Brevet FR2527013A1 — publié le 19831118

ANTENNE DEPORTABLE POUR POSTE EMETEUR-RECEPTEUR D'ONDES ELECTROMAGNETIQUES PORTABLE OU PORTATIF La présente invention concerne une antenne déportable pour poste émetteur et ou récepteur d'ondes électromagnétiques portable ou portatif. Les antennes pour postes émetteurs et/ou récepteurs d'ondes électromagnétiques portables ou portatifs sont habituellement fixées sur le chassis du poste émetteur-récepteur, ce qui présente sur le plan de l'exploitation, l'avantage d'avoir un tout fonctionnel aisément trans- portable Par contre, dans le domaine des fréquences d'exploitation VHF de l'ordre de 26 M Hz et au-dessus, une partie de l'énergie électromagné- tique rayonnée par l'antenne est absorbée par le porteur du poste portatif ou du servant du poste qui est placé à proximité Cette perte d'énergie se traduit par des modifications du diagramme de rayonnement de l'antenne et par des modifications de la portée de l'antenne qui porte moins loin. Pour remédier à cet inconvénient, une solution consiste à séparer géogra- phiquement l'élément rayonnant de l'antenne du poste émetteur-récepteur et de son porteur tout en reliant l'élément rayonnant au poste par une ligne coaxiale. Selon cette solution l'élément rayonnant est maintenu dans une position verticale au-dessus du sol par des haubans, et le dipôle rayonnant qui était constitué par l'antenne et le chassis du poste est reconstitué à l'aide d'un réseau de conducteurs répartis en nappe sur le sol Dans cette solution, le chassis du poste ou le réseau de conducteurs répartis en nappe, jouent le rôle, de ce qui est appelé communément en radioélectricité, de contre-poids radioélectrique à l'élément rayonnant. Toutefois l'agencement obtenu est peu pratique à mettre en oeuvre, car l'installation de l'antenne occasionne de nombreuses manipu- lations et un matériel d'accessoires, encombrant et lourd à transporter. Une autre solution mise en oeuvre pour des stations radioélec- triques montées sur des véhicules consiste à installer l'antenne au sommet d'un mât de type "discone" et "ground plane"; mais ce type d'installation qui utilise un matériel lourd et encombrant, ne peut être transposé pour réaliser des installations d'émission réception qui restent aisément trans- portables par lé -porteur ou l'utilisateur du poste émetteur-récepteur, lorsque ceux-ci sont privés de tout véhicule et doivent se déplacer dans des régions géographiques rendant leur progression difficile. Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients à l'aide d'une antenne pour poste émetteur-récepteur portable et portatif, pratique à installer à distance du poste émetteur-récepteur, de faible volume et de faible poids pour rendre commode son transport, tout en ayant des dimensions suffisantes pour être à la fois discrète et robuste et permettre son utilisation sur tous terrains jusque dans des régions géographiques lés plus inhospitalières. A cet effet l'invention a pour objet une antenne déportable pour poste émetteur-récepteur d'ondes électromagnétiques portable ou portatif caractérisé en ce qu'elle comprend une pièce support conductrice de l'électricité comportant une partie effilée permettant de planter l'antenne dans le sol et un élément rayonnant fixé sur la pièce support à l'opposé de la partie effilée par l'intermédiaire d'un boîtier de connexion, le boîtier de connexion permettant l'alimentation en énergie haute fréquence du dipôle radioélectrique formé par l'élément rayonnant et la pièce support. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques appa- raîtront à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins annexes. La figure l représente un exemple d'installation d'émission- réception comportant une antenne selon l'invention. La figure 2 montre un exemple de réalisation d'une pièce métallique support raccordée au boîtier de connexion. La figure 3 est un exemple de représentation possible d'un circuit d'adaptation placé à l'intérieur du boîtier de connexion. L'installation représentée à la figure l comprend un poste émetteurrécepteur l relié par un câble coaxial 2 à une antenne 3 selon l'invention. L'antenne 3 comprend une pièce métallique support 4, comportant une partie effilée 5, permettant de planter l'antenne dans le sol 6 et un élément rayonnant 7 fixé sur la pièce support 4 à l'opposé de la partie effilée 5 par l'intermédiaire d'un boîtier de connexion 8 Le boîtier de connexion 8 permet d'alimenter en énergie électromagnétique haute fréquence le dipôle radioélectrique formé par l'élément rayonnant 7 et la pièce support 4, il assure pour cela la liaison de l'élément rayonnant et de la pièce support 4 avec une extrémité du câble 2 dont l'autre extrémité est reliée à la prise d'émission-réception 9 des ondes électromagnétiques du poste émetteur-récepteur 1. La pièce métallique support 4 est représentée à la figure 2 Elle comprend un piquet 10 surmonté par une tige ou un tube cylindrique 11. Le piquet 10 comprend une pièce conique 12, formant la partie effilée 5, une pièce raccord 13 et un