Brevet FR2692362A2 — publié le 19931217

FR 2692362 A2 19931217 FR 8005734 A 19800314 La présente invention qui est une addition à la demande de brevet nO 80/01893 déposée le 29 janvier 1980, concerne un dispositif d'antibrouillage pour radar à balayage électronique. Elle concerne également un radar comportant un tel dispositif. Le brevet principal concerne un dispositif permettant une réduction du gain de l'antenne à balayage électronique d'un radar, dans la direction des sources de brouillage. La présente addition constitue un perfectionnement au dispositif du brevet principal, permettant une meilleure réduction du gain dans la direction de chaque brouilleur. Notamment, selon le brevet principal, le dispositif d'antibrouillage comporte une antenne auxiliaire qui, pour chaque direction de pointage de 1 'antenne principale, est pointée successivement dans la direction des différents brouilleurs et un circuit de commande des déphaseurs et/ou des atténuateurs associés aux antennes élémentaires de l'antenne à balayage électronique, ce circuit de commande étant tel que, recevant les signaux somme 5 l et 25 2 issus de l'antenne à balayage électronique et de l'antenne auxiliaire pointée dans la direction d'un brouilleur, il modifie l'angle de phase de certains déphaseurs associés aux antennes élémentaires-se trouvant sur, ou à proximité d'un ensemble L de lignes droites perpendiculaires à la projection orthogonale sur le plan de l'antenne à balayage électronique de la direction du brouilleur, une ligne quelconque parmi celles-ci étant respectivement distante de ses deux plus proches voisines de 3 # et # 4 sin G 4 sin e où > est la longueur d'onde utilisée, e l'angle que forme la direction du brouilleur considéré avec l'axe mécanique de l'antenne à balayage électronique, cette modification de l'angle des déphaseurs assurant, pour une direction de pointage donnée de l'antenne à balayage électronique, une minimisation du gain de cette antenne dans la direction du brouilleur. La présente addition concerne un perfectionnement apporté au dispositif ci-dessus. Selon la présente addition, la modification de la phase affichée par les déphaseurs est proportionnelle à la fonction f(x), définie par où x est la distance du déphaseur considéré mesurée perpendiculairement à l'ensemble L de lignes droites, par rapport à un point prédéterminê d'origine des phases sur la surface de l'antenne à balayage électronique, est un terme égal à - sin e, af représente la phase du déphaseur considéré contribuant seulement à la formation et l'orientation du lobe principal de rayonnement, et T O est une constante. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à l'aide des figures qui représentent - la figure 1, un exemple d'antenne à balayage élec tronique montrant les lignes sur lesquelles les dé phaseurs ont eu leur phase modifiée - la figure 2, un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. Des expérimentations ont montré que l'on pouvait minimiser le gain d'une antenne à balayage électronique dans la direction d'un brouilleur faisant un angle O par rapport à l'axe mécanique de cette antenne, en modifiant le déphasage de certains déphaseurs et/ou atténuateurs associés aux antennes élémentaires se trouvant sur, ou à proximité de lignes droites perpendiculaires à la projection u sur le plan de cette antenne de la direction du brouilleur considéré. La figure 1 montre une antenne à balayage électronique comportant un ensemble d'antennes élémentaires 2. Sur cette antenne 1 sont représentées les lignes droites parallèles concernées ; celles-ci se regroupent en deux ensembles de droites parallèles équidistantes 3 et 4, deux droites consecutives d'un même ensemble étant distantes de = # où # est la lon sin # gueur d'onde utilisée par le radar, les deux ensembles de droites 3 et 4 étant décales l'un de l'autre d'une distance ~L/4. Dans la suite de la description-on appellera bandes paires l'ensemble de déphaseurs asso ciés aux antennes élémentaires 2 situés sur ou à proximité de l'une des droites de l'ensemble des droites 3, l'une de ces droites 3 passant par le centre de symétrie de l'antenne à balayage électronique. De meme on appellera bande impaire l'ensemble des déphaseurs associés aux antennes élémentaires situées sur, ou à proximité du second ensemble de lignes droites parallèles 4. A chaque