Brevet FR2591805A1 — publié le 19870619

I Dispositif de déviation de l'angle de site d'une antenne rideau et antenne rideau équipée d'un tel dispositif. La présente invention concerne un dispositif de déviation de l'angle de tir en site d'une antenne rideau et, plus particulièrement, d'une antenne formée de n (n entier supérieur à 1) colonnes identiques d'au moins trois doublets. Il est connu de réaliser de tels dispositifs en employant des organes de commutation qui permettent de ne conserver en fonction- nement qu'une partie de la surface de l'antenne rideau en déconnectant, par exemple, les colonnes de doublets de la moitié droite de l'antenne et les doublets du haut des colonnes de la moitié gauche de l'antenne. Ces dispositifs présentent différents inconvénients, en particulier ils nécessi- tent un grand nombre d'organes de commutation; de plus le changement de l'angle de tir en site, par une déconnexion comme celle qui a été indiquée ci-avant, ne permet plus la modification de l'angle de tir en azimut de l'antenne car il n'y a plus suffisamment de colonnes de doublets pour faire varier l'angle de tir en azimut. La présente invention a pour but de palier ces inconvénients ou, pour le moins, de les réduire. Ceci est obtenu par un dispositif de déviation effectuant, en particulier, les mêmes déconnexions, ou connexions, sur toutes les colon- nes de doublets. Selon l'invention un dispositif de déviation de l'angle de site dune antenne formée de n (n entier positif) colonnes de m (m entier supérieur à 2) doublets, est caractérisé en ce que les doublets de toutes les colonnes étant répartis, de façon identique, en p (p entier supérieur à 2 et inférieur à m + 1) groupes de doublets reliés respectivement à p lignes, il comporte n organes de commutation commandés de façon identique et reliés, de façon identique, respectivement aux n colonnes, chaque organe compor- tant, pour cela, un accès commun pour le branchement de la ligne d'alimentation de la colonne, p accès de répartition reliés aux p lignes et des moyens pour réaliser, par commutation, p liaisons entre l'accès commun et respectivement i = 1, 2...,p des accès de répartition, ces liaisons comportant un transformateur d'impédance entre la ligne cd'ali- mentation et les i lignes reliées aux i accès lorsque l'impédance caracté- ristique équivalant aux i lignes est différente de Pimpédance caractéristi- que de la ligne d'alimentation. La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéris- tiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant, qui représentent: - la figure 1, une antenne rideau susceptible d'être équipée d'un dispositif de déviation selon l'invention, - la figure 2, une vue schématique d'une partie d'un dispositif de déviation selon l'invention, relié à une partie de l'antenne de la figure 1, - les figures 3 et 4 des vues partielles plus détaillées du dispositif de déviation destiné à l'antenne de la figure 1, - la figure 5, une vue d'un autre dispositif de déviation selon l'invention, - la figure 6, une vue partielle, détaillée d'un des éléments de la figure 5. Sur les différentes figures les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères. La figure 1 représente une antenne rideau vertical comportant: quatre colonnes de quatre doublets demi-onde horizontaux, telles que la colonne de doublets Dl, D2, D3, D4, un réflecteur R formé par une nappe de fils horizontaux et deux mâts MI, M2 qui servent à supporter les doublets et le réflecteur. Cette antenne est destinée à travailler de 3 à MHz pour une puissance porteuse de 500 kW; les premiers doublets, tels que D1, de chaque colonne sont à une distance du sol égale à 0,5 fois la longueur d'onde correspondant à la fréquence centrale de travail. L'antenne selon la figure 1 du type HR 4/4/0,5 (c'est-à-dire du type à rideau de doublets horizontaux, H, à réflecteur, R, à 4 doublets demionde par ligne, 4 doublets par colonne et une hauteur des premiers doublets par rapport au sol égale à 0,5 fois la demi longueur d'onde moyenne de fonctionnement) a été choisie pour être équipée d'un disposi- tif de déviation d'angle de tir en site selon l'invention; la partie de ce dispositif relative à la colonne de doublets Dl à D4 est représentée sur la figure 2. La figure 2 montre que les doublets