Brevet FR2615039A1 — publié le 19881110

LIGNE D'ALIMENTATION SYMETRIQUE, EN PARTICULIER POUR ONDES DECAMETRIQUES La présente invention se rapporte à une ligne d'alimenta- tion, feeder dans la littérature anglo-saxonne, ctest à dire à une ligne conçue pour transmettre l'énergie d'un émetteur radioélectrique à une antenne. L'invention est destinée, en particulier, aux ondes décamétriques, c'est à dire aux fréquences de la bande des 3-30 mégahertz correspondant à des lon- gueurs d'onde allant de 1 à 10 decamétres ; l'invention concerne plus précisément les lignes d'alimentation du type comportant deux nappes symétriques de conducteurs et une rangée de poteaux auxquels sont flxés les deux nappes. Il est connu de réaliser de telles lignes avec des conducteurs formés de tubes d'un diamètre de l'ordre de 16 mm et des poteaux espacés d'environ 20 mètres. Le diamètre relativement faible des tubes permet de les amener en bobines sur le lieu d'installation de la ligne, de les dérouler sur plusieurs dizaines ou centaines de mètres selon le cas et de les fixer aux poteaux avec toutefois quelques difficultés pour obtenir une tension convenable de ces conducteurs à mesure que leur nombre augment ; mais les inconvénients principaux sont d'ordre électromagnétique : fort champ électrique, de l'ordre de 450 à 700 V/mm, sur les conducteurs avec risque de formation d'arcs électriques entretenus par la puissance radiofréquence et non décelables par l'émetteur et tendance à l'apparition d'un phénomène de résonance dû aux défauts électriques apportés par les poteaux. Pour réduire le champ électrique, il faut augmenter le diamètre des conducteurs ou leur nombre mais cette possibilité est vite limitée par des problèmes de transport car plus le tube est gros et plus il est difficile de l'enrouler sur lui même ; quand ce n'est plus possible, vu le diamètre prohibitif que devraient avoir les bobines, il devient impossible d'en transporter des tronçons de plusieurs dizaines de mètres. La présente invention a pour but d'éviter ou, pour le moins, de réduire ces inconvénients. Ceci est obtenu par une structure nouvelle de la rangée de poteaux de fixation, autorisant l'utilisation de tronçons de conducteurs plus courts et de plus grand diamètre. Selon l'invention une ligne d'alimentation comportant deux nappes symétriques de n (n entier au moins égal à 1) conducteurs chacune et une rangée de poteaux auxquels sont fixées les deux nappes, est caractérisée en ce que la distance entre les poteaux est inférieure à la demi-longeur d'onde correspondant à la fréquence maximale de la bande des fréquences d'utili- sation de la ligne, en ce qu'un poteau sur deux dans la rangée sert de poteau porteur pour les deux nappes, les autres poteaux servant au maintien transversal des deux nappes et en ce que les conducteurs sont constitués de tronçons de tubes raccordés bout à bout au niveau de chacun des poteaux. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant qui représen tent - la figure 1, une vue schématique, partielle d'une ligne d'alimentation selon l'invention - les figures 2 et 3 des vues de moyens de fixation utilisés dans la ligne selon la figure 1. Sur les différentes figures les éléments correspondants sont désignés par les même repères. La figure 1 représente un tronçon d'une ligne d'alimenta- tion avec un ensemble de conducteurs, 1, constituant la ligne d'alimentation proprement dite, des poteaux, P1 à P3, auxquels sont fixés les conducteurs ,1, par des dispositifs de fixation 2, 2', 3. Cette ligne d'alimentation est destinée à travailler dans la bande 3-26,1 mégahertz correspondant à des longueurs d'onde comprises entre 100 metres et 11,5 mètres. Les conducteurs sont faits de tubes d'aluminium de 70 mm de diamètre et de 5 mètres de long. L'écart, D, entre les poteaux est de 5 mètres et le raccordement bout à bout des tubes 'd'aluminium se fait au niveau des dispositifs de fixation, donc au niveau de chacun des poteaux, par des pièces de serrage. Comme il apparaîtra sur les figures 2 et 3 la ligne d'alimentation comporte quatre conducteurs qui, vus en coupe transversale, ont leurs centres disposés aux quatre angles d'un carré de 300 mm de côté. Ces quatre conducteurs forment deux nappes verticales, symétriques de deux conducteurs chacune, grâce à des ensembles de deux barrettes équipotentielles ; un de ces ensembles est placé au niveau des poteaux, où il fait partie du dispositif de fixation et l'autre est placé à mi-distance des poteaux ; sur la figure 1 les ensembles situés à mi-distance des poteaux P1, P2 et P2, P3 portent les références 4 et 4'. Les poteaux de la ligne sont