Brevet FR2750257A1 — publié le 19971226

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Le rayonnement arrive sous un certain angle, certes petit mais dont les effets ne sont pas négligeables dans un système o l'on veut obtenir un champ nul. A cela, s'ajoute le rayonnement réfléchi par le sol qui n'arrive pas sous le même angle à l'antenne réceptrice. Ce rayonnement réfléchi est théoriquement déphasé de 180 par rapport au rayonnement direct. Toutefois, en raison de l'effet Brewster, l'angle de réflexion n'est pas absolument égal à l'angle d'incidence et le déphasage n'est pas exactement de 180 . Malgré cela, on pourra négliger l'effet Brewster par la suite. Du fait de ces conditions inévitables, l'effet d'annulation vers l'arrière du rayonnement du groupement d'antennes est perturbé. Par exemple, l'antenne supérieure étant située à 16 m, et l'antenne inférieure 2 m au-dessous, on a une différence de quelques dB entre les deux rayonnements dans la zone d'interférence. Il est donc nécessaire de compenser ces effets indésirables pour qu'un minimum d'énergie parvienne à la zone d'interférence. Le but de l'invention est donc de diminuer le rayonnement arrière d'un groupement d'antennes d'émission tout en dirigeant cet affaiblissement vers une zone sélectionnée. 3 2750257 Ce but est atteint selon l'invention, en ce que: - on sélectionne l'endroit o le champ résultant doit être nul en ajustant les phases de chacune des antennes élémentaires de telle façon que la valeur O du champ soit obtenue dans une zone déterminée à l'arrière du groupe d'antennes et vue de celui-ci sous un angle déterminé, on égalise les amplitudes des antennes élémentaires en répartissant la puissance de façon que le champ rayonnés résultant soit nul dans la zone choisie. Selon l'invention, l'intervalle vertical entre les antennes élémentaires d'un couple est en relation avec la longueur d'onde et la structure intrinsèque de l'antenne. Selon une forme particulière de l'invention, cet intervalle est d'environ 2 m. Le dispositif de mise en oeuvre de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un répartiteur de puissance variable permettant d'ajuster l'amplitude du champ rayonné par chacune des antennes élémentaires de manière à obtenir un champ résultant nul dans une zone déterminée à l'arrière du groupe d'antennes et un dispositif de correction de phase sur chacune des antennes élémentaires afin de déterminer la zone arrière du groupe d'antennes o le champ résultant doit être nul. Selon une forme particulière de l'invention, le répartiteur de puissance est constitué par un volume conducteur de longueur égale à X/4, d'une ligne fixe et de deux lignes mobiles se déplaçant par rapport à la précédente de manière à augmenter le niveau de l'antenne basse et à réduire celui de l'antenne haute tandis que le dispositif de correction de phase est constitué d'une ligne ajustable. Pour ne pas avoir de contact tournant les lignes mobiles sont alimentées par des lignes série ouvertes à leurs extrémités (court- 4 2750257 circuit immatériel entre le début de la ligne série ecelui de la ligne mobile). L'invention sera mieux comprise au moyen d'un exemple non limitatif de réalisation décrit ci-après et représenté sur le dessin annexé dans le cas d'un émetteur radio d'une chaîne d'émetteurs isofréquences situé sur le bord d'une autoroute. La figure i représente schématiquement la propagation du rayonnement des antennes élémentaires d'un système aérien d'antennes vers l'arrière de celui- ci; La figure 2 représente, dans un repaire X Y, l'addition vectorielle des champs avec un champ résultant non nul; La figure 3 représente schématiquement le montage d'alimentation des antennes élémentaires selon l'invention; La figure 4 représente schématiquement le répartiteur de puissance variable utilisé dans un exemple de réalisation de l'invention. Comme on le voit sur la figure 1, les antennes élémentaires 1 et 2 du système aérien de rayonnement 3 d'un émetteur radio sont disposées l'une au-dessus de l'autre et décalées horizontalement. Selon l'exemple de réalisation, la hauteur H1 de l'antenne supérieure 2 est de 18 m. et l'antenne inférieure i est située au- dessous à un intervalle AH d'environ 2 m. L'antenne de réception 4 d'un véhicule circulant sur l'autoroute culmine à une hauteur H2 d'environ 2 m. Chaque antenne rayonne un champ V. Du fait du décalage horizontal de X/4 des antennes le champ V1 de l'antenne i et le champ V2 de l'antenne 2 s'ajoutent vers l'avant, de sorte que l'on a en avant de l'émetteur un champ résultant égal à V1 + V2, et se retranchent vers l'arrière, de sorte que le champ résultant en arrière de l'émetteur est V2 - V1. Lorsque l'amplitude des champs des antennes est la même, on a D 2750257 en arrière de l'aérien un champ résultant nul à la hauteur des antennes