Dl à D4 forment trois groupes alimentés respectivement par trois lignes distinctes L1, L2, L3. La ligne Ll, d'impédance caractéristique Zo, alimente un premier groupe formé des doublets Dl, D2; la ligne L2, d'impédance caractéristique 2Zo, alimente le deuxième groupe formé du seul doublet D3 et la ligne L3, également d'impédance caractéristique 2Zo, alimente le troisième groupe formé du seul doublet D4. Les lignes LI, L2, L3 aboutissent respecti- vement aux accès de répartition constitués par les bornes la, 2 et 3 d'un organe de commutation, K, qui comporte huit bornes, la, lb, 2-7, et des liaisons fixes ou mobiles entre certaines de ces bornes. Ces liaisons sont destinées à permettre l'alimentation, soit de la seule ligne Ll, soit des lignes LI et L2, soit des lignes LI, L2 et L3, grâce à une ligne d'alimentation E d'impédance caractéristique Zo, aboutissant à l'accès commun que constitue la borne 7. La borne 7 est couplée à un bras mobile qui, en pivotant, peut prendre trois positions représentées respectivement par une suite de croix, par une suite de traits et par une suite de points; de même la borne 2 est couplée à deux bras mobiles qui, en pivotant, peuvent prendre chacun trois positions représentées également par des suites de croix, de traits et de points. Les trois bras mobiles sont mécaniquement liés de telle sorte qu'ils ne puissent prendre simultanément que les trois positions repérées par des croix, ou que celles repérées par des traits, ou que celles repérées par des points. Les bornes la et lb sont reliées par une ligne très courte, H, d'impédance caractéristique uniforme Zo. Dans la première position, repérée par des croix, la borne 7 est reliée à la borne lb et la borne la n'est pas reliée à la borne 2 si bien que seule la ligne LI et, donc, les doublets DI et D2 sont alimentés. Dans la deuxième position, repérée par des traits, la borne 7 est reliée à la borne 5 et la borne 2 aux bornes la et 4. Comme, entre les bornes 4 et 5, un transformateur d'impédance, TI, établit une liaison fixe, les lignes LI et L2 et, donc, les doublets Di, D2 et D3 sont alimentés 259 1805- alors que le doublet D4 n'est pas alimenté. Le transformateur d'impédance T Iest un transformateur à large bande, destiné à assurer l'adaptation d'impédance entre la ligne E d'impédance caractéristique Zo et les lignes LI, L2, d'impédances caractéristiques respectives Zo et 2Zo. Comme les lignes LI et L2 sont alimentées en parallèle, elles correspondent à une i. . '.,........ Zox2Zo 2Zo ligne unique, d'impédance caractéristique ZoZ- 2Z3; le transforma- Zo+2Zo - 3 teur TIl est donc prévu pour assurer la transformation de 3 à Zo. Dans la troisième position, repérée par des points, la borne 7 est reliée à la borne 6 et la borne 2 aux bornes la et 3. Comme, entre les bornes 3 et 6, un transformateur d'impédance, T2, établit une liaison fixe, les trois lignes LI, L2, L3 et, donc, les quatre doublets sont alimentés. Le transformateur T2 est, lui aussi, un transformateur d'impédance à large bande, destiné à assurer l'adaptation d'impédance entre la ligne E d'impé- dance caractéristique Zo et les lignes LI, L2, L3 d'impédances caractéris- tiques respectives Zo, 2Zo et 2Zo. Comme les lignes LI, L2, L3 sont alimentées en parallèle, elles correspondent a une ligne unique, d'impé- dance caractéristique Z ox2Zox2Zo Z Z- transforma- Zox2Zo4Zox2Zo+2Zox2Zo l a teur T2 est donc prévu pour assurer la transformatioh de Z- à Zo. Le dispositif de déviation de l'angle de tir en site, de l'antenne selon la figure 1, comporte outre l'organe de commutation K, relatif à la colonne de doublets D1 à D4, trois autres organes de commutation identiques à K, associés respectivement aux trois autres colonnes de doublets et reliés de façon identique d'une part à une ligne d'alimentation et d'autre part aux doublets de la colonne à laquelle ils sont associés. La figure 3 est une vue schématique montrant la moitié du dispositif de déviation de l'angle de tir en site et la totalité du dispositif de déviation de l'angle de tir en azimut de l'antenne de la figure 1. Le dispositif de déviation de l'angle de tir en azimut est constitué, de manière classique, par un circuit à déphasages réglables, P, qui est relié d'une part à une ligne, Eo, d'alimentation générale de