brouilleur correspond une direction u et donc deux ensembles de bandes pai res et impaires. La minimisation dans la direction d'un brouilleur donné du gain de l'antenne à balayage électronique dépend donc du pourcentage de déphaseurs modifiés dans chaque type de bande, paire ou impaire, et de l'amplitude de cette modification de phase pour chaque déphaseur. Le schéma du dispositif selon l'invention per mettant cette minimisation du gain dans les directions des différents brouilleurs est montré sur la figure 2. I1 comporte une antenne auxiliaire 5 connectée à un circuit opérateur 8 par l'intermédiaire d'un cir cuit de changement de fréquence 6 et d'un amplifica teur en moyenne fréquence 7 montés en série. L'antenne principale 11 à balayage électronique est de meme connectée au circuit opérateur 8 par l'intermédiaire d'un circuit haute fréquence 10 délivrant des signaux somme 2 et différence ss et d'un amplificateur en moyenne fréquence 9 montés en série et recevant le si gnal somme 2 issu du circuit haute fréquence 10. Les deux sorties de ce circuit opérateur 8 sont connectées à un premier calculateur 14 par l'intermédiaire de deux convertisseurs analogique-numérique 11 et 12. La sortie de ce premier calculateur 14 est connectée par l'intermédiaire d'une mémoire 15 et d'un second calcu lateur 16 à un troisième calculateur 13, commandant cette mémoire 15. Ce troisième calculateur 13 est connecté au circuit haute fréquence 10 et commande les ~~déphaseurs associés aux antennes élémentaires 2 et il reçoit par l'intermédiaire de liaisons non décrites des signaux représentatifs des valeurs de l'angle G et de la longueur d'onde utilisée r L'ensemble du circuit opérateur 8, des deux convertisseurs analogique-numérique 11 et 12, des trois calculateurs 13, 14, 16, et de la mémoire 15 constitue ce que l'on appelle l'ensemble 20 de commande des déphaseurs. Le fonctionnement du dispositif objet de l'invention est le suivant : le circuit opérateur 8 reçoit les signaux somme #1 et #2 délivrés respectivement par l'antenne à balayage électronique 1 et par l'antenne auxiliaire 5 après avoir été transposés en moyenne fréquence. Si B. représente le signal issu du brouilleur de rang i au niveau de l'antenne à balayage électronique 1 et de l'antenne auxiliaire 5, oC i le gain complexe de l'antenne à balayage électronique 1 dans la direction du sème brouilleur et le gain de l'antenne auxiliaire dans sa direction de pointage, on peut écrire le circuit opérateur 8 délivre alors sur deux sorties les signaux p et Pq correspondant respectivement à ces signaux p et pq sont échantillonnés et les amplitudes des échantillons sont converties en mots binaires par les circuits li et 12 de conversion analogiquenumérique. Le calculateur 14 reçoit les signaux p et p en numérique ; ces signaux y sont mémorisés pendant un temps suffisamment important de façon à déterminer les amplitudes moyennes p et pq des signaux p et pq. Le calculateur 14 détermine ensuite les valeurs des compo santes ai et b. du gain complexe CC i de l'antenne à i i balayage électronique 1 dans la direction du i me brouilleur à l'aide des relations ces valeurs sont ensuite transmises à la mémoire 15. Cette première série d'opérations est faite sans modification des angles de phase des déphaseurs associés aux antennes élémentaires 2 autre que celles nécessaires au pointage de l'antenne à balayage électronique 1 dans une direction donnée. Dans une seconde étape, certains des déphaseurs associes aux antennes élémentaires 2 des bandes paires ont leur angle de phase modifié d'une quantité propor tionnelle à Cc-s(CJ x - af ~ T 0) définie précédemment, pouvant par exemple correspondre à la modification du mot binaire caractérisant le déphasage de chaque déphaseur. L'amplitude de la modification de phase et le nombre de dephaseurs dont la phase est modifiée pour chaque bande de l'ensemble des bandes paires est déterminé et commandé par le calculateur 13 en fonction de la valeur de ltamplitude du signal B. reçu. Ces modifications des angles de phase des déphaseurs des bandes paires étant éffectuées, les opérations précédentes se répètent, ce qui aboutit au calcul des coefficients a'i et b' i correspondant aux composantes du nouveau gain complexe &alpha;'i de l'antenne à balayage électronique 1 dans la direction du ieme brouilleur. Ces valeurs a' i