émettrices: V2 - V1 = O. Par contre, à la hauteur H2 de l'antenne réceptrice 4, le rayonnement de chaque antenne fait un angle avec l'horizontale. Du fait de la différence de hauteur AH des deux antennes élémentaires, ces angles sont différents et le champ résultant V2 - V1 ne sera pas nul. D'autre part, le rayonnement est également réfléchi sur la chaussée. On néglige l'effet Brewster qui peut toutefois être corrigé par l'invention. Pour les mêmes raisons que précédemment, la réflexion des deux rayonnements ne se fait pas au même endroit et les champs réfléchis, s'ils n'ont pas la même amplitude ne s'annulent donc pas. L'antenne réceptrice capte le champ réfléchi résultant et ceci perturbe la réception. Sur la figure 2, on voit la composition des vecteurs champ dans le cas d'un système non corrigé. L'antenne réceptrice 4 reçoit de l'antenne émettrice 1 un champ direct V1 (X1,Yl) et un champ réfléchi VR1 (X2, Y2); de l'antenne 2 un champ direct V2 (X3, Y3) et un champ réfléchi VR2 (X4, Y4). Y1 et Y3 sont voisins de O. La valeur du champ résultant est égale: R =ZX2 +iy2 Le but de l'invention est d'obtenir R = O. Le dispositif selon l'invention est représenté sur la figure 3. Le signal de l'émetteur 5 est transmis au répartiteur de puissance variable 6 qui ajuste l'amplitude du signal pour chaque antenne de façon à obtenir un champ nul R 0 en une zone donnée à l'arrière des antennes. Comme le montre très schématiquement la figure 4, ce répartiteur de puissance est constitué de manière 6 2750257 connue d'un cylindre comportant une ligne centrale couplée à deux lignes à couplage variable par rotation. Les lignes mobiles sont excitées par une connexion ligne série ouverte pour réaliser un joint tournant sans contact. La rotation des deux lignes à couplage variable autour de la ligne centrale permet de répartir la puissance Chacune des sorties ajustées du répartiteur est reliée à une ligne ajustable de correction de phase 7 pour le signal de l'antenne 1 et 8 pour le signal de l'antenne 2. Ainsi, dans une zone donnée, les différences de phase provenant des trajets différents des rayonnements, directs et réfléchis, et des variations de centre de phase d'une antenne à l'autre, sont compensées par les lignes ajustables 7 et 8. Par un réglage adéquat, on peut donc choisir la zone ou ces différences de phase sont compensées. Etant donné que les amplitudes des signaux ont été ajustées afin d'obtenir un champ nul en une zone donnée, on peut créer un champ nul dans une zone choisie. Dans l'exemple de réalisation, cette zone est la zone d'interférence entre le rayonnement arrière de l'émetteur et le rayonnement avant de l'émetteur précédent dans une chaîne de radiodiffusion linéaire isofréquence. sa @ouessLnd ap jnae.L3JiedaJ aL anb ao ua esLaa:aeJeo UOL4eoLpuaaJ eL UOPJLaSJLLsOdsL] - ' Lnu a1A9 Sc qLOp:ue4Lnsai dwe4p aL no sauua4uep adnoJ6 np ajaLpe auoz eL JauLWJ@e;p ap u Lje SaJLEuaWaLga sauualue sap aunoe4D ins ese4d ap uoL4DaGJJO ap =LLsodsLp un qa sauuaquep adnoJ6 np aJGLJJEiL e auLwJa9ap auoz aun suep Lnu 4ue-Lnsai dwe4 un jLuaeqo e aJaLuew 0ú ap saJLe4uaa La sauuaelue sap aun3eq4 Jed euuo eJ dweq4 np apn4LLdweL Ja4snCe,p Lueqsawaad aLqeLJeA a@uessLnd ep Jna -L:JedaJ un aosno ue a:Jodwo Lfnb aD ua L asLJa4eJeu 'p/y ap 4uaw@lLe:uozLJo 4 a Jfnasfne4 auLeJaOD aun,p:uameWLeDL4JGA SaaLeDep saJLeluaeWLa S sauua:ue,p aLdnoD un suLow nelp enfL:suooD sauuasuep U@LJee awa4sAs un 4ueqJodwoD 'anbLeîj: oL[peJ UOLSSLW aun,p luawauuo eJ ap JL4LsOdSL( - ' MU Z UOJLAuap 4sa aLdnoD un,p saJLeluaMaLa seuua4ue xnap aJ4ua LeDL4J9A @LLeAJ4ULL anb ao ua asLJa43eJe3 0 z T uOL:eoLpua^@J eL UOL@S apPooJd - z aLsLoqD auoz eL suep Lnu 1.LOS:ue: lnsaJ souuoAeJ dweqo aL enb uo6eP ap aouessLnd eL 4uessLsjedaJ ua seajLesuaumLa sauuaque sap sapn4LLdwe sel asLLe6a uo - 5 auLwJaqap eL6ue un snos Lo- LnLa3 ap anA qa sauua4uep adno.6 np ajaiLJe,[L e 9auLw@J494p euoz eun suep anueaqo;:os dweq3 np 0 inaLeA eL enb uo5eó aLL@I ap sa9JLteuaueL9 sauua4ue sep aunoe43 ap saseqd seL:ueqsnre ue Lnu aJ4 4,Op 4ueqLnsaJ 01 dwe4q aL no 4LoJpuaL auuoL-4:L9as uo - : anb az ue asLj,4:3eJeoa 't/Y ap 9uaJwLe4UOZLJO4 :-a eLLeAJ4luL uLe4JaD unp uaemaLeOL4Jsa saLLe eJlue saLeeap s@JLeluawmaLP sauuae4uep aLdnoo un suLow ne 4ue44odwoD seLLauuo L leJLp sauuaeuep adnoJ6 unp 9 aJaLJJe sdmeL seap UO,4eULWL Lap 9paooJd - 'I SNOI1V3IqN3A3A 8 2750257 constitué par un volume conducteur de longueur égale à À/4, d'une ligne fixe et de deux lignes mobiles se déplaçant par rapport à la précédente de manière à augmenter le niveau de l'antenne basse et à réduire celui de l'antenne haute. 5. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de correction de phase est constitué d'une ligne ajustable. 6. - Application du procédé selon la revendication i à une chaîne d'émetteurs isofréquences le long d'une voie de circulation.