l'antenne et d'autre part à quatre lignes dont les déphasages par rapport à la ligne Eo sont réglables individuellement. Ces quatre lignes sont reliées respectivement aux quatre organes de commutation dont il a été question ci-avant et qui constituent le dispositif de déviation de l'angle de tir en site de l'antenne. Seuls deux de ces organes ont été représentés, il s'agit de l'organe K situé au pied de la colonne de doublets Dl à D4 de la figure I et de l'organe K', identique à l'organe K et situé au pied de la colonne suivante; les deux autres organes, eux aussi identiques à l'organe K, n'ont été indiqués que par leurs références respectives, K" et K"' notées au niveau de la ligne, aboutissant au circuit P, à laquelle ils sont reliés. Ces quatre organes sont commandés simultanément et de façon identique par un ensemble de commande électromécanique, S, représentée schématiquement par un simple rectangle; cet ensemble de commande agit simultanément sur chacun des axes de chacun des organes de commutation. L'ensemble de o10 commande électromécanique S n'est pas représenté de façon détaillée parce que cela n'apporterait rien à la compréhension de l'invention et parce que cet ensemble, dont la réalisation relève de la technique courante de commande à distance, peut éventuellement être remplacé par une commande manuelle. La figure 4 montre l'organe K des figures 2 et 3 ainsi que les conducteurs qui aboutissent à cet organe. Alors que sur les figures 2 et 3 les connexions sont représentées par un seul trait, sur la figure 4 les deux conducteurs de chaque connexion sont représentés. L'organe K comporte, dans un caisson métallique parallélépipédique B représenté comme s'il était transparent, trois bras doubles, GI, G2, G, indépendants, articulés respectivement autour de trois axes AI, A2, A3; ces axes sont maintenus d'une part au niveau de la paroi du caisson et d'autre part, vers le centre du caisson, par un étrier support, S. Les différentes bornes la, lb, 2-7, de l'organe K sont portées par la paroi du caisson B. Les bras doubles GI et G2 constituent les bras mobiles de deux commutateurs doubles à deux positions dont les bornes communes sont reliées par un curseur à la borne double 2 sur laquelle aboutit la ligne L2. Les bras mobiles permettent de relier la borne 2 respectivement aux bornes doubles 3 ou 4 et 4 ou la étant entendu que les deux bras mobiles ne doivent pas être simultanément sur la borne 4. La commande des axes AI et A2 est faite pour que les bras mobiles Gl, G2 relient la borne 2 soit aux bornes 3 et 4, soit aux bornes 4 et la, soit aux bornes 3 et la. Sur la borne double la aboutissent la ligne LI et ligne très courte, H, d'impédance caractéristique uniforme Zo. Sur la borne double 3 aboutissent la ligne L3 et le transformateur d'impédance 259 1805 T2, constitué par une ligne symétrique non uniforme qui assure la transformation d'impédance à large bande de Z2 à Zo. Sur la borne double 4 aboutit le transformateur d'impédance T1, également constitué par une ligne symétrique non uniforme qui assure la transformation d'impédance à large bande de 2Zo à Zo. Le bras double G constitue le bras mobile d'un commutateur double à trois positions qui est couplé, par un curseur double, à la borne 7 sur laquelle aboutit la ligne d'alimentation E. Par action sur laxe A3 le bras G peut relier la borne 7 à Pl'une des bornes doubles lb, 5 et 6. La liaison avec la borne lb, o aboutit la ligne H, est effectuée quand les bras GI et G2 sont respectivement sur les bornes 3 et 4. La liaison avec la borne 5 o aboutit le transformateur TI, est effectuée quand les bras GI et G2 sont respectivement sur les bornes 4 et la. La liaison avec la borne 6 o aboutit le transformateur T2, est effectuée, comrne représenté sur la figure 4, quand les bras GI et G2 sont respectivement sur les bornes 3 et la. L'organe K qui vient d'être décrit à l'aide de la figure 4 et qui est destiné à l'antenne de la figure I a été conçu pour une puissance porteuse de 500 = 125 kW et ses dimensions sont d'environ 0,8 m de haut, par I m de large et 0,8 m de profondeur. Avec l'antenne selon la figure I équipée du dispositif de déviation de l'angle de site décrit à l'aide des figures 2 à 4, les différents angles de site obtenus sont de: avec les doublets D1 