alternativement des poteaux supports, tels que P1 et P3, avec les dispositifs de fixation, tels que 2, 2' et des poteaux de maintien latéral, tels que P2, avec d'autres genres de dispositifs de fixation tels que 3 ; les figures 2 et 3 permettront de mieux voir comment sont réalisés ces deux genres de dispositifs de fixation relatifs respectivement aux poteaux supports et aux poteaux à maintien latéral. Ainsi réalisé l'ensemble de conducteurs 1 peut être considéré comme une succession de tronçons dont les extrémités seraient solidaires des poteaux supports tels que P1, P3 et dont les milieux travailleraient mécaniquement en balancement vertical au niveau des poteaux de maintien transversal tels que P2 ; une telle structure est destinée à empêcher les conducteurs de se déplacer latéralement tout en autorisant leur déplacement vertical afin de permettre de compenser les dilatations auxquelles ils peuvent être soumis. La figure 2 montre comment est réalisé le dispositif de fixation des conducteurs de la ligne dans le cas d'un poteau support tel que P1. Le dispositif comporte deux potences T1, T2 parallèles et de même longueur, maintenues sur le poteau rond P1, à l'une de leurs extrémités, par un collier de serrage, R1, R2. Les potences sont disposées l'une au dessus de l'autre à une distance de un mètre ; un câble, C, est tendu entre le sommet du poteau P1 et celle des extrémités de la potence supérieure, T1, qui est opposée au collier R1. Les quatre conducteurs de la ligne ont été désignés par les repères 10 à 13. La potence inférieure est suspendue à la potence supérieure par deux liaisons mécaniques verticales, identiques, situées à 300 mm l'une de l'autre et respectivement à 300 et 600 mm du poteau P1. Ces liaisons mécaniques sont accrochées, à leurs extrémités dans des anneaux solidaires des potences ; elles se composent, du haut vers le bas, d'un lsola- teur à embouts scellés, GO, G1, d'une barre métallique équipotentielle, El, E2, et d'un autre isolateur à embouts scellés G2, G3 ; les trois pièces de chacune de ces liaisons sont assemblées au moyen de rivets. Pour assurer la fixation des conducteurs 10 à 13 aux extrémités des bornes équipotentielles, ces barres sont munies de terminalsons du 'type collier qui enserrent les conducteurs.Sur la figure 2 les conducteurs ont été représentés comme vus par transparence, en traits interrompus dans leur traversée des colliers des barres équipotentielles ; il apparaît ainsi que chacun des quatre conducteurs, 10 à 13, est fait de tronçons de tubes réunis bout à bout par serrage de leurs extrémités dans les colliers des barres équipotentielles de la même manière des mlses bout à bout de tubes sont effectuées au niveau de chacune des barres équipotentielles associées à un poteau support et de chacune des barres équipotentielles qui, comme il ressort de la figure 3, sont associées aux poteaux de maintien latéral. Il est à noter que, au niveau du poteau support, c'est à dire au niveau des raccordements des tronçons de tubes, des cylindres métalliques, K10 à K13, de diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre des conducteurs 10 à 13, sont introduits à l'intérieur des extrémités en regard des tronçons de tube de manière à renforcer leur tenue mécanique et a améllorer le contact électrique par serrage. La figure 3 montre comment est constitué le dispositif de fixation des conducteurs de la ligne dans le cas d'un poteau de maintien latéral tel que P2. Le dispositif comporte une attache, A, faite d'un collier solidaire d'une pièce munie d'un axe , AO, monté horizontalement, parallèlement aux conducteurs 10 à 13 le dispositif comporte également un bras articulé H et deux barres équipotentielles B1, B2.Le bras articulé est fait de deux isolateurs à embouts scellés H1, H2 disposés bout à bout et légèrement décalés horizontalement et solidaires l'un de l'autre par l'intermédiaire de la barre équipotentielle B1 ; à celle des extrémités de l'isolateur H1 qui est å l'opposé de l'isolateur H2 est fixé un étrier HO traversé par l'axe horizontal AO et monté en rotation autour de cet axe ; le bras H peut ainsi pivoter dans un plan vertical autour de l'axe A0 ; sur la figure 3, des flèches F1, F2 symbolisent cette possibilité de mouvement du bras H. Les deux barres équipotentielles B1, B2 sont deux barres montées verticalement aux deux extrémités de l'isolateur H2 elles se terminent par des colliers situés aux quatre angles d'un carre de 300 mm de côté assurant ainsi le même positionnement des conducteurs 10 à 13 que le dispositif de fixation relatif aux poteaux support et décrit à l'aide de la figure 2. Comme il a été indiqué