Brevet FR2511196A1 — publié le 19830211

ENSEMBLE D'ANTENNES PRINCIPALE ET AUXILIAIRES A BALAYAGE ELECTRONIQUE ET RADAR COMPORTANT UN TEL ENSEMBLE La présente invention concerne un ensemble d'antennes prin- cipale et auxiliaires à balayage électronique et un radar comportant un tel ensemble. Une antenne à balayage électronique se compose, de façon connue, de sources élémentaires rayonnantes et pour chacune d'elles d'un circuit de déphasage dont l'angle de phase peut être ajusté à l'aide d'un circuit de commande La modification des angles de phases change la direction de pointage de l'antenne. Lorsqu'un radar est équipé d'un dispositif d'anti-brouillage, on utilise en régle générale un nombre suffisant d'antennes auxiliaires pour que chacune d'elles soit pointée dans la direction d'un brouil- leur Dans ce cas, les signaux issus de ces antennes auxiliaires sont mélangés, après que leur amplitude et leur phase aient été convena- blement adaptées, avec ceux issus de l'antenne principale afin d'annuler les signaux issus des différents brouilleurs Cette solution impose l'utilisation d'un nombre important et prohibitif d'antennes auxiliaires égal au nombre de brouilleurs. Le prix et l'encombrement d'un -tel ensemble d'antennes à balayage électronique sont extrêmement importants. La présente invention a pour objet un ensemble d'antennes principale et auxiliaires à balayage électronique présentant un encombrement réduit. Un autre objet de la présente invention est la réalisation d'un ensemble d'antennes principale et auxiliaires directives pouvant être utilisé en association avec un dispositif d'anti-brouillage. Selon l'invention, l'ensemble d'antennes principale et auxi- liaires pour radar à balayage électronique, dans lequel l'antenne principale comprend un jeu de sources élémentaires rayonnantes, associées chacune à un circuit de déphasage ajustable, les sorties de BAS PIR 1 1 196 ces circuits de déphasage étant focalisées ou regroupées selon une pc larisation unique de manière à constituer une voie principale correspondant au faisceau principal et recueillies dans un guide d'onde, est caractérisé en ce que le faisceau de chaque antenne auxiliaire est formé en prélevant une partie de l'énergie reçue par une partie ou la totalité des sources élémentaires Si Si Sn de l'antenne principale, par l'intermédiaire d'un coupleur C"i C"i C"n respectivement puis déphasée, dans un circuit de déphasage 29 ajustable, les énergies en sortie desdits circuits de déphasage 29 étant focalisées ou regroupées selon une polariation de manière à constituer une ou plusieurs voie(s) auxiliaire(s) correspondant à un ou plusieurs faisceau(x) auxiliaire(s). D'autres avantages et caractéristiques de l'invention appa- raîtront dans la description des figures ci-annexées qui repré- sentent: Figure 1, la vue simplifiée d'un mode de réalisation non- limitatif d'un ensemble antenne principale/antenne auxiliaire selon la présente invention; Figure 2, une variante du mode de réalisation de la figure 1; Figures 3 a et 3 b, la vue simplifiée d'un autre mode de réalisation d'un ensemble selon l'invention dans lequel l'antenne principale est du type lentille. Dans les modes de réalisation non limitatifs représentés par les figures ci-annexées, les nlêmes références désignent des élé- ments similaires ou remplissant les mêmes fonctions On désignera en particulier les sources rayonnantes élémentaires par Si Si,Sn, ces sources pouvant être constituées par exemple par des poutres rayonnantes comme dans la figure 2, ou des dipôles comme dans la figure 3. Pour simplifier les figures, il n'a été représenté qu'une antenne auxiliaire, puisque le faisceau auxiliaire est toujours formé selon les mêmes principes en prélevant à l'aide d'un coupleur une partie de l'énergie élémentaire reçue. La figure 1 représente un ensemble composé d'une antenne principale et d'une antenne auxiliaire selon l'invention. L'antenne principale représentée sur cette figure est une antenne à balayage électronique en site formée par N sources élémentaires Sl Si Sn disposées sur la ligne focale Sd'un réflec- teur cylindrique 21 à directrice parabolique A chacune des sources élémentaires Si sont associés un circuit ( 28) de déphasage ajustable Dans ce mode de réalisation, l'antenne auxiliaire se compose également de N antennes élémentaires. L'antenne élémentaire d'ordre i de l'antenne auxiliaire com- porte un circuit déphaseur 29 dont l'angle de phase pi est ajustable et un coupleur directif C'i chargé Le circuit déphaseur 29 d'ordre i est alimenté par une partie de lénergie reçue par la source élémentaire de même ordre Si de l'antenne