Brevet FR2497000A2 — publié le 19820625

FR 2497000 A2 19820625 FR 8026881 A 19801218 La présente invention concerne un perfectionnement aux antennes dites à fouet" ; elle se rapporte plus spécialement à des antennes de ce type, de petite longueur, à coefficient d'amplification augmenté dans une largeur de bande de fréquence radio de plus d'une octave, sans charge résistante à large bande, ni d'accord de bande étroite. Dans la demande de brevet principal n076 14566, on décrit une antenne de type sus-indiqué, dans laquelle le dispositif de positionnement comprend un manchon isolant électriquement, qui entoure l'espace entre I'extré- mité inférieure du fouet et la base conductrice de l'en- semble. Le manchon, prévu dans ce brevet principal, remonte le point d'alimentation de l'antenne d'une certaine longueur au-dessus du plan de la masse, pour y augmenter la résistance au rayonnement, sans modifier la résistance antirésonante au rayonnement. La présente invention résulte de la constatation inattendue que le manchon sus-mentionné peut être avantageusement en une matière électriquement conductrice, à condition d'tre convenablement isolée du fouet lui-mtme. L'antenne, suivant la présente première addition, est donc semblable à celle qui est décrite et représentée dans le brevet principal nO 7,6 14566, mais carac térisée en ce que le manchon (repère 16) entourant l'es- pace entre I'extrdmité inférieure du fouet (12) et la masse (18) est conducteur, ce manchon étant isolé de fa çon appropriée (16c) du fouet. Les dessins annexés illustrent schématiquement l'antenne suivant l'invention et certains circuits s'y rapportant. Fig. 1 est une vue en élévation et en coupe d'une antenne fouet à large bande et à alimentation par transformateur, conforme à l'invention. Fig. 2 est un schéma de l'antenne et d'un transformateur d'équilibrage à ferrite, conforme à 1' invention. Fig. 3 est un schéma représentant le circuit équivalent de l'antenne fouet à large bande à alimentation par transformateur à ferrite, qui facilite la compréhension du fonctionnement de l'antenne. Fig. 4 représente schématiquement un arrangement à dipole à coefficient d'amplification augmenté, qui utilise deux antennes fouet à large bande, et Fig. 5 représente schématiquement un arrangement à double dipole utilisant quatre antennes fouet à large bande, pour un coefficient d'amplification encore plus grand. La figure 1 représente une antenne 10 à large bande, du type fouet, à alimentation par transformateur à ferrite, conforme à l'invention, dont la partie 12 formant fouet est constituée par un cylindre en matière conductrice ayant une longueur LA, d'une extrémité à l'autre. Une partie périphérique du fouet, adjacente vers l'intérieur à une première extrémité 12a du fouet, est encapsulée par une bride 14, en matière isolante pour les radiofréquences. La bride 14 est conçue pour s'adapter à des moyens de fixation appropriés et être maintenue par ces derniers, qui sont par exemple sous forme de filetages 15 associés, formés sur la périphérie extérieure d'une première extrémité 16a d'un manchon 16 sensiblement cylindrique, formant base, réalisé en matière conductrice de 1' électricité ; ce manchon, avantageusement métallique, est convenablement isolé du fouet 12 et de la bague de contact 20, au moyen d'une bague 16c, en matière isolante pour les radio-fréquences. Le manchon de base 16 et le fouet 12 sont assemblés en alignement axial, leur axe commun de rotation étant en général placé dans un plan vertical.L' extrémité inférieure 16b du manchon conducteur peut être logée, sans jeu, dans l'aldsage du second manchon 17, de longueur axiale LB. L'extrémité inférieure du second manchon 17 est fixée à une plaque de masse 18, qui peut d- tre par exemple la carrosserie métallique d'un véhicule. Cependant, si le manchon de base, métallique, 16, présente une épaisseur suffisante, son renforcement à l'aide du manchon 17 devientinutile t un bon contact électrique est alors établi entre la base du manchon 16 et la plaque de masse 18. La disposition du transformateur d'équilibrage 22 et des autres circuits est la mOme que celle qui a fait l'objet des pages 4 à 10 et des figures 2 à 5 du brevet principal, on notera, cependant, au sujet de la figure 3, qu'étant donné la nature conductrice du manchon 16, la capacitance résiduelle CA de l'antenne comprend une capacitance marginale, additionnelle ; 1' inductance de fuite i du transformateur à ferrite 22 doit etre prévue de façon à compenser cette capacitance additionnelle, dont