagne nO 26 16 125. Un tel élément primaire à mode hybride présente l'avantage d'une très large bande, d'une faible composante de polarisation croisée et d'un faible déphasage entre les plans de polarisation. Un cornet 2 est fixé sur cet élément primaire à mode hybride 1. Le cornet commeence par une section circulaire adaptée à l'élément primaire à mode hybride.En direction de l'ouverture, la section circulaire se transforme conti nûment en une section présentant deux cotés 3 et 4 rectilignes, égaux et parallèles, reliées par deux côtés 5 et 6 en demi-cercle, comme dans un rectangle dont deux côtés opposés sont remplacés par des demi-cercles. La figure 2 est l'élévation latérale d'une source primaire comportant un cornet 7, dans lequel l'écartement des deux côtés rectilignes 3 et 4 de la section est constant et égal au diamètre de la section circulaire de l'élément primaire à mode hybride 1. La figure 3 est l'élévation latérale d'une source primaire comportant un cornet 8, dans lequel l'écartement des deux côtés rectilignes 3 et 4 de la section croit linéairement à partir du diamètre de l'élément primaire à mode hybride 1 de section circulaire. La figure 4 est le plan d'une source primaire. Les diverses vues de source primaire sur les figures 2, 3 et 4 présentent une coupe partielle dans la zone du cornet 2, 8, 7, afin de rendre visible la structure cannelée sur la face intérieure du cornet. Par suite de la forme particulière de la section du cornet, précédemment décrite, la pente de la paroi du cornet diffère dans chaque plan de coupe, car la section n'a pas de symétrie circulaire. La pente de la paroi du cornet est plus grande dans la zone des côtés semi-circulaires de la section (cf. figure 4) que dans la zone des côtes rectilignes (cf. figures 2 et 3). La profondeur résultante des cannelures, qui n'est pas constante dans chaque plan de coupe, et lå différence résultante de largeur des lobes du diagramme de rayonnement dans les plans E et H sont compensées dans l'exemple de réalisation décrit par une diminution progressive de la profondeur des cannelures entre tl dans la zone des côtés rectilignes de la section et t2 au centre des côtés en arc de cercle (t2 La coupe A-A du cornet 2 selon figure 5 représente la transition entre la profondeur maximale constante tl des cannelures, dans la zone des côtés rectilignes 3, 4 de la section, et la profondeur mini male t2 au sommet des côtés en arc de cercle 5, 6. Le cornet précédemment décrit, du fait de sa section selon l'invention ne comportant que des cotés rectiliqnes ou en arc de cercle, permet une production plus facile et plus économique qu'un cornet de section elliptique, dans le cas duquel l'usinage de la structure cannelée en particulier à l'aide d'une fraise est coûteux. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Source primaire d'antenne à diagramme de rayonnement elliptique, constituée par un élément primaire à mode hybride de section circulaire, présentant une structure cannelé et raccordé à un cornet également cannelé, ladite source primaire étant caractérisée en ce que le cornet (2) passe progressivement de la section circulaire de l'élément primaire (1) à mode hybride à une section d'ouverture présentant deux côtés rectilignes, égaux et parallèles (3, 4), réunis par deux côtés en arc de cercle (5, 6); et la profondeur des cannelures dans chaque plan de coupe du cornet est constante dans la zone des cotés rectilignes et diminue, augmente ou ne varie pas vers le centre des côtés en arc de cercle. 2. Source primaire selon revendication 1, caractérisée en ce que les cotés en arc de cercle (5, 6) de la section du cornet (2) sont des demi-cercles. 3. Source primaire selon revendication 1, caractérisée en ce que l'écartement des deux côtés rectilignes, égaux et parallèles (3, 4) de la section est egal sur toute la longueur du cornet (7) au diamètre de l'élément primaire à mode hybride (I) de section circulaire. 4. Source primaire selon revendication 1, caractérisée en ce que l'écartement des deux côtés rectilignes, égaux et parallèles (3, 4) de la section du cornet (8) croit linéairement du diamètre de l'élément primaire à mode hybride (1) de section circulaire vers l'ouverture.