Brevet FR2677492A1 — publié le 19921211

ANTENNE RADAR ROTATIVE A REFLECTEUR ET SOURCE PRIMAIRE STATIQUE La présente invention concerne une antenne radar rotative constituée d'un réflecteur animé d'un mouvement de rotation panoramique et d'une source primaire fixe. Il existe un certain nombre de solutions connues pour réaliser une antenne à réflecteur permettant le pointage du faisceau dans au moins un plan et comportant un réflecteur illuminé par une source primaire de manière à rayonner un faisceau directif dans une direction prédéterminée du plan. Une première technique connue consiste à faire tourner l'ensemble réflecteur-source primaire, la source primaire étant directive par construction, et solidaire mécaniquement du réflecteur. Cette technique comporte cependant l'inconvénient de nécessiter d'un joint tournant dont la fonction est de faire transiter entre la partie fixe de l'antenne, qui comporte l'électronique d'émission et de réception, et la partie tournante, les signaux nécessaires. Or, ce joint tournant est un éIément coûteux, et, de surcroît, limité en puissance. Dans une seconde variante de l'art antérieur, seule la source primaire se déplace dans le plan focal du réflecteur qui est fixe. La encore, l'utilisation de joints tournants est indispensable, et les résultats obtenus ne sont satisfaisants que pour des petits déplacements de la source primaire sous peine de déformer le faisceau et de perdre en gain. Pour s'affranchir du problème des joints tournants, la Demanderesse a proposé, dans sa demande de brevet nO 89.11021, une antenne constituée d'une source primaire fixe Illuminant directement, suivant un axe vertical G-G, un réflecteur parabollque mobile en rotation autour de ce même axe G-G' et surélevé par rapport à la source de manière à effectuer un balayage en gisement sans déformation du faisceau résultant. Le problème posé par cette antenne réside dans le fait que, pour obtenir un balayage en gisement de 3600 sans déformation de faisceau, il est nécessaire que la source primaire fournisse une illumination qui soit de révolution autour de l'axe G-G'. La présente invention propose une antenne radar à réflecteur qui permet de s'affranchir des inconvénients et limitations cités précédemment. Plus précisément, l'invention concerne une antenne à réflecteur pour radar permettant le pointage d'un faisceau dans au moins un plan, l'antenne comportant un réflecteur mobile en rotation autour d'un axe X-X' perpendiculaire audit plan et étant caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre - des premiers moyens fixes pour engendrer une onde destinée à éclairer le réflecteur - des seconds moyens pour former à partir de tonde, un faisceau éclairant le réflecteur et en rotation autour de l'axe de manière synchrone à la rotation du réflecteur. L'invention, ainsi que ses avantages, seront mieux compris au vu de la description ci-après, en référence aux figures annexées - la figure 1 représente une antenne à réflecteur selon une première variante de l'invention; - la figure 2 représente un second mode de réalisation possible de l'antenne à réflecteur selon l'invention; - la figure 3 représente le diagramme typique d'illumination d'une source primaire fixe selon le second mode de réalisation, pour différents pointages sur un secteur de 900. La figure 1 est une antenne à réflecteur selon une première mise en oeuvre possible de l'invention. L'antenne considérée comporte un réflecteur 1, de forme sensiblement parabolique par exemple, illuminé par une source primaire 2 reliée à un émetteur-récepteur 3. Selon un premier mode de réalisation possible de l'invention, la source primaire 2 est fixe et omnidirectionnelle dans le plan de rotation de l'antenne et constitue des premiers moyens pour engendrer une onde destinée à éclairer le réflecteur. il peut s'agir à cet effet d'une source du type brin quart d'onde, bicône, doublet ou tout équivalent. Le réflecteur 1 est entraîné dans un mouvement de rotation suivant, par exemple, un chemin de roulement 4 de forme sensiblement circulaire et dont on ne voit qu'une portion sur la figure 1.Des seconds moyens constitués par un réflecteur auxiliaire 5, entraîné en rotation sur une trajectoire de satellite circulaire centrée sur la source primaire 2 grâce à des moyens mécaniques 6 qui lient le mouvement de ce réflecteur auxiliaire 5 à celui du réflecteur 1, permettent de former, à partir de l'onde précédente, un faisceau éclairant le réflecteur 1 quelle que soit sa position. Comme le faisceau éclaire le réflecteur 1 toujours de la même façon, l'illumination de la source primaire 2 ne doit pas être forcément de révolution. Préférentiellement, les éléments constitutifs de ce réflecteur auxiliaire 5 sont distants de la source primaire d'environ un quart d'onde afin que les ondes réfléchies par celui-ci soient en phase avec les ondes issues de la source primaire 2 et allant dans la même direction.Le réflecteur auxiliaire 5 peut typiquement être constitué par un ou plusieurs brins métalliques 7, parallèles à la polarisation de la source primaire 2 qui est supposée verticale sur la figure 1, et espacés entre eux d'environ un