à D2, 10,5 avec les doublets DI à D3, 8,5 avec les doublets DI à D4. La figure 5 est un schéma qui représente une colonne de six doublets demionde, DI à D6, d'une antenne munie d'un dispositif de déviation de l'angle de tir en site, selon l'invention; la figure 5 montre également la partie de ce dispositif de déviation qui est relative à la colonne Dl à D6. Les doublets DI à D6 de la figure 5 sont répartis en trois groupes alimentés respectivement par trois lignes distinctes LI, L2, L3. La ligne À - 2Zo L1, d'impédance caractéristique -, alimente un premier groupe formé des doublets D1, D2 et D3; la ligne L2, d'impédance caractéristique 2Zo, alimente le deuxième groupe formé du seul doublet D4 et la ligne L3, d'impédance caractéristique Zo, alimente le troisième groupe formé des doublets D5 et D6. Les lignes L1, L2, L3 aboutissent respectivement aux bornes la, 2 et 3 d'un organe de commutation, K, ayant un schéma identique au schéma de l'organe K de la figure 2. Avec l'organe K de la figure 5, en fonction des valeurs des impédances caractéristiques des lignes LI à L3, les transformateurs TI et T2 nécessaires pour effectuer l'adaptation d'impédance avec une ligne d'alimentation, E, d'impédance caractéristique 2Zo, sont respectivement prévus pour assurer les trans- formations de Z2 à 2Z et de Zo 2Zo 2 3 3 3 Une antenne et un dispositif de déviation de l'angle de site se rapportant au schéma de la figure 5, avec une hauteur, au dessus du sol, du premier doublet des colonnes de doublets de l'antenne égale à la longueur d'onde correspondant à la fréquence centrale de travail, les angles de sites obtenus étaient de: 9 avec les doublets DI à D3, 7,5 avec les doublets D1 à D4, avec les doublets DI à D6. Dans le dispositif de déviation de rangle de site qui a été représenté partiellement sur la figure 5, les organes de commutation, tels que K, n'ont pas été réalisés de la même façon que ceux utilisés avec l'antenne selon la figure 1 et représentés sur la figure 4; la figure 6 montre cette autre réalisation d'un organe de commutation selon l'inven- tion. La figure 6 montre, dans une vue en perspective, comment a été réalisé l'organe de commutation K de la figure 5. L'organe K comporte un caisson métallique B représenté comme s'il était transparent; ce caisson a la forme d'un prisme à section droite constituée par un grand triangle équilatéral, tronqué, suivant un même petit triangle équilatéral, à chacun de ses trois sommets. Les différentes bornes, la, lb, 2-7, de l'organe K sont portées par la paroi du caisson. L'organe K comporte, à l'intérieur du caisson, trois bras doubles, G', G", G, mobiles, montés sur un axe isolant, commun, A, disposé selon la droite, non représentée, qui relie les milieux des bases du prisme. Les bras doubles G' et G" tournent dans deux mêmes plans parallèles aux bases du e18o5 prisme; ils sont à 120 l'un de l'autre et sont solidaires de l'axe A grâce à des moyeux al, a2 comportant chacun un disque situé hors des plans dans lesquels tournent les bras G' et G"; ainsi un curseur fixe, double, qui frotte sur les disques al et a2 permet de relier la borne 2 aux bras G' et G" sans que, comme c'était le cas avec les curseurs de l'organe selon la figure 4, les bras viennent buter sur les curseurs et donc ne puissent faire un tour complet autour de leur axe. Le bras double G, solidaire de deux moyeux a3, a4 comportant chacun un disque, peut également effectuer des tours complets autour de l'axe A sans venir buter contre un curseur fixe, double, qui, à une de ses extrémités, frotte sur les disques des moyeux, et, à l'autre de- ses exrémités est relié à la borne 7. Sur la figure 6 les bras G', G", G sont représentés dans la position o ils relient respectivement les bornes 4 et 2, la et 2, 5 et 7. Par rotation de l'axe A les bras G', G" et G peuvent être amenés dans deux autres positions: une position ou ils relient respectivement les bornes 3 et 2, la et 2, 6 et 7 et une position o ils relient respectivement les bornes 3 et2,4 et2, lbet7. Les transformateurs T1 et T2 et la ligne H associés à l'organe de commutation K de la figure 6 sont respectivement branchés entre les bornes 4 et 5, 3 et 6, la et lb. La présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits, c'est ainsi, en particulier, que 