Brevet FR2491217A1 — publié le 19820402

La présente invention concerne un système d'antennes pour un radiogoniomètre. De façon plus particulière, cette invention concerne des systèmes d'antennes simplifiés pour des radiogoniomètres. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.553.699 décrit une technique pour mesurer la direction d'arrivée d'ondes électriques en effectuant les modulations compensées et les compositions des signaux de sortie d'antennes Adcock qui sont disposées pour se couper à angle droit par exemple, avec deux basses fréquences déphasées de 900 respectivement, et en composant par ailleurs les signaux de sortie, composés déjà une fois, avec une phase appropriée sous forme de signal de sortie de mesure avec les signaux de sortie d'antennes verticales non directives. Toutefois, selon la technique ainsi décrite, on a à prévoir des antennes verticales de lever de doute, de telle sorte que le système total est compliqué et il n'est pas simple de mesurer la direction d'arrivée des ondes électriques polarisées horizontalement en utilisant les antennes verti- cales précitées. C'est en conséquence un but de la présente invention de procurer un système d'antennes pour un radiogoniomètre du type précité qui élimine le besoin de monter des antennes verticales de lever de doute et qui peut aisément maintenir la relation de phases stable entre un signal de sortie de direction et un signal de sortie de mesure. Un autre but de la présente invention est de procu- rer un système d'antennes pour un radiogoniomètre, qui puisse aisément mesurer la direction de l'arrivée d'ondes polarisées horizontalement sans nécessiter d'antennes non directives de lever de doute. Selon une caractéristique de la présente invention, Il est prévu un système d'antennes pour un radiogoniomètre, qui comporte deux antennes verticales disposées à une distance appropriée l'une de l'autre sur chacune d'une multiplicité de lignes droites de coupant l'une l'autre, un circuit pour produire un signal de sortie de direction à partir des différences des signaux de sortie des deux antennes apparte- nant à chaque ligne ou disposées sur chaque ligne, et un circuit pour produire un signal de sortie de mesure à partir du total des signaux de sortie des antennes appartenant à ces paires d'antennes. Selon une autre caractéristique de la présente invention, il est prévu un système d'antennes pour un radio- goniomètre, qui comporte une paire d'antennes horizontales disposées à une distance appropriée l'une de l'autre sur chacune de deux lignes droites se coupant à angle droit, un circuit pour produire un signal de sortie directif à partir de l'addition des signaux de sortie des deux antennes appartenant à chaque paire, et un circuit pour produire un signal de sortie de sens en composant les différences des deux antennes appartenant à chaque paire. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple, de deux réalisations préférées, en liaison avec le dessin joint sur lequel: La figure 1 est une vue combinée montrant, en vue de dessus, la disposition et les circuits d'un système d'antennes selon une réalisation de la présente invention;et La figure 2, est une vue combinée montrant, en vue de dessus, la disposition et les circuits d'un système d'antennes d'une autre réalisation de la présente invention. La figure 1 montre une réalisation de la présente invention dans laquelle deux paires d'antennes verticales Ve et Vw, et Vn et Vs, espacées l'une de l'autre d'une distance 22 dans chaque paire, sont disposées respective- ment sur deux lignes horizontales X et Y se coupant à angle droit. Des transformateurs Mn et Ms, ayant chacun deux enroulements secondaires, sont raccordés aux bornes de sortie Tn et Ts des antennes respectives Vn et Vs, de façon que les deux enroulements secondaires correspondants des trans- formateurs respectifs soient montés en série, d'une part en polarités identiques et d'autre part en polarités opposées entre les bornes de sortie Oa ou Ob. Il en résulte que la somme et la différence des signaux de sortie des antennes Vn et Vs sont disponibles aux bornes respectives Oa et Ob. Bien que non représentés pour des raisons de clarté, des transformateurs identiques aux transformateurs mentionnés Mn et Ms sont raccordés aux bornes de sortie Te et Tw des antennes Ve et Vw. Lorsque des ondes électriques de Eosin Cd t arri- vent au système d'antennes ainsi réalisé sous un angle e, les signaux de sortie En et Es aux bornes Tn et Ts sont donnés par les formules suivantes, si la longueur d'onde des anten- nes est représentée par 1 et leur hauteur efficace par H: En = HEosin ( wt - 2r1 cos 0); et X Es = HEosin ( wt + 2 cos). De ce fait, le signal de sortie d'addition E(n+s) pouvant être obtenu aux bornes Oa est exprimé par l'équation suivante: 21rl E(n+s) = 2HEocos (-cosG)sin w t tandis que le signal de sortie de différence obtenu aux bornes Ob est exprimé par l'équation suivante: E(n-s) = 2HEosin(21xl cos 9)cos w t De même, la somme E(e+w) et la différence E(e-W) aux sorties des bornes Te et Tw sont exprimées respectivement par les équations suivantes: E(e+w) = 2HEocos E(e-w) = 2HEosin(21Il sinO).cos W t. En supposant que 2 Tl/A soit inférieur à 1, la somme E(n + s + e + w) des signaux de sortie des antennes res- pectives est obtenue en première approximation par l'équation suivante en additionnant les signaux de sortie E(n+s) et E(e+w); Ein + s + e + w)4t 4HE sin wt. % 0 249.1217 Ce signal de sortie peut être utilisé comme signal de sortie de sens non directif, car il n'a pas de relation avec la direction d'arrivée a des ondes électriques. D'autre part, les