tube intermédiaire 14 situé entre la piece conique 12 et la pièce raccord 13 La pièce conique 12 comprend, à sa base 12 a, une partie cylindrique 15 qui s'engage à l'intérieur de l'extrémité 14 a du tube 14 et un épaulement 16 sur lequel s'appuie en butée l'extrémité 14 a du tube 14 Une ou plusieurs vis 17, ou tout moyen de fixation analogue, assure la fixation de l'extrémité 14 a sur la partie cylindrique 15. La pièce raccord 13 comprend deux parties cylindriques 18 et 19 séparées par un épaulement 20 Les génératrices des cylindres formés par les parties cylindriques 18 et 19 ont les mêmes directions La partie cylindrique 18 est engagée à l'intérieur de l'extrémité 14 b du tube 14 pour mettre en appui l'extrémité 14 b sur l'épaulement 20 et est fixée dans cette position sur l'extrémité 14 bpar au moins une vis de serrage non représentée ou tout autre moyen de fixation analogue La partie cylin- drique 19 a sa face d'extrémité 21 opposée à l'épaulement 20, légèrement bombée, pour pouvoir être au besoin martelée lorsque l'on enfonce le piquet 10 dans le sol, sans risque de détériorer la pièce raccord 13. Le tube cylindrique Il comprend deux extrémités lia, Ilb et un trou 21 bis de passage du câble coaxial 2, percé sur la surface cylindrique du tube Le tube cylindrique Il est monté de façon amovible au-dessus et dans le prolongement de l'axe longitudinal du piquet 10 au moyen de la pièce raccord 13, dont la partie cylindrique 19 s'engage librement à l'intérieur de la partie d'extrémité 1 la du tube 1. Pour améliorer la continuité électrique entre le piquet 10 et le tube Il un conducteur électrique non représenté pourra être fixé sur les surfaces cylindriques respectives du piquet 10 et du tube 11. Le boîtier de connexion 8, également représenté à la figure 2, comprend une pièce support 22, des circuits d'adaptation 23 de l'antenne 3 au câble coaxial 2 et une enveloppe cylindrique isolante 24 par exemple en bakélite entourant les circuits d'adaptation La pièce support 22 comprend une embase 25 de fixation du boîtier de connexion 8 sur l'extrémité llb du tube 11 et une plaque support 26 des circuits d'adaptation 23 L'embase 25 comprend un épaulement 27 compris entre deux parties cylindriques 28 et 29, les génératrices des cylindres formés ayant la même direction La partie cylindrique 28 s'engage à l'intérieur de l'extrémité llb du tube Il. L'extrémité I lb et la partie cylindrique 28 sont maintenues entre elles par au moins une vis de serrage ou par tout autre moyen analogue non représenté La partie cylindrique 29 est munie d'un joint d'étanchéité 30 et s'engage à l'intérieur de l'extrémité 24 a de l'enveloppe cylindrique isolante 24 L'embase 25 comprend également un trou 31, orienté dans la 1 5 direction des génératrices des cylindres correspondants des parties cylin- driques 28 et 29, pour permettre le passage de l'extrémité du câble coaxial 2 et son raccordement au circuit d'adaptation 23 L'embase 25 comprend aussi une partie supérieure plane 32, située à l'extrémité de la partie cylindrique 29, perpendiculaire à la direction des génératrices du cylindre correspondant à la partie cylindrique 29, sur laquelle repose la plaque support 26 Une plaque isolante 33, par exemple en bakélite, est appliquée sur la partie supérieure 32 par une vis de serrage 33 bis. L'extrémité supérieure 24 b de l'enveloppe cylindrique 24 est fermée par un embout étanche 34 dont la partie supérieure 35 est taraudée pour recevoir i'axe d'extrémité fileté 36 de l'élément rayonnant 7 de l'antenne. La partie inférieure 37 de l'embout 34 est cylindrique et s'engage à l'intérieur de l'extrémité supérieure 24 b de l'enveloppe cylindrique iso- lante 24 Lorsque l'embout 34 est engagé à l'extrémité 24 b du boîtier de connexion 8, l'extrémité supérieure 24 b de l'enveloppe cylindrique 24 est en contact sur un épaulement 38, de l'embout 34, situé entre les parties supérieure et inférieure 35 et 37. Les circuits d'adaptation électriques 23 sont représentés à la figure 3 Ils se composent d'une bobine 23 a et d'un condensateur 23 b La bobine 23 a a une première extrémité reliée à une borne de connexion 39 placée sur l'extrémité inférieure de l'embout 34 pour réaliser la liaison électrique entre l'extrémité de la bobine 23 a et l'axe d'extrémité 36 de l'élément rayonnant 7 La bobine 23 a a une deuxième extrémité, reliée électriquement à une borne 41, placée sur la plaque isolante 32 et qui est connectée au fil interne du câble coaxial 2 La première extrémité de la bobine 23 a est également reliée électriquement à une première extrémité du condensateur 23 b dont l'autre extrémité est reliée à la masse métalli- que de l'élément support 4 par l'intermédiaire d'une borne 40 formée par une cosse de masse fixée sur la partie supérieure de l'embase 22 au moyen de la vis 33 bis La gaine extérieure du câble coaxial 2 est également reliée électriquement à la borne de masse 40 De cette façon l'énergie électromagnétique qui est transmise par l'émetteur 1, et transmise a l'élément rayonnant 7 par l'intermédiaire de la bobine 23 