une valeur typique a été trouvée comme se situant aux environs de 8 picofarads. REVENDICATIONS 1. Antenne de type "fouet" à large bande de radiofréquences, présentant une impédance sensiblement constante pour une largeur de bande supérieure à une octave, cette antenne étant constituée par un conducteur cylindrique (12), positionné à l'aide d'un manchon (16) sur une plaque conductrice (18), la longueur du fouet étant inférieure à un quart de longueur d'onde correspondant à la fréquence la plus basse de la bande d'octave, caractérisée en ce que le manchon (16) est en une matière électriquement conductrice et qu'il est électriquement isolé (16c) du fouet (12), mais en contact électrique avec la plaque (18). 2. Antenne, selon la revendication 1, à câble coaxial (30), caractérisée en ce que son impédance caractéristique, mesurée entre le conducteur intérieur et le conducteur extérieur, correspond à ladite bande de fréquences, de plus d'une octave, et que des moyens à large bande sont raccordés entre les conducteurs intérieur et ex térieur du câble coaxial et ladite extrtmité du "fouet" la plus proche du plan de masse, pour modifier la résistance du rayonnement de l'antenne et la rendre voisine de l'impédance caractéristique dudit câble coaxial, de fa çon à réduire la variation de la valeur de USMR de l'antenne. 3. Antenne selon les revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément "fouet" a une longueur sensiblement égale à 0,185 x longueur d'onde à la fréquence la plus basse et que les moyens de positionnement sont suffisants pour situer l'autre extrêmité de l'élément "fouet" à une distance du plan de masse égale à 0,21 x longueur d'onde à la fréquence la plus basse. 4. Antenne selon les revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de modification de l'imr pédance à large bande comprennent un transformateur à ferrite, à deux enroulements, l'un primaire, l'autre secondaire, enroulés de façon bifilaire l'un avec l'autre, l'enroulement primaire étant raccordé électriquement entre les conducteurs intérieur et extérieur du cible coaxial, l'enroulement secondaire étant raccordé électriquement entre le conducteur extérieur du câble coaxial et ladite première extrémité du "fouet". 5. Antenne selon la revendication 4, caractérisée en ce que le transformateur, à ferrite, comprend un noyau magnétique toroïdal, les enroulements bifilaires primaire et secondaire étant enroulés ensemble autour de ce noyau. 6. Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de positionnement du "fouet" comprennent un manchon de base en matériau isolant pour les radio-fréquences, des moyens de contact électrique disposés dans l'extrêmité dudit manchon la plus éloignée du plan de masse, de façon à établir le contact électrique avec ladite première extrêmité du "fouet", et des moyens attachés à l'autre extrtmité du manchon de base pour relier cette extrdmité au plan de masse. 7. Antenne selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'élément de "fouet" comporte des moyens adjacents à ladite première extrémité du "fouet" pour fixer et maintenir cette première extrémité en contact avec lesdits moyens de contact électrique et le manchon de base. 8. Antenne suivant la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de modification de l'impédance à large bande comprennent un transformateur à ferrite disposé à l'intérieur du manchon de base, près des moyens de contact avec le "fouet". 9. Antenne suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le transformateur à ferrite comprend un enrou lement primaire et un enroulement secondaire enroulés de façon bifilaire l'un avec l'autre, ltenroulement primaire étant raccordé électriquement entre les conducteurs intérieur et extérieur du câble coaxial, l'enroulement secondaire étant raccorde électriquement entre le conducteur extérieur du cible coaxial et les dits moyens de contact. 10. Antenne suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens de modification d'impédance à large bande comprennent des moyens raccordés entre les conducteurs intérieur et extérieur du câble coaxial et l'enrou- lement primaire, pour équilibrer l'impédance à travers 1' enroulement primaire avec ladite impédance caractéristique du cible coaxial. 11. Antenne suivant la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens d'équilibrage d'impédance comprennent un élément d'un autre capable coaxial ayant une impédance caractéristique plus grande que celle dudit cible coaxial et raccordé entre ce dernier et l'enroule- ment primaire.