Brevet FR2648625A1 — publié le 19901221

Procédé de formation de la configuration de rayonnement pour une antenne TACAN La présente invention concerne un procédé de formation de la configuration de rayonnement pour une antenne TACAN. Comme cela est connu, l'antenne TACAN rayonne un signal égal dans toutes les directions dans le plan horizontal, avec deux modulations spatiales en chevauchement, qui sont appelées respectivement PREMIER HARMONIQUE et NEUVIEME HARMONIQUE, et qui cormportent chacune un lobe et neuf lobes symétriques dans le plan horizontal. En effet, l'antenne TACAN fait tourner un signal ainsi conformé à une fréquence de 15 hertz. Dans la technique employée à l'heure actuelle, on connait un procédé utilisé jusqu'à maintenant et qui consiste à alimenter 36 éléments rayonnants, placés sur un cercle ayant un diamètre d'environ 150 cm et opposés à une surface métallique réfléchissante, avec un signal non modulé et avec 4 composantes modulées, qui sont respec- tivement la première et la seconde bande latérale à 15 hertz, et la première et la seconde bande latérale à 135 hertz. En référence au Tableau 1, et en se limitant à la situation statique initiale, l'alimen- tation par la première et la seconde bande latérale à 15 hertz produit une phase de haute fréquence respectivement croissante et décroissante, avec des échelons de 10 degrés pour chaque élément, tandis que l'alimentation par les deux bandes latérales à 135 hertz crée une. phase de haute fréquence variable d'une manière semblable mais avec des échelons de 90 degrés. Les rapports B/A et C/A établissent la profondeur de modulation respectivement à 15 hertz et à 135 hertz. Le signal de cbat lointain se corDcse de la somme vectorielle des différentes composan. es des différents éléments, tandis que la rotation de configuration est obtenue en faisant varier dynamiquement la phase des signaux par rapport aux. quatre bandes latérales au moyen de quatre déphaseurs, un organe étant affecté à chacune des bandes latérales, avec une fréquence égale à celles des deux modulations, c'est-à-dire 15 et 135 Hz. Un tel procédé présente l'inconvénient d'une conception très compliquée pour le réseau HF en ce qui concerne la division et la combinaison des signaux. Un tel réseau est usuellement réalisé avec une matrice BUTLER, qui conduit à une antenne de très grandes dimensions, de coûts de fabrication élevés, avec de fortes pertes d'insertion et des erreurs de phases considérables dans la bande normale des fréquences de fonctionnement, qui est comprise entre 960 et 1215 mégahertz. L'objet principal de la présente invention est de proposer un nouveau procédé permettant de remédier aux limitations de l'art antérieur afin d'optimiser et d'améliorer la configuration de rayonnement d'une antenne TACAN. Cet objet et d'autres, qui seront mis en évidence dans la description qui va suivre, sont atteints conformément à la présente invention, par un procédé de formation de la configuration de rayonnement pour une antenne TACAN, caractérisé en ce que chacun des trente-six éléments rayonnants de l'antenne reçoit un signal non modulé, avec deux bandes latérales à 135 hertz et avec seulement une bande latérale à 15 hertz, cette dernière bande étant alternativement appliquée au cours du temps à une paire d'éléments rayonnants adjacents. En référence maintenant à cette invention, trois autres tableaux ont été établis et désignés par les références numériques 2, 3, 4 de manière à donner une quantification dudit procédé au moyen d'exemples d'applications. TABEAU t El1_nt IModulation 15 Hz Modulation 15 Hz ho. Niveau-- __ N0 d1 lère bande 2 b ldlre bd 2 1 I0 t I de -l' 'l el'tl rale I'? '[ porteuse Nj- Phase Ni- Phase NMi - Phase Ni- Phase veu vau veu veu 1 A 8 0 B 360 C 0 ' C A 8 20' B 540- C I0 eo 210- 4 A B 50- B 550- C 270- C 90 2 0 5 A C *0- 8 520- C 0- C 0- __ A _350 ' C g À ans le Tableau 2, la première bande latérale à 15 hertz est appliquée aux éléments repérés par un numéro impair sans déphasage, et avec un déphasage ajouté à ceux repérés par un numéro pair. TABLEMU 2 Elmnt IModulation 15 Hzmodlatlon 15 Hz No. Niveau l1re bande 2 bande lire bande 2te bande de latrte _ltaae latU l al eaJt rale porteuse Ni- Phase Ni- Phase Ni- Phea Ni- Phase veau veau vea veu I A 2xB O' - - C 0- C O' 2 A 2xB 10-'+9- C 90' C 270' 3 A 2xB 20- - - C 180' C 180' 4 A 2xB 30-' - - C,70' C go. A 2xB 40- C - C 0- C 0' ' ' A 2xB 50' - C C 90' L'application du Tableau 3 est semblable à celle du Tableau 2, mais il utilise la seconde bande latérale à 15 hertz. TABLEAU 3 El Mdnt 1 Modulation 153 Hz ultion 15 Hz No. Nivauo l#re bande 2i bande lère bande 24b de ltd a.e atG.l_& latrl e trl!ole porteuse Ni- Phase NiPhase Ni- Phase Ni- Phase voeu voem veau voeu 1 A 2xE 360' C 0 C 0 2 A 2xB 35-. C 90o C 270' 3 A 2- 2x:,0 C 180' C 1l 4 A 2xB 330' +C 270- C gO A - 2xB320 C 0 C 0 A A- 2:x 10'MI C 270 C 90 Le Tablei 4 met en évidence une autre appli- ca.tion du procédé revendiqué, o la première bande latérale à 15 hertz est appliquée aux éléments repérés par un numéro impair, tandis que la seconde bande latérale est appliquée a.ux éléments comportant un déphasaqe 0. TABLEAU 4 El _mt nodulation 15 Hz dkuleation 15 Hz No. Niveau lère bande 2 bande I1ère bande 2èe bnde de laté a-e le_[le_,_1.lt ro i t r: porteuse Ni- Pha Phase Ni- Phas Ni- veau vau veu veu. ,__ ___.