plus avant,. c'est également dans la traversée des colliers de ces barres que sont Joints bout à bout, par serrage latéral, les tronçons de tubes qui forment les conducteurs 10 à 13. Il est à noter que les ensembles 4, 4' de la figure 1, montés sur les conducteurs 10 à 13 à ml-distance des poteaux, sont constitués de deux barres équipotentielles terminées par des colliers et séparées par un isolateur, le tout formant un ensemble semblable à l'ensemble composé des éléments B1, B2 et H2 de la figure 3. Il est à remarquer que l'écartement de 5 mètres entre les poteaux successifs de la ligne qui vient d'être décrite permet de reJeter le risque de résonance dû aux défauts électriques introduits par les poteaux et dont il a été question au début de ce texte, en dehors de la bande des fréquences d'utilisation de la ligne : 3-26,1 mégahertz ; en effet cet écartement étant inférieur à la demi-longeur d'onde correspondant à la fréquence d'utilisation la plus élevée, soit 11,5/2 = 5,75 mètres, les phénomènes de résonance, s'lls se produisent, sont à des fréquences de l'ordre de 30 mégahertz et plus et ne sont donc pas gênants dans la bande 3-26,1 mégahertz.De plus cet écartement, en autorisant- l'utilisation de conducteurs d'un diamètre important, à permis de réduire le champ électrique à 250 V/mm sur les conducteurs pour une puissance transmise de 500 KW en porteuse 100 % modulée en A3 avec un R.O.S. (: rapport d'onde stationaire, appelé standing -wave ratio ou S.W.R. dans la littérature anglo-saxonne) de 2 sur la ligne ; avec les lignes d'alimentation classiques et dans les mêmes conditions d'utilisation il est déjà très difficile de descendre -à un champ électrique de 300 V/mm. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple dé- crit, c'est ainsi que le nombre de conducteurs par nappe peut être différent de deux et même être réduit à un. De même l'écartement entre les poteaux peut être différent de cinq mètres, étant entendu qu'il faute pour éviter d'avoir à compenser les défauts électriques dus à la présence des poteaux, que cet écartement soit inférieur à la demi-longueur d'onde correspondant à la fréquence maximale dans la bande des fréquences d'utilisation de la ligne d'alimentation. Il est également posslble, sans sortir du cadre de l'invention, d'employer des dispositifs de fixation différents de ceux selon les figures 1 et 2. Par exemple, dans le cas de la figure 2, les deux potences T1 et T2 et les isolateurs GO à G3 peuvent être remplacés par une seule potence isolante maintenant les barres équipotentielles B1, B2 en leur milieu de manière à les empêcher de bouger. De même, dans le cas de la figure 3, le bras articulé, H, peut être remplacé par deux bras articulés, disposes l'un au dessus de l'autre, près des colliers des barres équipotentielles, ou par tout autre système assurant un maintien transversal des conducteurs, leur laissant une certaine liberté dans le sens vertical, des dispositifs coullssant le long du poteau de maintien transversal peuvent ainsi être utilisés. REVENDICATIONS 1. Ligne d'alimentation comportant deux nappes symétriques (10-12, 11-13) de n (n entier au moins égal à 1) conducteurs(1 ; 10 à 13) chacune et une rangée de poteaux (P1, P2, P3) auxquels sont fixées les deux nappes, caractérisée en ce que la distance (D) entre les poteaux est inférieure à la demi-longeur d'onde correspondant à la fréquence maximale de la bande des fréquences d'utilisation de la ligne, en ce qu'un poteau sur deux (P1, P3) dans la rangée sert de poteau porteur pour les deux nappes, les autres poteaux (P2) servant au maintien transversal des deux nappes et en ce que les conducteurs sont constitués de tronçons de tubes raccordés bout à bout au niveau de chacun des poteaux. 2. Ligne d'alimentation selon la revendication 1, caractérisée en ce que deux potences parallèles (T1, T2) sont fixées à deux hauteurs différentes sur chacun des poteaux porteurs (Pi, P3) et en ce que les nappes (10-12, 11-13) passent entre ces deux potences et sont fixées aux potences par des isolateurs (GO, G1, G2, G3). 3. Ligne d'alimentation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un dispositif de maintien transversal (H, A) est associé à chacun des poteaux (P2) servant au maintien transversal et en ce que ce dispositif comporte : un axe horizontal (A0) qui est fixe par rapport au poteaux associé au dispositif considéré, et un système mécanique (H) pivotant autour de l'axe, ce système comportant des isolateurs (H1, H2) pour assurer une liaison mécanique entre les - deux nappes et une liaison mécanique des deux nappes au poteau (P2) associé au dispositif considéré.