a et aux bornes du condensateur 23 b Les éléments 23 a et 23 b sont réglés de façon à réaliser l'adaptation de l'antenne pour obtenir la bande passante désirée. La bande passante désirée peut également être obtenue en choi- sissant convenablement les dimensions de l'élément rayonnant 7 et du support métallique 4 On pourra, en effet, en rendant différents les diamètres de l'élément rayonnant 7 et du support métallique 4 réduire le coefficient de surtension de l'antenne On pourra également, en réglant convenablement la longueur du tube intermédiaire 11, au besoin en utilisant plusieurs tubes intermédiaires, faire varier le point d'alimenta- tion de l'antenne, ce qui revient à déplacer le boîtier d'adaptation 8 le long de l'axe de l'antenne et provoque ainsi une excitation dissymétrique de celle-ci et une augmentation de la partie réelle de l'impédance de l'antenne qui réduit notablement la surtension de celle-ci et augmente par conséquent sa bande passante. L'antenne qui vient d'être décrite permet d'obtenir un rayonne- ment des ondes électromagnétiques en polarisation verticale dont le diagramme de rayonnement est omnidirectionnel en azimut Naturelle- ment d'autres antennes pourront être obtenues en donnant à l'élément rayonnant 7 décrit une forme et une structure différentes de celles qui viennent d'être décrites En particulier, l'élément rayonnant pourra revêtir la forme d'un conducteur allongé, rectiligne ou flexible ou encore être constitué par un fil conducteur rtendu, ou encore être reconstitué par plusieurs éléments pouvant s'emboiter les uns dans les autres, sous une forme par exemple téléscopique: D'autres variantes d'exécution de l'invention sont également possi- bles, en réalisant par exemple le piquet 10 en une seule pièce et en utilisant au lieu de tubes cylindriques creux des barres ou tiges pleines raccordées par exemple à l'aide de manchons Suivant un autre mode de realisation, l'enveloppe du boitier de connexion pourra être métallique et son einbase 2, ainsi que la pièce support 26 pourront être réalisées dans une matière isolante, pour isoler les deux parties du dipôle formées par l'élément rayonnant 7 et la pièce support 4 On notera également que la pièce support 4, au lieu d'être métallique, pourra être réalisée sur tout ou partie de sa longueur en une matière isolante telle qu'une matière plastique suffisamment rigide, pour permettre au piquet 10 de s'enfoncer dans le sol sans être détérioré Dans ce dernier mode de réalisation, un conducteur électrique devra être placé à la périphérie ou à l'intérieur de la pièce support 4, pour reconstituer, avec l'élément rayonnant 7, le dipôle radioélectrique de l'antenne. REVENDICATIONS 1 Antenne déportable pour poste émetteur-récepteur d'onde élec- tromagnétiques portable ou portatif, caractérisée en ce qu'elle comprend une pièce support ( 4) conductrice de l'électricité comportant une partie effilée ( 5) permettant de planter l'antenne dans le sol ( 6) et un élément rayonnant ( 7) fixé sur la pièce support ( 4) à l'opposé de la partie effilée ( 5) par l'intermédiaire d'un boîtier de connexion ( 8), le boîtier de connexion ( 8) permettant l'alifnentation en énergie haute fréquence du dipôle formé par l'élément rayonnant ( 7) et la pièce support ( 4). 2 Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la io pièce support ( 4) comprend un piquet ( 10) enfonçable dans le sol surmonté par au moins une tige intermédiaire (Il). 3 Antenne selon la revendication 2, caractérisée en ce que la tige intermédiaire ( 11) est placée de façon amovible au-dessus du piquet ( 10) . 4 Antenne selon les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l'élément rayonnant est un conducteur allongé a peu près rectiligne disposé de façon que les axes longitudinaux de l'élément rayonniant ( 7) et du piquet ( 10) aient à peu près la même direction. Antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le boîtier de connexion ( 8) a une position intermédiaire dissymétrique entre les extrémités formées par la partie effilée ( 5) et l'extrémité de l'antenne opposée à la partie effilée pour élargir la bande passante de l'antenne. 6 Antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les sections de l'élément rayonnant ( 7) et de la pièce support ( 4) constituant le dipôle électrique sont rendues différentes pour élargir la bande passante de l'antenne. 7 Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la longueur de la pièce support ( 4) est ajustable. 8 Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le boîtier de connexion ( 8) contient un circuit d'adaptation ( 23) pour agir sur la bande passante de l'antenne. 9 Antenne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'énergie haute fréquence est apportée au boîtier de connexion par l'intermédiaire d'un câble coaxial ( 2). Antenne selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisée en ce que le piquet ( 10) comprend une partie effilée ( 5,12), une pièce raccord 13 et un tube intermédiaire ( 14) situés entre la partie effilée ( 5) et la pièce raccord ( 13).