Brevet FR2581615A1 — publié le 19861114

Satellite de télécommunications géostationnaire. L'invention se rapporte à un satellite de télécommunications géostationnaire comprenant un module de servitude dirigé vers le soleil en position de fonc- tionnement et muni de réseaux de cellules solaires dé- ployables, et un module de charge utile qui, monté rota- tif par rapport au module de servitude, est dirigé vers la terre, porte un ensemble d'antennes avec un réflec- teur rabattable. Par une publication sur les satellites de télécommunication orientés sur le soleil (ESA-Bulletin 38; Mai 1984; Pages 12-16; U. Renner, J. Nauck: "A Sun- Pointing Communications Satellite"), il est connu d'installer sur le module de charge utile monté rotatif par rapport au corps du satellite, un dispositif à antenne directive dont le réflecteur est monté rabat- table. Ce mode de construction assez simple d'une anten- ne dite "offset" a toutefois comme défaut, précisément en cas de son utilisation en tant qu'antenne à faisceaux ponctuels multiples ("multispotbeam"), de provoquer d'assez grandes déformations (en particulier élévation des lobs secondaires) des faisceaux ponctuels exté- rieurs, ce qui entraîne l'apparition de composantes d'ondes polaires croisées relativement élevées. Par la technique haute fréquence (The Bell System Technical Journal, Vol. 57, No. 7, Septembre 1978, Pages 2665-2684; C. Dragone: Offset Multireflec- tor Antennas with Perfect Pattern Symmetry and Polarisa- tion Discrimination), on connaît une antenne offset qui satisfait aux conditions exigeant un front d'ondes rayonnées plan et par conséquent des composantes d'ondes polaires croisées extrêmement faibles, et qui évite dans ôae0 large mesure les inconvénients prOcites. Elle présente toutefois le défaut que son réflecteur secon- daire peut avoir approximativement la dimension du réflecteur principal. C'est pourquoi, sur les satellites de télécommunications, on a installé jus- qu'ici que des ensembles d'antennes comprenant un réflecteur secondaire qui est considérablement plus petit que le réflecteur principal. Malgré cela, les avantages électriques cités prédominent. L'invention a pour objet de développer un satellite de télécommunications géostationnaire orienté sur le soleil et comprenant un ensemble d'antennes qui permette l'utilisation d'un dispositif de réflecteur à faisceaux ponctuels multiples à composantes d'ondes polaires croisées extrêmement faibles et autres faibles dégradations du faisceau ponctuel, et évité un mécanisme de déploiement compliqué de manière que pour le réflec- i5 teur principal et le réflecteur secondaire, il suffise d'un simple rabattage autour d'un axe et que des mouve- ments de translation compliquée soient évités. Ce résultat est atteint par le fait qu'un en- semble d'antennes en soi connu - composé d'un réflecteur principal, d'un réflecteur secondaire pouvant avoir à peu près la taille du réflecteur principal, et d'au moins un élément (source) primaire d'antenne - est monté sur le module de charge utile de telle sorte qu'en posi- tion de service, le plan de symétrie, formé par les rayons principaux des éléments primaires, du réflecteur secondaire rabattable et du réflecteur principal rabat- table de l'ensemble d'antennes, se situe sous un angle par rapport au plan de référence du module de charge utile. Selon une particularité avantageuse de l'in- vention, le réflecteur secondaire et le réflecteur prin- cipal sont montés sur le module de charge utile au moyen de supports pivotants uniaxes dont les axes de pivote- ment sont disposés à peu près parallèlement au plan du module de charge utile. Dans un mode de réalisation préféré, le réflecteur secondaire et le réflecteur principal sont logés dans la fusée en étant rabattus l'un audessus de l'autre sur le module de charge utile et sont déployés l'un après l'autre pour les amener en position de fonc- tionnement. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé. La figure unique du dessin représente l'ensemble d'antennes sur le module de charge utile d'un satellite de télécom- munications géostationnaire orienté sur le soleil. Le satellite lui-même comprend un module de servitude 10 sur lequel sont installés les réseaux de cellules solaires rabattables 11a, 11b. Ces réseaux, en même temps que le module de servitude 10, sont toujours dirigés vers le soleil pendant le fonctionnement du satellite géostationnaire. Le module de charge utile ro- tatif 1 est monté sur le module de servitude 10 du satellite. Une antenne directive 2 fixée sur le module de charge utile 1 peut toujours être dirigée sur un point fixe de la terre au moyen du mécanisme d'orienta- tion. A cet effet, le module de charge utile 1 avec l'antenne effectue en 24 heures une rotation complète par rapport au module de servitude 10. Sur le satellite de télécommunications orient& sur le soleil représenté ici, est monté un ensemble d'antennes 2 qui se compose d'un réflecteur principal 3, d'un réflecteur secondaire 4 relativement grand par rap- port au réflecteur principal, et du réseau d'éléments primaires pour la production des faisceaux ponctuels multiples. Des axes principaux A, B, C des rayons du système d'alimentation et des réflecteurs se situent dans un môme plan. Ce plan de symétrie est incliné d'un angle \ par rapport au plan de référence formé par le module de charge utile 1, de sorte que l'ensemble d'antennes 2 peut être de structure très compacte, attendu que les éléments primaires ne requièrent qu'une très courte ligne d'alimentation et que les réflecteurs 3,4 sont accrochés à des brassupports relativement courts. L'angle c de charge utile. Les réflecteurs 3,4 peuvent être rabattus sur le module charge utile 1 à l'aide des supports pivotants 6a, 6b. C'est sous cette forme que le satellite est lancé et ce n'est qu'après l'éjection de l'enveloppe de la fusée que les réflecteurs 3,4 sont déployés à leur position de fonctionnement. Un tel ensemble d'antennes présente l'avantage que, selon le cas d'utilisation, on peut utiliser un seul élément primaire 5 ou aussi un réseau de plusieurs éléments primaires pour exploiter les excellentes carac- téristiques d'un tel système de réflecteurs. En particu- lier, grace au montage uniaxe des réflecteurs, on ob- tient un grand degré de fiabilité par rapport au montage multiaxe qui exige les mécanismes de déploiement par translation. Dans les agencements connus jusqu'ici, ces mécanismes de déploiement compliqué se présentent en particulier lorsqu'en cas d'un double lancement, on veut transporter le satellite à la position inférieure et que, par conséquent, l'espace d'arrimage au-dessus du satellite est très limité. Dans le satellite selon l'invention, par contre il suffit d'un très faible espace d'arrimage au- dessus du satellite sans que des mécanismes complexes soient nécessaires. REVENDICATIONS 1. Satellite de télécommunications géostation- naire, comprenant un module de servitude dirigé vers le soleil en position de service et muni de réseaux de cel- lules solaires déployables et un module de charge utile qui, monté rotatif par rapport au module de servitude, est dirigé vers la terre, porte un ensemble d'antennes avec un réflecteur rabattable, caractérisé par le fait qu'un ensemble d'antennes (2) en soi connu - composé d'un réflecteur principal, d'un réflecteur secondaire pouvant avoir à peu près la taille du réflecteur princi- pal, et d'au moins un élément primaire d'antenne - est monté sur le module de charge utile (1) de telle sorte qu'en position de service, le plan de symétrie, formé t5 par les rayons principaux (A, B, C) des éléments pri- maires (5), du réflecteur secondaire (4) rabattable et du réflecteur principal (3) rabattable de l'ensemble d'antennes (2), se situe sous un angle ( au plan de référence du module de charge utile (1). 2. Satellite de télécommunications géostation- naire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le réflecteur secondaire (4) et le réflecteur prin- cipal (3) sont montés sur le module de charge utile (1) au moyen de supports pivotants (6a, 6b) uniaxe dont les axes de pivotement sont disposés à peu près parallèle- ment au plan du module charge utile (1). 3. Satellite de télécommunications g8ostation- naire selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le réflecteur secondaire (4) et le réflec- teur principal (3), en position de transport, sont rabattus l'un audessus de l'autre sur le module de charge utile (1), et sont déployés l'un après l'autre pour les amener en position de fonctionnement.