Brevet FR2558651A1 — publié le 19850726

La présente invention décrit une nouvelle antenne électro-chimx- aue permettant la captation des ondes électromagnétiques par procédé électro-chimique. Le but de la présente invention est de remplacer les antennes physiquement accordées, (Types Yagi, Fouet, dipôles etc..), qui sont très souvent encombrantes et disgracieuses. Les antennes métalliques sont également couteuses. L'absorption des ondes électromagnétiques par procédé chimique a fait l'objet d'un précédent brevet. Le présent brevet concernera donc un type nouveau d'antenne miniature permettant la captation des ondes électromagnétiques. Nous savons qutafin de permettre 1: captation des rayonnements électromagnétiques, ainsi que pour les générer, il faut disposer d'une antenne accordée physiquement. exemple : Pour une Fréquence de 300 Mhz (à émettre ou à recevoir), nous disposons de la formule suivante pour déterminer la longueur de l'antenne d'où 300 Mhz - 300.000 Khz La longueur de l'antenne sera = 300 000 = I mètre 300 000 . > n demi-onde l'antenne sera = IOOcm = 50 cm c En quart-onde l'antenne sera = 100 cm = 25 cm La présente invention utilise un double effet de résonance par cavités sphériques accordées. L'invention sera mieux comprise à l'aide des planches et dessins s'y rapportant. La figure I de la nlanche I représente un circuit résonant (dit BC) comprenant une self I (ou bobine) et un condensateur variable 2 permettant l'accord en fréquence.La sortie du circuit résonant est reprd- senté en 3. Ce circuit résonant constitue une antenne de dimensions réduites avec une certaine largeur de bande et un gain propre. Considérons maintenant un circuit résonant cylindrique permettant la captation des ondes électromagnétiques. Dans le tableau de la figure 2 de la planche- I, nous disposons d'une self 4 et d'un condensateur 5. En réunissant les éléments 4 et 5 nous avons réalisé un circuit oscillant (ou résonateur) 6. Par extrapolation, nous allons ajouter des selfs 4 au circuit résonant 6 et nous obtenons un nouvel effet selfique77 (nouvelle valeur de la self). Si nous fermons complétement le résonateur, nous obtenons un cylindre résonant (ou oscillateur).Considérons mainte nant le cas d'un résonateur sphérique. Dans le tableau de la figure 3 de la planche I, nous disposons d'une self en fil demirond 9 et d'un condensateur 10 représenté par deux points métalliques dans l'espace. En réunissant les éléments 9 et I0, nous avons réalisé un circuit oscillant (ou résonateur) II. Par extrapolation, nous allons ajouter des selfs 9 au circuit résonant il afin de modifier la valeur globale de la self I2. Si nous fermons complètement le résonateur sphérique, nous obtenons une cavité cylindrique résonante I3 constituant une antenne avec une largeur de bande réduite et un gain propre.La figure I de la planche II représente donc un résonateur I4 avec la sortie 15. Nous allons maintenant coupler 2 résonateurs I6 et 17 à l'aide d'un condensateur variable I8 (figure 2 de la planche 11). Nous avons réalisé un amplificateur paramètriquê mettant en jeu 3 fréquences. Le circuit résonant I6 est accordé sur F I, le circuit résonant I7 est accordé sur F 2.La capacité 18 varie à la fréquence F 3. Si l'on impose F I, la variation périodique de la capacité crée dans le circuit toutes les combinaisons linéaires nF I + m F 3, n etm entiers.Mais les caractéristiques de filtre des circuits oscillants Sen* que, seules, les fréquences F I, F 2, F 3 apparaissent Effectivement. Pour éviter la complication de 3 circuits accordés sur 3 fréquences différentes, on peut donner une valeur identique à F I et F 3. Dans un premier cas, on applique un signal sur F I le condensateur varie à la fréquence F 3 et l'on recueille la tension F 2 = F I + F 3 c'est un amplificateur stable. Dans un deuxième cas, (amplificateur à résistance négative) la fréquence F I est celle du signal, F 3 celle de la capacité et l'on applique au second circuit oscillant une tension locale de fréquence F 2 = F 3 + F I. I1 en résulte une amplification au sens propre, c'est à dire à la fréquence F I.Le dispositif ainsi réalisé peut avoir un gain aussi grand que l'on veut et osciller. Rappelons que le produit de la racine carré du gain par la largeur de bande passante est constant. La figure 3 de la planche II représente un circuit équivalent (ampliSiicateur paramétrique) mais réalisé avec des circuits résonants ensiforme de cavité sphérique. Les sphéres I9 et 20 constituent les 2 résonateurs (F I et F 2). La capacité de couplage F 3 est représentée en 21. Les sorties du signaD sont réprésentées en 22 et 23. La figure I de la planche III représente la configuration extrapolée de la figure 3, planche 11. La cavité sphérique 24 constitue le premier circuit résonant F I (ou F 2), sa sortie électrique est en 25. Ce résonateur 24 est en matière IOOL conductrice et réflectrice. La cavité sphérique 26 (englobant la prémiere cavité) constitue le deuxième résonateur. a