principale, cette énergie étant prélevée, avant déphasage dans le circuit 28, par un coupleur directif C"i chargé, disposé entre la source Si et le circuit 28 de déphasage Mi, d'ordre i correspondant. A la réception, l'énergie du faisceau de l'antenne principale est collectée dans un guide d'onde 22 chargé auquel les ensembles élémentaires formés chacun par l'association d'un circuit déphaseur 28 et d'un coupleur directif Ci, sont raccordés par l'intermédiaire des coupleurs Ci. De même l'énergie du faisceau de l'antenne auxiliaire est collectée dans un guide d'onde 23 chargé, auquel les ensembles élémentaires formés chacun par l'association d'un coupleur directif C"i, d'un circuit déphaseur 29 et d'un coupleur C'i sont raccordés par l'intermédiaire des coupleurs C'i La charge des coupleurs directifs Ci, C'i, C"i et des guides d'onde 22, 23 est désignée respectivement par 30 et 40. La figure 2 représente une variante du mode de réalisation de la figure 1. L'antenne à balayage électronique de la figure 2 diffère du mode de réalisation de la figurel en ce que les sources élémentaires SI Si Sn sont constituées par un ensemble rayonnant assurant directement la focalisation en gisement. Dans l'exemple représenté par la figure 2, les éléments rayon- nants sont constitués par p hélices hil-,* hi hip alimentées par un système du type espalier, par division guidée, porté par une poutre rayonnante Pi Il y a N poutres Pl Pl Pn disposées parallèlement. Comme dans l'exemple de la figure 4, à chacune des poutres rayonnantes Pl sont associés un déphaseur 28 dont le déphasage qi est ajustable et un coupleur directif Ci chargé en 30. Entre le circuit 28 de déphasage ti et la source élémentaire Si, constituée par la poutre rayonnante Pl portant les p éléments rayonnants hil hij *-hip, un coupleur directif C"i chargé en 30 prélève une partie de l'énergie élémentaire reçue par l'antenne principale, cette énergie élémentaire prélevée étant ensuite appli- quée à l'entrée d'un circuit de déphasage ajustable 29 o elle subit un déphasage fi avant d'alimenter, comme dans la figure 1, un guide d'onde 23, chargé en 40, par l'intermédiaire d'un coupleur directif C'i chargé en 30. De la même façon, l'énergie du faisceau de l'antenne princi- pale est, à la réception, collectée dans un guide d'onde 22, chargé à l'extrémité 40, par l'intermédiaire des coupleurs Ci. La figure 3 a représente un ensemble d'antennes du type lentille, avec ses deux faces avant 25 et arrière 26 et comprenant une antenne principale et une seule antenne auxiliaire. La face avant 25 porte les sources rayonnantes élémentaires Si, qui sont, dans le mode de réalisation représenté par la figure 3 a, des dipôles de même polarisation mais qui pourraient être d'un autre type, des hélices par exemple, sans sortir du cadre de la présente invention. Comme dans le cas des figures l et 2, l'antenne principale comporte pour chaque source rayonnante élémentaire Si, un circuit de déphasage ajustable 28 disposé entre la face avant 25 et la face arrière 26, et alimentant un dipôle d'i disposé sur la face arrière 26 de l'antenne Les N dipôles d'i ont une polarisation identique. Associé à chaque source élémentaire Si, un coupleur directif C"i, chargé en 30, prélève une partie de l'énergie reçue par la source Si et alimente, par l'intermédiaire d'un circuit 29 de déphasage ajustable q 5 i, un dipôle d"i, disposé également sur la face arrière 26. Les N dipôles d"i ont une polarisation identique, croisée avec celle des dipôles d'i. Les dipôles d'i et les dipôles d"i tapissant la face arrière 26 rayonnent l'énergie reçue sur un collecteur primaire dont un mode de réalisation est représenté sur la figure 3 b. Celui-ci peut être constitué soit comme illustré dans la figure 3 b par un cornet 24, commun à l'antenne principale et à l'antenne auxiliaire et présentant deux sorties rayonnant dans des polari- sations croisées, soit par deux cornets, pour l'antenne principale et l'antenne auxiliaire respectivement, la source primaire de l'antenne principale étant placée sur l'axe focal de la structure et celle de l'antenne auxiliaire étant défocalisée par rapport à la première Les sorties respectives de ces deux sources primaires rayonnent en polarisation croisée Ce dernier mode de réalisation n'a pas été représenté. Le fonctionnement d'un ensemble composé d'une antenne prin- cipale et d'une antenne auxiliaire selon l'invention utilisé en asso- ciation avec un dispositif d'anti-brouillage est le suivant: Pour chaque direction de pointage de l'antenne principale, cette direction étant déterminée par les déphasages pi appliqués par les circuits 