Brevet FR2787639A1 — publié le 20000623

ANTENNE RADIOELECTRIQUE DEPLOYABLE La présente invention se rapporte aux antennes radioélectriques qui peuvent être déployées depuis une position de repos dans une position de service, en particulier au sommet d'un mât télescopique. Une telle antenne peut aussi être repliée pour être transportée facilement jusqu'à un lieu d'utilisation o on la déploie pour la mettre en service. Inversement lorsque l'utilisation est finie, on la replie pour pouvoir la transporter dans un autre lieu o on en a besoin. Il est souvent nécessaire d'utiliser des systèmes radioélectriques transportables rapidement d'un endroit à un autre. Pour cela, on utilise fréquemment des mâts télescopiques de type standard qui sont montés sur des véhicules. Pour mettre en oeuvre ce système, on arrête le véhicule et on déploie le mât après avoir fixé à son extrémité une antenne adéquate. Il est souhaitable que cette antenne reste fixée en permanence à l'extrémité du mât, même lorsque celui-ci est replié, afin de limiter les manipulations de l'ensemble. Dans certains cas, l'antenne est composée d'un simple dipôle de dimensions restreintes qu'il est aisé de laisser en place en permanence au bout de la section supérieure du mât télescopique. Dans d'autres cas, I'antenne est de dimensions beaucoup plus importantes et cette solution entraîne des difficultés telles qu'il n'est pas possible de l'utiliser telle quelle. Dans le cas d'un goniomètre VHF par exemple, I'antenne est constituée d'un ensemble de dipôles verticaux disposés en couronne. La longueur de ces dipôles est couramment de 1,30 m et le diamètre de la couronne de 1, 50 m. Un dispositif de cette nature, fixé tel quel à l'extrémité d'un mât télescopique replié sur un véhicule léger, serait de toute évidence très encombrant pour la conduite de ce véhicule et risquerait en outre d'être soumis à des chocs susceptibles de l'endommager. Pour résoudre ce problème, on a proposé, notamment dans le brevet japonais JP-8 279708, d'utiliser des systèmes divers permettant de replier les dipôles contre le mât. Ces systèmes sont à base d'engrenages, de vérins hydrauliques, ou encore de câbles. Ils sont fragiles et peu pratiques et nécessitent en outre une commande distincte pour déployer et replier la structure de l'antenne. Pour obtenir un dispositif simple et robuste, qui fonctionne automatiquement lors du déploiement et de la rétraction du mât télescopique support de l'antenne, l'invention propose une antenne radioélectrique déployable destinée à être fixée sur un mât télescopique comprenant au moins une section terminale et une section de rang immédiatement inférieur, cette antenne comprenant un ensemble de dipôles et un premier ensemble de bras fixés d'un côté sur les dipôles et de l'autre sur le mât pour permettre de déployer les dipôles entre une position o ils sont contigus au mât et une position o ils sont étendus pour former un réseau en couronne axé sur le mât, principalement caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un deuxième ensemble de bras fixés d'un côté sur les dipôles et de l'autre sur la section terminale du mât pour effectuer, en combinaison avec le premier ensemble de bras, un mouvement de déploiement des dipôles entre leur position repliée et leur position déployée, sous l'effet du mouvement relatif entre la section terminale et celle de rang immédiatement inférieur. Selon une autre caractéristique, les bras du deuxième ensemble sont fixés sur la section terminale du mât par l'intermédiaire d'une pièce coulissante qui peut coulisser entre l'extrémité du mât et une butée fixée sur ce mât à une position intermédiaire afin de permettre de limiter le mouvement des bras du deuxième ensemble pour maintenir le déploiement de l'antenne à une valeur déterminée, quelle que soit la longueur des sections du mât utilisé. Selon une autre caractéristique, les longueurs respectives des bras sont choisies pour que les dipôles se replient en haut ou en bas de la section du mât sur lequel il se replient. Selon une autre caractéristique, elle est formée de plusieurs antennes de structures identique placées les unes au dessus des autres à des emplacements distincts sur le mât et comportant chacune deux ensembles de bras dont l'un est fixé sur une section de rang k et l'autre sur la section de rang immédiatement supérieur k + 1. Selon une autre caractéristique, elle comprend en outre une antenne supplémentaire adaptée à une gamme de fréquence telle qu'elle peut être fixe, et qui est disposée en tête de la section terminale du mât. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante, faite en regard des figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue d'une antenne selon l'invention, repliée; - la figure 2, une vue de cette antenne dépliée; la figure 3, une vue d'un mât télescopique replié comportant une telle antenne, limitée à un seul dipôle pour la compréhension du dessin; et - la figure 4, une vue de ce même mât et d'un seul dipôle, tous deux en position dépliée. L'antenne selon l'invention est fixée sur un mât télescopique comportant N sections qui coulissent les unes dans les autres pour se déployer ou se replier. La section inférieure 101 du mât est destinée à être fixée sur un véhicule mobile, éventuellement de manière rabattable. L'antenne selon l'invention est fixée sur la section terminale supérieure 102 et sur l'avant-dernière section 103 de rang immédiatement inférieur à la section terminale. Les dipôles 104 sont fixés par l'intermédiaire de bras 105 à l'extrémité de l'avant-dernière section 103 de manière à pouvoir se déplacer selon un mouvement de translation circulaire entre une position o ils sont plaqués contre le mât et une position o ils sont éloignés de ce mât à l'extrémité des bras 105 pour former une couronne circulaire centrée sur l'axe du mât. Sur la figure les bras 105 ont été représentés de manière simple, mais ils sont réalisés, de matière connue, pour que les axes des dipôles restent parallèles à l'axe du mât dans les deux positions rétractée et déployée. La structure utilisée pour ce bras pourra par exemple être celle correspondant à un parallélogramme déformable. Dans cet exemple de réalisation, I'axe des dipôles sera en permanence parallèle à l'axe du mât, y compris pendant leur mouvement entre les deux positions extrêmes. On pourra utiliser cependant d'autres systèmes connus, utilisant par exemple des articulations du type "grenouillère" dans lesquelles le parallélisme des axes ne sera respecté que pour les deux positions extrêmes, les dipôles pouvant avoir un mouvement "louvoyant" entre ces deux positions. Pour obtenir ce déploiement, connu en lui-même, I'invention propose de fixer les bras 105 sur l'avant-dernière section 103 du mât télescopique et d'utiliser en outre des bras supplémentaires 106 articulés d'un côté sur les dipôles et de l'autre sur la section terminale 102. La longueur de ces bras 106 par rapport aux bras 105 est telle que lorsque le mât est rétracté, comme sur la figure 3, les dipôles et les bras se trouvent repliés le long de la section de base 101 du mât, et que lorsque le mât se déploie le mouvement relatif entre les deux sections 102 et 103 entraîne le déploiement des bras et des dipôles. Lorsque le mât est entièrement étendu, comme sur la figure 4, les dipôles se trouvent alors dans leur position de fonctionnement à l'extrémité de l'ensemble triangulé formé des bras 105 et 1 06. Inversement, lorsque le mât se rétracte, le mouvement relatif entre les deux sections 102 et 103, par lequel la section terminale 102 du mât se rétracte dans la section précédente 103, vient faire replier les bras 105 et 106 et les dipôles 104 contre la section de base 101 du mât. Selon les longueurs respectives des bras 106 et 105, les dipôles se replient vers le haut ou vers le bas. Dans le cas de la figure 4, il se replient vers le haut. Le choix entre les deux versions est une question d'opportunité. On voit donc que dans son mouvement de déploiement le mât entraîne automatiquement le déploiement de l'antenne, et inversement que dans son mouvement de rétraction il entraîne le repli de cette antenne sans qu'il y ait besoin de mécanisme ni de commande supplémentaires pour obtenir ces actions. Les bras 106 peuvent être conçu selon