sortie électrique est en 27'. Cette cavité sphérique 26 est en matière semi-transparente. (transparente à 50g0) Ce qui lui permet d'avoir sa propre résonance et d'avoir une perméabilité électro magnétique.Les rayonnements électromagnétiques peuvent donc exciter les deux cavités 24 et 26. Considérons la figure 2 de la planche III, nous voyons que nous avons introduit une fenêtre résonante 30 dans un guide d'onde 29. Placé sur les petits cotés du guide, l'obstacle agit sur les lignes de force du champ magnétique il a donc un effet de self induction. Placé sur les grands cotés du guide, l'obstacle agit sur les lignes de force du champ electrique, il a donc un effet capacitif.Voyons maintenant i uivalence électromagnétique obtenu dans le guide d'onde 31 (figure 3 de la planche III). On s'aperçoit que nous avons donné naissance à un résonateur 32 dans le guide d'onde 31. Revoyons maintenant la cavité 24 (figure I planche III ) incluse dans la cavité semi-transparente 26. On s'apercoit que les deux cavités 24 et 26 sont couplées par effet selfique et par effet capacitif. Cet effet capacitif constitue la valeur F 3 précitée. (figure 3 planche II) La planche IV montre les constituants de l'antenne miniature chimique. La prémière cavité est représentée en 33 avec sa sortie électrique 39. Nous avons ensuite une couche isolante 34 (plastique). La couche 35 représente la couche chimique absorbante (ex: bande V.HF.--U.H.F. télévision). La couche 36 représente la seconde couche isolante (plastique).Les couches isolantes 34 et 36 ont pour but de protéger la chimie contre la corrosion et l'hygrométrie ambiante. La seconde cavité semi-transparente aux rayonnements électro"qagnétiques est représentée en 37, elle est reliée à la sortie électrique 40. La couche 38 est simplement me couche plastique protectrice et décorative pour l'antenne. La planche V représente une antenne chimique miniature 41 que l'on peut disposer au foyer d'une petite parabole 43 à l'aide d'un support en plastique 42. Les liaisons électriques 39 et 40 des cavités de l'antenne par le centre du support 42 et par le centre de la parabole 43. Le cable coaxial de sortie d'antenne joue deux ralles: I) Adaptateur d'impédance (exemple = 75 ohms pour les bandes télévision V..H.F.--U.H.F.) 2) Cavité coaxiale adaptée selon la formule = résonance = 4,h, donc le câble coaxial de sortie d'antenne doit avoir une certaine longueur physique. ( . n entiers) REVENDICATIONvS I. Dispositif et procédé électro-chimique permettant la captation des ondes électromagnétiques. 2. Procédé selon lequel on utilise un volume chimique sensible aux ondes électromagnétiques en vue d'en permettre la captation. 3. Procédé selon lequel le volume sensible aux radations électromagnétiques peut absorber les radiations électromagnétiques 4. Procédé selon lequel le volume chimique sensible; aux radiations électromagnétiques peut résonner par intéraction avec un rayonnement électromagnétique. 5. Procédé et dispoqitif selon lequel on introduit une cavité résonante dans une autre cavité résonante semi-transparen- te de dimensions plus grandes. 6. Procédé selon lequel on introduit une substanee chimique entre les deux cavités résonantes. 7. Procédé selon lequel on dispose la substance chimique absorbante ou résonante entre deux couches plastiques iso lartes. 8. Procédé selon lequel les cavités résonantes et les différentes couches chimiques peuvent avoir une forme sphérique, cylindrique,. coaxiale,, carrée, rectangulaire ou n'importe quelle forme physique. 9. Procédé selon lequel on peut utiliser les montagesprécités pour capter et émettre dans toute la largeur du spectre électromagnétique. 10. Procédé et dispositif selon lesquels on utilise l'effet capacitif ( 3èmè Fréquence) résultant de la mise en oeuvre de deux cavités résonantes (Fréquence I et Fréquence 2). II. Procédé selon lequel on peut disposer l'antenne (ensemble résonant) au foyer d'une petite parabole en vue d'en augmenter le gain, I2. Procédé selon lequel on peut brancher l'antenne chi- mique miniature à l'entrée d'un amplificateur de bande spectrale et d'impédance appropriée en vue d'en augmenter le gain. 13. Procédé selon lequel on peut fabriquer ou réaliser les cavités résonantes et les différentes couches chimiques par injection ou moulage. 14. Procédé selon lequel on coalise les cavités rosonan- tes en plastique dur sur lequel on réalise un sablage avant une projection métallique. I5. Procédé selon lequel on obtient un amplificateur pa ramitrique par couplage de deux cavités résonantes. I6. Procédé selon lequel on peut utiliser ltune des trois fréquences de l'amplificateur paramétrique ( F I, F 2, F 3) pour exciter l'antenne. (Rayonnement incident) I7. Procédé selon lequel les diamètres des 2 cavités résonantes (F I et F 2) sont calculés en fonction de la fréquence intermédiaire (F 3), de la nature chimique du produit à exciter et de la bande passante à capter. (exemple = Bande V.H.F./U.H.F. télévision)