huitième d'onde au plus, pour éviter au mieux les pertes de transmission. Il peut être également constitué d'une forme métallique pleine ou d'un grillage. Un autre avantage d'une telle antenne réside dans le fait que l'on évite un rayonnement direct non focalisé de la source primaire dans et autour de la direction du rayonnement réfléchi par le réflecteur principal, ce qui aurait pour conséquence une augmentation du rayonnement parasite de l'antenne, et , par suite, une réduction de son rendement. La figure 2 représente une seconde variante de réalisation de l'antenne à réflecteur selon l'invention : on retrouve, comme éléments communs avec la figure 1, un réflecteur 1 illuminé par une source primaire fixe 2 reliée à un émetteur-récepteur 3, ainsi qu'une portion du chemin de roulement 4 entraînant le réflecteur 1 dans un mouvement de rotation panoramique. La principale différence réside dans la nature de la source primaire 2, qui est, sur la figure 2 une source à balayage électronique constituée de quatre éléments rayonnants 8 reliés chacun à l'émetteur-récepteur 3 à travers un déphaseur 9 et un répartiteur 10. Cette source primaire 2 est directionnelle dans le plan de rotation de l'antenne et le faisceau peut être dirigé quasiinstantanément dans toutes les directions de ce plan. Contrairement à la figure 1, les seconds moyens permettant de former un faisceau éclairant le réflecteur principal 1 quelle que soit sa position sont des moyens électroniques inhérents à la source. Le choix du nombre d'éléments rayonnants fixé à quatre est un bon compromis entre la nécessité d'avoir un rapport d'illumination avant/arrière satisfaisant et la contrainte qui vise à avoir le moins d'éléments possibles. Cependant, les résultats sont encore satisfaisants en utilisant seulement trois éléments rayonnants. Pour l'antenne de la figure 2, nous avons représenté sur la figure 3 le diagramme typique d'illumination 11 de la source primaire statique à quatre éléments rayonnants 8, pour différents pointages sur un secteur de 900 par pas de 100. Les diagrammes dans les trois autres secteurs de 900 sont identiques de par la double symétrie de la source. La figure 3 montre la bonne constance de ce diagramme il sur 3600 de rotation. Outre les avantages cités précédemment, les deux modes de réalisation de l'antenne à réflecteur selon l'invention présentées en référence aux figures 1 et 2 sont également compatibles avec les techniques connues de réduction de masque primaire comme celle de la rotation de polarisation entre le rayonnement primaire et le rayonnement secondaire, ou encore, celle de l'illumination dite off-set. Dans la première technique de rotation de polarisation, le réflecteur principal est alors doté de fils inclinés à 450 par rapport à la polarisation primaire et à la polarisation secondaire. Enfin, l'antenne proposée par l'invention est tout à fait intégrable dans un ensemble rotodome. REVENDICATIONS 1. Antenne à réflecteur pour radar permettant le pointage d'un faisceau dans au moins un plan, l'antenne comportant un réflecteur (1) mobile en rotation autour d'un axe X-X' perpendiculaire audit plan et étant caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre - des premiers moyens fixes pour engendrer une onde destinée à éclairer le réflecteur - des seconds moyens pour former à partir de tonde, un faisceau éclairant le réflecteur et en rotation autour de l'axe de manière synchrone à la rotation du réflecteur. 2. Antenne à réflecteur pour radar selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premiers moyens fixes sont constitués d'une source primaire (2) générant une onde dans un plan perpendiculaire à l'axe X-X', et en ce que les seconds moyens sont des moyens optiques constitués d'un réflecteur auxiliaire (5) entraîné en rotation sur une trajectoire circulaire centrée sur la source primaire (2). 3. Antenne à réflecteur pour radar selon la revendication 2, caractérisée en ce que le réflecteur auxiliaire (5) est composé de brins métalliques (7) parallèles à la polarisation de la source primaire (2). 4. Antenne à réflecteur pour radar selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits brins (7) sont distants de la source primaire (2) d'environ un quart d'onde. 5. Antenne à réflecteur pour radar selon la revendication 2, caractérisée en ce que le réflecteur auxiliaire (5) est constitué d'une forme métallique pleine. 6. Antenne à réflecteur pour radar selon la revendication 2, caractérisée en ce que le réflecteur auxiliaire (5) est constitué d'un grillage métallique. 7. Antenne à réflecteur pour radar selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le réflecteur auxiliaire (5) est entraîné en rotation par des moyens mécaniques (6) liant le mouvement de ce réflecteur auxiliaire (5) à celui du réflecteur (1). 8. Antenne à réflecteur pour radar selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premiers et les seconds moyens sont réalisés par une source à balayage électronique. 9. Antenne à réflecteur pour radar selon la revendication 8, caractérisée en ce que la source à balayage électronique est constituée d'au moins trois éléments rayonnants (8).