28, l'antenne auxiliaire peut être pointée dans la direction d'un brouilleur Un circuit de calcul détermine alors les circuits déphaseurs 28 dont la phase Mi doit être modifiée afin de minimiser le gain de l'antenne principale dans la direction dudit brouilleur. L'angle de phase Y i des circuits 29 est alors modifié de façon à pointer l'antenne auxilaire vers le brouilleur suivant L'opération précédente est alors répétée et ainsi de suite pour tous les brouil- leurs, ceci pour chaque direction de pointage de l'antenne principale. On a ainsi réalisé un ensemble d'antennes principale et auxi- liaire à balayage électronique dans lequel l'antenne auxiliaire utilise une partie ou la totalité des sources rayonnantes élémentaires de l'antenne principale. La présente invention est applicable à un radar à balayage électronique équipé d'un dispositif d'antibrouillage. 2511 196 REVENDICATIONS 1 Ensemble d'antennes principale et auxiliaires pour radar à balayage électronique, dans lequel l'antenne principale comprend un jeu de sources élémentaires rayonnantes, associées chacune à un circuit de déphasage ajustable, les sorties de ces circuits de déphasage étant focalisées ou regroupées selon une polarisation unique, de manière à constituer la voie principale correspondant au faisceau principal et recueillies dans un guide d'onde, ensemble caractérisé en ce que le faisceau de chaque antenne auxiliaire est formé en prélevant une partie de l'énergie reçue par une partie ou la totalité des sources élémentaires (SI Si Sn) de l'antenne principale, par l'intermédiaire d'un coupleur (C"I C"i C"n) respectivement puis déphasée dans un circuit de déphasage ( 29) ajustable, les énergies en sortie desdits circuits de déphasage ( 29) étant focalisées ou regroupées selon une polarisation, de manière à constituer une voie auxiliaire correspondant au faisceau auxiliaire et recueillies dans un guide d'onde. 2 Ensemble d'antennes pour radar à balayage électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les énergies élémen- taires déphasées respectivement de Mi pour l'antenne principale et de fi pour les antennes auxiliaires sont concentrées dans un guide d'onde chargé ( 22), respectivement ( 23), par l'intermédiaire de cou- pleurs chargés Ci, respectivement C"i. 3 Ensemble d'antennes selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sources rayonnantes élémentaires Si sont alignées sur l'axe focal d'un réflecteur cylindro-parabolique pour former une antenne à balayage électronique en site, les guides d'onde collec- teurs étant parallèles à cet axe focal. 4 Ensemble d'antennes selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sources rayonnantes élémentaires sont des poutres rayon- nantes parallèles assurant la focalisation et la déflexion en site et portant chacune un jeu de p éléments rayonnants assurant direc- tement la focalisation en gisement. 1 1 196 Ensemble d'antennes selon la revendication 1, caractérisé en ce que, l'antenne ne comportant qu'une antenne auxiliaire et l'an- tenne principale étant du type lentille qui présente une face avant ( 25), portant les sources rayonnantes élémentaires (Si), et une face arrière ( 26) entre lesquelles sont disposés les circuits de déphasage ajustables des ntennes principale et auxiliaires, deux ensembles croisés de dipoles c Pl et d"i porté par la face arrière ( 26), sont alimentés respectivement par les énergies élémentaires reçues, déphasées respectivement de Mi et, en sortie des coupleurs (C"i), de q i, et rayonnent dans deux polarisations croisées sur le collecteur primaire alimentant le guide d'onde respectif des antennes princi- pale et auxiliaire. 6 Ensemble d'antennes selon la revendication 5, caractérisé en ce que le collecteur primaire de l'antenne principale est placé sur l'axe focal de l'antenne et le collecteur primaire de l'antenne auxilaire est défocalisé par rapport à la première source primaire. 7 Ensemble d'antennes selon la revendication 5, caractérisé en ce que le collecteur primaire placé sur l'axe focal de l'antenne, est commun à l'antenne principale et à l'antenne auxiliaire et présente deux sorties en polarisation croisée. 8 Ensemble d'antennes selon l'une quelconque des reven- dications 5 à 7, caractérisé en ce que le ou les collecteurs primaires sont des cornets. 9 Ensemble d'antennes selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce que les coupleurs C"i sont des coupleurs directifs chargés. Radar équipé d'un ensemble d'antennes à balayage élec- tronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un ensemble d'antennes est utilisé en association avec un dispositif d'antibrouillage.