--. _. I A 2xB 0 - - C 0 c 0 2A _ _2xB 50+ C 90- C 70' 2 0 3 A 2x 20 C IBO' C 130' 4 _ _ 2xB 2 30-+3C 270 C 90' A 2xB 40- C 0- C 0- 36 A '-2 10.+ C 270' C 0ó' Pour une meilleure compréhension de ce qui a été précisé ci-dessus, on va se référer à la Figure 1 dans laquelle sont représentés schématiquement, dans un plan, les 36 éléments rayonnants disposés circulairement autour de l'axe de l'antenne. Dans les trois tableaux 2, 3, 4 indiqués ci-dessus, l'erreur de phase de la modulation de hertz ne peut théoriquement pas correspondre à 0, puisque l'erreur de phase dépend du diamètre du cercle sur lequel les éléments rayonants sont disposés, des caractéristiques de rayonnement de chaque élément rayonnant et de la profondeur de modulation nécessaire pour une onde de 15 hertz. En se basant initialement sur une condition d'utilisation ordinaire d'une antenne TACAN, avec un diamètre de la surface réfléchissante cylindrique égal à 130 cm, une profondeur de modulation égale à la valeur nominale de 20% et une valeur optimisée à 0, l'erreur de phase de modulation, théoriquement maximale, ne dépasse pas 3 degrés dans toutes les conditions d'utilisation de l'antenne proprement dite. Cependant, cette erreur peut être encore réduite en diminuant la profondeur de modulation jusqu'à hertz et en exploitant avantageusement la caractéristi- que intrinsèque de l'antenne TACAN, qui consiste en ce qu'elle possède une profondeur de modulation à 15 hertz qui est presque constante dans la gamme de fréquences de 960-1215 mégahertz, et pour un angle d'élévation pouvant atteindre environ 40 degrés. En conséquence, l'invention permet d'atteindre intégralement les objectifs envisagés. Evidemment, un procédé de ce genre est bien plus avantageux lorsqu'il est nécessaire de réaliser un, réseau haute-fréquence de division-combinaison d'une manière très simplifiée en utilisant encore la matrice BUTLER. Il en résulte alors l'avantage de l'obtention de meilleures caractéristiques de modulation à 135 hertz, à la fois en ce qui concerne la profondeur de modulation et la précision de phase. Plus particulièrement, la précision azimutale est précisément une fonction des paramètres se rapportant à la profondeur de modulation et à la précision de phase de la composante de 135 Hz. Un avantage fonctionnel remarquable est obtenu grace à la réduction de la perte d'insertion de l'antenne TACAN quand un tel procédé est utilisé. La diminution de la précision de phase de modulation à 15 hertz est seulement apparente et par conséquent négligeable puisqu'elle est important seulement dans la cohérence de phase avec lamodulationà hertz, laquelle a été aéliorée,conformément aux avantages indiqués ci-dessus. Les appareils utilisant des signaux produits par une telle antenne TACAN fonctionneront, dans des conditions d'incohérence de phase pouvant atteindre plus ou moins 15 degrés, sans altération de la précision azimutale. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de formation de la configuration de rayonnement pour une antenne TACAN, caractérisé en ce que chacun des trente-six éléments rayonnants de l'antenne reçoit un signal non modulé, avec deux bandes latérales à 135 hertz et avec seulement une bande latérale à 15 hertz, cette dernière bande étant alternativement appliquée au cours du temps à une paire d'éléments rayonnants adJacents. 2. Procédé de formation de la configuration de rayonnement pour une antenne TACAN selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les éléments rayonnants adjacents, sont alimentés avec la même bande latérale, mais avec un déphasage additionnel. 3. Procédé de formation de la configuration de rayonnement pour une antenne TACAN selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les éléments rayonnants adjacents sont alimentés respectivement avec la première bande latérale et avec la seconde bande latérale. 4. Procédé de formation de la configuration de rayonnement pour une antenne TACAN selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les éléments rayonnants sontdisposés sous forme d'un ensemble circulaire. 5. Procédé de formation de la configuration de rayonnement pour une antenne TACAN selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le nombre d'éléments rayonnants est supérieur à 27.