signaux de sortie de différence précités E(n-s) et E(e-w) sont également obtenus sous les formes approximatives suivantes ayant respectivement des directivités cose et sine. Eln-s) 4 2HE0 2 -- cos.sin Wt; et E(e-w) = 2HEQ 2 RX sinG.sin Ut. Il en résulte qu'il est possible de mesurer la direction d'arrivée des ondes électriques en utilisant ces signaux de sortie directifs et le signal de sortie de sens précité sans qu'il soit nécessaire d'avoir des antennes de sens non directives. En outre, du fait que les signaux de sortie directifs et non directifs sont obtenus par les signaux de sortie des mêmes antennes, on peut maintenir de façon stable leur relation de phase. La figure 2 montre une autre réalisation dans le cas o l'on doit mesurer la direction d'arrivée d'ondes électrique polarisées horizontalement. Une paire d'antennes dipoles horizontales Hn et Hs sont disposées en parallèle à une distance 2t l'une de l'autre sur une ligne droite Y dans un plan horizontal, et une paire d'antennes dipoles horizontales He et Hw sont disposées en parallèle à la même distance 2. l'une de l'autre sur une ligne droite horizontale X coupant la ligne droit Y à angle droit. Des transformateurs Mna et Mnb et des transformateurs Msa et Msb sont raccordés aux bornes Tn et Ts des antennes précitées Hn et Hs respec- tivement, de façon que les enroulements secondaires des transformateurs Mna et Msa soient montés en série en polari- tés identiques entre les bornes de sortie Oa et que les enrou- lements secondaires des transformateurs Mnb et Msb soient montés en série en polarités opposées entre les bornes de sor- tie Ob. Il en résulte qu'on peut prélever respectivement aux bornes Oa et Ob la somme et la différence des signaux de sortie des antennes Hn et Hs. Bien que non représentés pour des raisons de clarté, des transformateurs absolument identiques aux transformateurs précités Mna et Mnb et Msa et Msb sont raccordés de façon analogue aux bornes de sortie Te et Tw des antennes He et Hw. Dans le système d'antennes ainsi réalisé, les signaux de sortie En et Es des antennes Hn et Hs sont donnés par les équations respectives suivantes: En = HEocosO.sin( 0 X2P Es = HE0cosO.sin(cot + 2 lcosg). A De ce fait, le signal de sortie d'addition E(n+s) pouvant être obtenu aux bornes Oa est donné par l'équation suivante: E(n + s) = 2HEocosQ.cos (2lcos)sin Jt, tandis que le signal de sortie de différence E(n - s) pou- vant être obtenu aux bornes Ob est donné par l'équation suivante: E(n - s) = 2HEocos9.sin(2 -lcose)coswt. En supposant que 2 R1/ est inférieur à 1, on obtient les équations approximatives suivantes: E(n+s) =+ 2HEocos0.sin Xt; et E(n-s) X2HE cos ?I2t cos. De même, la somme E(e+w) et la différence E(e-w) des signaux de sortie des bornes Te et Tw sont exprimées par les équations approximatives suivantes: 2491E17 E(e+w) = 2HEo0sjnsin Wt; et E(e-w) = 2HE 2 l.sin2e.coswt. En conséquence, si les deux signaux de sortie E(n-s) et E(e-w) sont additionnés, on obtient l'équation approxima- tive suivante de telle sorte qu'on peut obtenir le signal de sortie de sens non directif. E(n-s) + E(e-w) == 2H.E o.2lcost. D'autre part, du fait que les signaux de sortie précités E(n+s) et E(e+w) ont des directivités cosO et sine respectivement, ils sont utilisés de telle sorte que l'on peut mesurer de façon précise la direction d'arrivée des ondes électriques polarisées horizontalement en utilisant seulement des antennes horizontales. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Système d'antennes pour un radiogoniomètre, caractérisé en ce qu'il comporte une paire d'antennes vertica- les disposées à égale distance l'une de l'autre sur chacune d'une multiplicité de lignes droites qui se coupent à angle droit, et des moyens, partie pour produire un signal de sortie directif à partir de la différence des signaux de sortie des deux antennes appartenant à chaque paire, et partie pour produire un signal de sortie de sens à partir du total des signaux de sortie des antennes appartenant à ces paires. 2. Système d'antennes selon la revendication 1, caractérisé en ce que ces moyens comportent deux transforma- teurs raccordés au bornes de sortie des antennes appartenant à chaque paire, chaque transformateur ayant deux enroulements secondaires, et deux paires de bornes de sortie raccordées en série, d'une part en polarités identiques, d'autre part en polarités opposées, avec les enroulements secondaires respectifs des deux transformateurs. 3. Système d'antennes pour un radiogoniomètre, caractérisé en ce qu'il comporte une paire d'antennes hori- zontales disposées à la même distance l'une de l'autre sur chacune de deux lignes droites se coupant à angle droit, et des moyens, partie pour produire un signal de sortie direc- tif à partir de la somme des signaux de sorties des deux antennes appartenant à- chaque paire, et partie pour produire un signal de sortie de sens en composant la différence des signaux de sortie des deux antennes appartenant à chaque paire. 4. Système d'antennes selon la revendication 3, caractérisé en ce que les antennes horizontales sont du type dipole. 5. Système d'antennes selon la revendication 3, caractérisé en ce que ces moyens comportent deux paires de transformateurs respectivement raccordés aux bornes de sortie appartenant à chaque paire, les première bornes de sortie étant montées en série en polarités identiques avec les enroulements secondaires des transformateurs apparte- nant à chaque paire, et les deuxièmes bornes de sortie étant montées en série en polarités opposées avec les enroulements secondaires des transformateurs appartenant à l'autre paire.