et b' i sont stockées également dans la mémoire 15. Le calculateur 13, dans une troisième étape procède à la modification des angles de phase de certains déphaseurs associés aux antennes élémentaires 2 des bandes impaires, selon une loi également proportionnelle à la fonction f(x) définie précédemment. Cette opération peut se faire en conservant la modification précédente des angles de phase des déphaseurs des bandes paires, mais ceci n'est nullement nécessaire. Le nombre N' de déphaseurs dont l'angle de phase est modifié par une bande parmi l'ensemble des bandes impaires est prédéterminé par le calculateur 13 toujours en fonction de la valeur de l'amplitude du signal B.. Comme précédemment cette opération conduit au stockage dans la mémoire 15 de coefficients a"i et b" i correspondant aux composantes du nouveau gain complexe 0( " de l'antenne à balayage électronique 1 dans la direc ème tion du i brouilleur. A la fin de cette troisième étape le calculateur 16 reçoit les valeurs ai, b., a' b'., a"i, et b". et délivre les valeurs des coefficients 5 eto définis par ces coefficients 5 eto sont transmis au calculateur 13 qui détermine les nombres N1 et N'1 de déphaseurs dont la phase doit etre modifiée sur les bandes paires et impaires ainsi que l'amplitude de la modification afin d'obtenir une minimisation du gain dans la direc ème tion du i brouilleur considéré ici. N et N'1 sont définis par N1 = N N'1 =)kN' ces opérations terminées, le calculateur 13 commande, par une liaison non représentée ici, l'orientation de l'antenne auxiliaire 5 vers le brouilleur suivant et l'ensemble des opérations précédentes est répété. Si l'on est en présence de k brouilleurs, on aura k ensembles de lignes parallèles sur l'antenne à balayage électronique, ces ensembles de lignes étant généralement sécants les uns avec les autres puisque les k brouilleurs sont a priori dans des directions différentes non coplanaires. Cette opération de minimisation du gain de l'antenne à balayage électronique dans les directions des k brouilleurs est à recommencer pour chaque direction de pointage de l'antenne à balayage électronique 1. La conversion analogique-numérique des signaux peut également se faire à la sortie des amplificateurs en moyenne fréquence 7 et 9. L'exemple décrit précédemment utilise une perturbation en phase du rayonnement des sources élémentaires. Une modification ou une perturbation de phase sur les lignes impaires étant équivalente à une modification ou une perturbation d'amplitude sur les lignes paires et vice et versa, une variante de réalisation du dispositif selon l'invention consiste à remplacer dans le processus décrit précédemment les modifications de phase par des modifications d'amplitude équivalentes. Dans le cas d'une antenne non plane, les lignes paires et impaires définies précédemment sont rapportées au plan d'ouverture de l'antenne, et les déphaseurs et/ou les atténuateurs correspondant à ces lignes sont déterminés sur la surface de l'antenne par l'interaction entre cette surface de l'antenne et les plans perpendiculaires à la direction du brouilleur considéré et passant par ces lignes paires et impaires. On a ainsi décrit un dispositif d'antibrouillege pour un radar à balayage électronique, et un radar le comprenant. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'antibrouillage d'un radar à balayage électronique comportant au-moins une antenne auxiliaire (5), selon la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce que les modifications de l'angle de phase de certains des déphaseurs associés aux antennes élémentaires (2) sont proportionnelles à la fonction f(x) définie par f(x) = cos (w x - #af - #o) où x représente la distance, mesurée perpendiculairement à l'ensemble de lignes droites (3 et 4), entre le déphaseur élémentaire considéré et un point prédéterminé de la surface de l'antenne à balayage électronique servant d'origine des phases, 0 est un terme égal à sin sin e, af représente la phase de ce déphaseur contribuant uniquement à la formation et l'orientation du lobe principal de rayonnement, et T o est une constante. 2. Dispositif d'antibrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que des modifications d'amplitudes sont effectuées sur les antennes élémentaires (2) de l'antenne à balayage électronique (1), proportionnellement à la fonction f(x).