différentes variantes. Ainsi sur les figures 3 et 4 les bras sont simples et sont accrochés directement à la tête de la section terminale 102. Dans la version représentée sur les figures 1 et 2 par contre, ces bras sont accrochés sur la section terminale 102 par l'intermédiaire d'une pièce coulissante 107 qui permet d'utiliser un mât standard sans avoir besoin d'ajuster les longueurs de la section terminale en fonction du diamètre de l'antenne. En outre dans ce cas, lorsque l'ensemble est déployé, les bras 106 sont dans une position sensiblement horizontale, ce qui exerce un certain effet de verrouillage de l'ensemble des articulations. La pièce 107 comporte une bague coulissante 108 qui vient coulisser entre l'extrémité de la section terminale 102 lorsque l'ensemble est en position repliée et une position intermédiaire délimité par une butée lorsque l'ensemble est en position déployée. Cette butée est fixée à une position qui permet d'obtenir le déploiement complet de l'antenne sans que les bras 106 dépassent la position horizontale. Ce dispositif est particulièrement adapté à la gamme de l0 fréquences VHF. Dans le cas o l'on a besoin d'utiliser également la gamme de fréquence UHF, pour laquelle les aériens sont nettement plus petits, on disposera en outre une antenne supplémentaire 108 non déployable sur la tête de la section terminale 102. Le cas échéant cette antenne sera protégée par un radôme 109. A titre de variante on peut également étendre ce dispositif au cas de plusieurs antennes déployables placées les unes au dessus des autres qui peuvent être de dimensions identiques pour augmenter la puissance ou la sensibilité, ou de dimensions différentes pour augmenter la gamme de fréquences utilisable. Dans ce cas on fixera les bras homologues des bras 105 sur une section de rang K et les bras homologues des bras 106 sur la section de rang immédiatement supérieur K + 1. REVENDICATIONS 1 - Antenne radioélectrique déployable destinée à être fixée sur un mât télescopique comprenant au moins une section terminale (102) et une section de rang immédiatement inférieur (103), antenne comprenant un ensemble de dipôles (104) et un premier ensemble de bras (105) fixés d'un côté sur les dipôles et de l'autre sur le mât pour permettre de déployer les dipôles entre une position o ils sont contigus au mât et une position o ils sont étendus pour former un réseau en couronne axé sur le mât, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un deuxième ensemble de bras (106) fixés d'un côté sur les dipôles et de l'autre sur la section terminale (102) du mât pour effectuer, en combinaison avec le premier ensemble de bras, un mouvement de déploiement des dipôles entre leur position repliée et leur position déployée, sous l'effet du mouvement relatif entre la section terminale et celle de rang immédiatement inférieur. 2 - Antenne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bras (106) du deuxième ensemble sont fixés sur la section terminale (102) du mât par l'intermédiaire d'une pièce coulissante (107) qui peut coulisser entre l'extrémité du mât et une butée fixée sur ce mât à une position intermédiaire afin de permettre de limiter le mouvement des bras du deuxième ensemble pour maintenir le déploiement de l'antenne à une valeur déterminée, quelle que soit la longueur des sections du mât utilisé. 3 - Antenne selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les longueurs respectives des bras (105,106) sont choisies pour que les dipôles se replient en haut ou en bas de la section (102) du mât sur lequel il se replient. 4 - Antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est formée de plusieurs antennes de structures identique placées les unes au dessus des autres à des emplacements distincts sur le mât et comportant chacune deux ensembles de bras dont I'un est fixé sur une section de rang k et l'autre sur la section de rang immédiatement supérieur k + 1. - Antenne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une antenne supplémentaire adaptée à une gamme de fréquence telle qu'elle peut être fixe, et qui est5 disposée en tête de la section terminale (102) du mât.