'invention peut être appliquée dans le cas d'antennes rideau comportant une seule colonne ou des colonnes identiques de trois, cinq, sept doublets et même plus; il faut alors associer aux colonnes de doublets des organes de commutation qui permettent de faire varier de façon identique, le nombre de doublets mis en service dans les colonnes, tout en insérant, lorsque c'est nécessaire, un dispositif d'adapta- tion d'impédance entre la colonne de doublets et sa ligne d'alimentation. Dans le cas o la colonne aurait plus de trois doublets, l'organe K pourrait avoir plus de trois positions; par exemple avec quatre doublets il peut être envisagé de mettre en service soit un. soit deux, soit trois, soit quatre doublets. Sauf cas particuliers d'application, l'utilisation d'organes de commutation K à trois positions semble la plus intéressante eu égard 259 1805 aux possibilités de variation de l'angle de site et au coût des organes de commutation. Il est à noter que le rapport de transformation des transforma- teurs d'impédance se calcule en considérant, pour une position donnée, le rapport entre d'une part l'impédance caractéristique équivalant à l'impédance des lignes couplées à la ligne d'entrée et d'autre part l'impédance caractéristique de la ligne centrée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de déviation de l'angle de site d'une antenne formée de n (n entier positif) colonnes de m (m entier supérieur à 2) doublets (DI- D4; DI-D6), caractérisé en ce que les doublets de toutes les colonnes étant répartis, de façon identique, en p (p entier supérieur à 2 et inférieur à m+l) groupes de doublets reliés respectivement à p lignes (LI, L2, L3), il comporte n organes de commutation (K K', KI", K"') commandés de façon identique et reliés, de façon identique, respectivement aux n colonnes, chaque organe comportant, pour cela, un accès commun (7) pour le branchement de la ligne d'alimentation (E) de la colonne, p accès de répartition (la, 2, 3) reliés aux p lignes et des moyens (AI, A2, A3, G, GI, G2, TI, T2, H; A, G, G', G", TI, T2, H) pour réaliser; par commutation, p liaisons entre l'accès commun et respectivement i = 1, 2... , p des accès de répartition, ces liaisons comportant un transformateur d'impédance (TI, T2) entre la ligne d'alimentation (E) et les i lignes reliées aux i accès lorsque rimpédance caractéristique équivalant aux i lignes est différente de l'impédance caractéristique de la ligne d'alimentation. 2. Dispositif de déviation selon la revendication 1, dans lequel p est égal à 3, caractérisé en ce que, dans la liaison correspondant à i = 1, la ligne (LI) qui est reliée, par les moyens, à l'accès commun (7) a la même impédance caractéristique (Zo; 2Zo) que la ligne d'alimentation. 3. Dispositif de déviation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens comportent trois bras mobiles doubles (GI, G2, G) montés respectivement en rotation autour de trois axes distincts (AI, A2, A3), ces bras pouvant chacun occuper trois positions distinctes et les combinaisons des positions des trois bras étant limitées à trois: une o la ligne d'alimentation (E) est reliée directement à une seule (LI) des p lignes, une o la ligne d'alimentation est reliée, à travers un premier transformateur d'impédance (T1), à deux (LI, L2), prédéterminées, des p lignes et une o la ligne d'alimentation est reliée aux p lignes à travers un second transformateur d'impédance (T2). 4. Dispositif de déviation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens comportent trois bras mobiles (G', G", G) montés en 259 1805 Ill rotation autour cdun axe commun (A), cet axe pouvant prendre trois positions distinctes: une ou la ligne d'alimentation (E) est reliée directe- ment à une seule (LI) des p lignes, une ou la ligne d'alimentation est reliée, à travers un premier transformateur d'impédance (TI), à deux (LI, L2), prédéterminées, des p lignes et une o la ligne d'alimentation est reliée aux p lignes à travers un second transformateur d'impédance (T2). 5. Antenne rideau formée de n (n entier supérieur à 1) colonnes de m (m entier supérieur à 2) doublets (DI-D4; DI-D6), caractérisée en ce qu'elle comporte p (p entier supérieur à 2 et inférieur à m+l) dispositifs de déviation selon l'une quelconque des revendications précédentes.